Como no hay fricción en el espacio, ¿qué impide que un cohete químico alcance la velocidad de la luz?

El cohete siempre acelera, pero hay un extraño efecto de techo cuando se acerca a la velocidad de la luz. Básicamente, el cohete se vuelve más pesado .

Formulado matemáticamente, el problema es que la masa (relativista) aumenta asintóticamente hasta el infinito a medida que la velocidad del cohete se aproxima a la velocidad de la luz. [math] m_ {rel} = \ frac {m} {\ sqrt {1- \ frac {v ^ 2} {c ^ 2}}} [/ math], donde [math] m [/ math] es la masa en reposo , [matemática] v [/ matemática] es velocidad, y [matemática] c [/ matemática] es la velocidad de la luz.

Así es como la relación masa: masa en reposo varía a medida que aumenta la velocidad:
La consecuencia es que el mismo aumento de velocidad requerirá más y más energía. Para más detalles, consulte http://en.wikipedia.org/wiki/Rel…

Dejando a un lado la velocidad de la barrera de luz, hay un problema de masa. Simplemente no puedes construir un cohete lo suficientemente grande como para contener suficiente combustible para ir tan rápido.

Ah, y: hay una buena cantidad de fricción en el espacio. Principalmente hidrógeno; en teoría, esto será utilizable como combustible y masa de reacción. Vea el artículo de Wikipedia sobre el ramjet Bussard para más información: http://en.wikipedia.org/wiki/Bus

Antes de que un cohete químico pueda alcanzar la mitad de la velocidad de la luz, existe el problema de la relación potencia / peso. El combustible químico pesa demasiado y genera muy poco empuje.

Hay otros medios de propulsión en uso, como los motores de iones, que aumentan la velocidad muy lentamente con el tiempo. El empuje es equivalente al peso de un papel, pero después de muchos años la nave puede moverse más rápido que nuestra nave de propulsión química más rápida.

Otras técnicas de propulsión propuestas involucran bombas nucleares detonadas detrás de un escudo de metal, llamado Proyecto Orión. Esta técnica también tiene un problema de relación potencia / peso. Los motores antimateria, las velas solares, las unidades de fusión funcionan mejor.

La idea más loca es un agujero negro, que en realidad podría acercarse mucho a la velocidad de la luz. Se puede construir un pequeño agujero negro artificial cerca del sol, luego un campo de energía redirigiría la radiación que emite en una dirección para el empuje.

Eso debería dar una idea de lo que se necesita para viajar incluso a una fracción de la velocidad de la luz. La propulsión química o iónica no es suficiente.

http://arxiv.org/abs/0908.1803v1
http://www.telegraph.co.uk/scien
http://worldofweirdthings.com/20