domingo, 14 de diciembre de 2008

¿Son rentables los rayos destruye-planetas?

Si como se vio en clase la energía para destruir un cuerpo en sus componentes elementales es: En la película de la saga “Star Wars” se ve cómo destruyen con un haz de luz láser un planeta de tamaño, supongamos que parecido al de la Tierra, de un solo disparo. La energía que tendría que tener este haz sería de unos 4·10^35 J, suponiendo que dicho pulso contiene unos 10^20 (dato extraído de pulsos de otros láser http://www.oculistagrancanarias.com/operacion-laseres-oftalmicos.html). Entonces la frecuencia del haz luminoso sería, con E=h·f, de 10^49 Hz, es decir una haz impresionantemente potente. Pero esta gran cantidad de radiación gamma no sería el único problema que tendrían los malvados destructores de planetas. Por conservación del momento lineal, utilizando la expresión de De Broglie y suponiendo que la nave, de tamaño muy considerable, su masa “m” asestaría entorno a los 10^10 Kg. Con esto tenemos que:

-Momento lineal antes de disparar: Suponemos que durante el disparo no frena, ni acelera la nave:

-Momento lineal total después de disparar:
Al no actuar ninguna fuerza exterior conservación del momento lineal obtenemos la siguiente expresión:
Con esta expresión, nos saldría una velocidad del orden de 10^17m/s, lo cual está muy por encima de la velocidad de la luz, barrera que un cuerpo masivo no puede cruzar físicamente. Por tanto hemos de tener en cuenta los efectos relativistas:Con esto ahora la velocidad resultante es alrededor del 99,999999% de la velocidad de la luz. Teniendo en cuenta estos resultados salta a la vista que no sale rentable emplear un arma de este calibre para destruir un planeta, ya que saldría muy caro producir esa energía y emplearla en un solo haz luminoso.
Los efectos relativistas de dilatación temporal y la contracción longitudinal en su dirección serían descomunales.
-Utilizando la expresión de la dilatación temporal de Lorentz:



Así lo que para ellos sería un segundo, para el resto de espectadores a velocidades no relativistas serían unas 5,3 h.



-Ahora la contracción de la nave en la dirección del movimiento:




Si la nave tenía unos 10 Km de longitud, en reposo, después del cañonazo esta longitud se quedaría en poco más de medio metro.

Nada de esto se observa en la película, violando así toda la mecánica que predicen estos fenómenos.
Otra contradicción es el color del rayo luminoso, este no debería observarse por encontrarse en el rango gamma, en todo caso se podría vislumbrar un tono violeta, más propio de altas frecuencias y altas energías.