¿Cuánta energía necesitaríamos para hacer que un cohete típico viaje en una velocidad de luz exacta?

Answer 1

Una cantidad infinita, pero nuestras ecuaciones físicas tienden a romperse cuando empiezas a poner infinitos en lugares donde no se supone que sean. En su lugar, puedes mirar números arbitrariamente grandes y ver cómo reaccionan otros números en las ecuaciones. Esta es la base de los límites en el cálculo para ver qué tan rápido algo se aproxima al infinito en relación con algún otro número (o viceversa), a pesar de que nunca “llega”. En el caso de la velocidad de la luz, la velocidad de los objetos, la masa de esos objetos y su energía, la velocidad de un objeto de masa finita (no cero) se aproxima a c cuando su energía se acerca al infinito. Así que para “alcanzar” c, necesitarías energía infinita. Usando la partícula fundamental de masa finita más baja y toda la energía del universo observable , podríamos acercarnos arbitrariamente a c, pero nunca alcanzarla, ya que la proporción entre estos números es extremadamente grande pero nunca es realmente infinita. Esto es asumiendo que la Teoría de la Relatividad es correcta, lo cual no tenemos ninguna razón para dudar en este punto.

Aquí hay una explicación bastante buena que solo toma 2 minutos.

Answer 2

Requiere “energía infinita”, que es solo una forma concisa de decir, “cualquier cantidad de energía que quieras nombrar, no importa cuán alta sea, no es suficiente”.

Nada que tenga masa puede moverse a la velocidad de la luz.

Answer 3

Aquí está mi respuesta de una pregunta anterior. Espero que esto te responda lo suficiente.

Cualquier objeto que tenga masa inercial tomaría una cantidad infinita de energía para alcanzar la velocidad de la luz. E = mc2. Invirtiendo la ecuación m = E / c2.

E = mc² – Einstein Online

El aumento relativista de la masa ocurre de una manera que hace imposible acelerar un objeto a la velocidad de la luz: cuanto más rápido es el objeto, más difícil se vuelve la aceleración. Cuanto más cercana esté la velocidad del objeto a la velocidad de la luz, mayor será el aumento de la masa inercial; alcanzar la velocidad de la luz exactamente requeriría una fuerza infinitamente fuerte que actúa sobre el cuerpo. Esto hace cumplir el límite de velocidad de la relatividad especial: ningún objeto material puede acelerarse a la velocidad de la luz.

El aumento de la masa inercial es parte de un fenómeno más general, la equivalencia relativista de masa y energía: si uno agrega energía a un cuerpo, automáticamente aumenta su masa; si uno le quita energía, disminuye su masa. En el caso de la aceleración, el objeto en cuestión gana energía cinética (“energía de movimiento”), y este aumento de energía significa automáticamente un aumento de masa.

Por otro lado, incluso un objeto en reposo resulta tener una cierta cantidad de energía. La energía y la masa (inercial) están unidas de manera inextricable por la famosa fórmula de Einstein. Todo cuerpo de masa m tendrá necesariamente una energía total.

E = mc²

(donde la constante c es la velocidad de la luz). Invirtiendo la fórmula, cada cuerpo que tenga la energía total E tendrá una masa inercial m = E / c². Aunque los físicos solían medirlos en diferentes unidades (lo que requiere el factor de conversión c²), la masa y la energía realmente son lo mismo. La única razón por la cual los físicos pre-Einstein los definieron como conceptos separados en primer lugar es porque aún no conocían el panorama completo.

Answer 4

La energía requerida para empujar un cohete a la velocidad de la luz es mayor que toda la energía en el Universo conocido. Para los objetos masivos, cuanto más rápido se desplaza un objeto, más energía se requiere para acelerarlo, convirtiéndose en infinito para la velocidad de la luz.

Answer 5

Incluso si solo te refieres al 99% de la velocidad de la luz, es mucha, mucha, mucha más energía de la que cualquier cohete puede transportar. Se ve que para llegar a la tierra, la velocidad de escape toma un cohete con 7 veces más combustible que todo lo demás. Llegar al 1% del SOL sería imposible construir un cohete, uno con aproximadamente 500,000 veces más combustible que estructura. No se puede hacer un tanque de combustible que pese tan poco en comparación con el peso del combustible.