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 Como funciona a velocidade da dobra espacial

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MensagemAssunto: Como funciona a velocidade da dobra espacial   Seg Fev 02, 2009 2:50 am

Como funciona a velocidade da dobra espacial

A bordo da espaçonave Enterprise, você está se divertindo com a tripulação, jogando pôquer. Você está viajando à velocidade do impulso durante uma exploração espacial e todos têm algumas horas de folga. De repente, a nave recebe uma mensagem urgente de um almirante da Federação, informando a tripulação sobre o início de uma guerra na Zona Neutra. A Enterprise tem que se dirigir para lá o mais rápido possível. A área em questão está a cerca de 20 anos-luz de distância (117 trilhões de quilômetros), mas isso não é problema no universo de "Jornada nas Estrelas". O capitão ajusta a velocidade da nave de modo adequado e todos se acomodam para a velocidade da dobra espacial. Viajando mais rápido que a velocidade da luz, a espaçonave chega ao destino em poucos minutos.




A visão de um artista sobre como a velocidade da dobra espacial poderia parecer para os viajantes

Sempre que olhamos para o céu, o espaço nos fascina, e os astrônomos e filósofos fazem as perguntas mais básicas enquanto observam as estrelas. O que estamos fazendo aqui, afinal? Como o universo começou? Existem outros universos paralelos que nos espelham? Existe vida em outras galáxias, e como seria viajar até elas?

Embora não tenhamos respostas a essas perguntas, pelo menos temos a ficção científica, como "Jornada nas Estrelas", para testar a imaginação das pessoas. Tudo, desde "A máquina do tempo", de H.G. Wells, "Jornadas nas Estrelas" até a série "Firefly", de Joss Whedon, explorou as possibilidades de viagem no tempo, teletransporte e, claro, da velocidade da dobra espacial. Mas como a velocidade da dobra espacial se encaixa na realidade e no nosso universo? É somente um recurso maluco de ficção científica ou é teoricamente possível? Como funciona no universo de "Jornada nas Estrelas"?

Para saber tudo sobre a velocidade da dobra espacial,leia o que eu postarei a seguir;

A Terceira Lei de Newton

Quando os escritores de "Jornada nas Estrelas" sentaram para planejar a série, eles se deram conta de vários problemas. Estavam praticamente criando uma ópera espacial, um subgênero da ficção científica que acontece no espaço e abrange a dimensão de várias galáxias e milhões de anos-luz.

Os filmes de "Guerra nas Estrelas" são outro exemplo do subgênero de ópera espacial. Como o nome "ópera" sugere, um programa como "Jornada nas Estrelas" não significa ser lento ou comum - quando as pessoas pensam em séries, provavelmente pensam nos melodramas que envolvem alienígenas, viagens espaciais e lutas com laser.

Então, o criador da série, Gene Roddenberry, e os demais escritores tiveram que descobrir uma maneira de mover as personagens pelo universo de modo dramático e em tempo hábil. Ao mesmo tempo, queriam fazer o melhor possível para se manter fiel às leis da física. O maior problema era que, mesmo que uma espaçonave pudesse viajar na velocidade da luz, o tempo de viagem de uma galáxia a outra poderia ainda levar centenas, e até milhares, de anos. Uma viagem da Terra ao centro de nossa galáxia levaria, por exemplo, cerca de 25 mil anos, se viajasse somente na velocidade da luz. Com certeza, isso não chamaria a atenção na televisão.

A invenção da velocidade da dobra espacial resolveu parte do problema da ópera, já que permitiria que a Enterprise voasse muito mais rápido que a velocidade da luz. Mas qual era a explicação? Como eles poderiam explicar um objeto que voasse mais rápido que a velocidade da luz, algo que Einstein provou ser impossível na sua Teoria de Relatividade Especial?



"Jornada nas Estrelas" tinha William Shatner como o Capitão James T. Kirk, mas o que eles iriam fazer sobre as viagens intergalácticas?


http://static.hsw.com.br/gif/warp-speed-3.jpg
Quando essa nave entrar em órbita, ela viajará a aproximadamente 27 mil quilômetros por hora. As pessoas podem suportar essa velocidade nesse tipo de nave, mas se ela tentasse se aproximar da velocidade da luz, o efeito poderia ser fatal para os astronautas.

O primeiro obstáculo que os escritores enfrentaram foi muito mais simples do que você imagina. Uma das coisas mais importantes que você precisa saber antes de começar a entender a velocidade da dobra espacial é uma das mais velhas armadilhas nos livros de física, a Terceira Lei de Newton (ação e reação). Provavelmente, você já ouviu falar dessa lei, que diz que para toda ação, sempre há uma reação igual e oposta. Isso significa que para cada interação entre dois objetos, existem duas forças agindo sobre eles. Por exemplo, se você rolar uma bola de bilhar em direção a outra que esteja parada, as duas exercerão a mesma força uma sobre a outra. A bola em movimento vai bater na bola em repouso e empurrá-la, mas ela também será empurrada para trás.


Você percebe essa lei sempre que acelera o carro ou voa de avião. Como o veículo aumenta a velocidade e se desloca para frente, você sente a pressão no seu banco. O assento está empurrando você, mas você também está exercendo uma força contra ele.

Então, o que isso tem a ver com "Jornada nas Estrelas" e a Enterprise? Mesmo que fosse possível acelerar à metade da velocidade da luz, essa aceleração intensa mataria uma pessoa esmagando-a no assento. ­ Mesmo que fizesse a força contrária, a sua massa, comparada à da nave, seria muito pequena - o mesmo acontece quando um mosquito bate no pára-brisa e respinga. Então, como a Enterprise poderia ir mais rápido que a velocidade da luz sem matar sua tripulação?

No próximo tópico,vou mostrar a voces como os criadores de "Jornada nas Estrelas" começaram a contornar o problema de enviar objetos ao espaço à velocidade mais rápida do que a luz.

Haha,vou deixar voces loucos de curiosidade!Mas voces não perdem por esperar,isso sim!


Fonte:Como TUDO Funciona


Última edição por Apocalipse em Seg Fev 02, 2009 11:40 pm, editado 1 vez(es) (Razão : Regras)
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MensagemAssunto: Re: Como funciona a velocidade da dobra espacial   Seg Fev 02, 2009 10:05 am

Ótimo post Apocalipse.
Bastante interessante.

Mas, esse texto é de sua autoria?
Se retirou conteúdo de outro lugar, cite as fontes, por favor.

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MensagemAssunto: Re: Como funciona a velocidade da dobra espacial   Seg Fev 02, 2009 11:38 pm

É realmente nessesário?

Aí acaba com a surpresa!

Mas são as regras...

Up!
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MensagemAssunto: Re: Como funciona a velocidade da dobra espacial   Ter Fev 03, 2009 5:00 am

Sim, é necessário.
Obrigado pela colaboração.

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MensagemAssunto: Re: Como funciona a velocidade da dobra espacial   Sab Fev 14, 2009 6:39 pm

eae apocalipse, vc ñ ia acabar de contar sobre a dobra, :O, to locão pra sabe *^D, e se da para viajar dessa velo por q agente não viajo até hoje???
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MensagemAssunto: Re: Como funciona a velocidade da dobra espacial   Dom Fev 15, 2009 2:57 am

É mesmo!desculpe,me esqueci de postar o resto. Taí ;

Dobra Espacial: 2º e última parte

Einstein, relatividade e continuum espaço-tempo

Para fugir da lei de ação e reação da Terceira Lei de Newton e da impossibilidade de viajar mais rápido que a velocidade da luz, podemos analisar Einstein e a relação entre espaço e tempo. Juntos, o espaço, formado por três dimensões (para cima-para baixo, esquerda-direita e para frente-para trás) e o tempo fazem parte do que chamamos de continuum espaço-tempo.


É importante entender a obra de Einstein sobre o continuum espaço-tempo e sobre como está relacionada à viagem da Enterprise pelo espaço. Na sua Teoria da Relatividade Especial (ou relatividade restrita), Einstein criou duas suposições.


A velocidade da luz (aproximadamente 300 milhões de metros por segundo) é a mesma para todos os observadores, estejam eles em movimento ou não.
Qualquer pessoa que se mova a uma velocidade constante poderia observar as mesmas leis da física.

Juntando essas duas idéias, Einstein percebeu que o tempo e o espaço são relativos - um objeto em movimento, na verdade, sente o tempo a uma taxa mais lenta do que o objeto que está em repouso. Embora possa parecer absurdo para nós, viajamos incrivelmente devagar se comparados à velocidade da luz, por isso, não percebemos que os ponteiros do relógio andam mais devagar quando estamos correndo ou viajando de avião. Na verdade, os cientistas provaram esse fenômeno enviando relógios atômicos com foguetes de alta velocidade. Eles voltaram à Terra um pouco atrasados em relação aos relógios que estavam aqui.


O que isso significa para o Capitão Kirk e sua tripulação? Quanto mais próximo um objeto chega da velocidade da luz, mais sentirá o tempo a uma taxa significativamente mais baixa. Se a Enterprise estivesse viajando seguramente a uma velocidade próxima da luz ao centro de nossa galáxia a partir da Terra, levaria cerca de 25 mil anos do tempo terrestre. Porém, para a tripulação, a viagem provavelmente levaria somente 10 anos.


Embora esse intervalo de tempo possa ser possível para as pessoas a bordo, encontramos outro problema - uma Federação que está tentando governar uma civilização intergaláctica teria alguns problemas se uma espaçonave levasse 50 mil anos para atingir o centro da galáxia e voltar.


Então, a Enterprise tem que evitar a velocidade da luz para manter os passageiros a bordo em sincronia com o tempo da Federação. Ao mesmo tempo, ela também pode alcançar velocidades maiores que a da luz para se mover pelo universo de modo eficiente. Infelizmente, como Einstein definiu na sua Teoria da Relatividade Especial, nada é mais rápido que a velocidade da luz. A viagem espacial seria impossível se olhássemos a relatividade especial.


De acordo com a Teoria Geral da Relatividade de Einstein, a matéria distorce a estrutura de tempo e espaço. A distorção do continuum espaço-tempo afeta até o comportamento da luz.


É por isso que precisamos analisar a última teoria de Einstein, a Teoria Geral da Relatividade, que descreve como a gravidade afeta a forma do espaço e o fluxo do tempo. Imagine um lençol esticado. Se você colocar uma bola de boliche no meio do lençol, ele irá entortar, já que o peso da bola faz força para baixo. Se colocar uma bola de baseball no mesmo lençol, ela irá rolar na direção da bola de boliche. Isso é apenas um desenho e o espaço não age como um lençol de dimensão dupla, mas pode ser aplicado a nosso sistema solar - objetos mais pesados, como o nosso sol, podem distorcer o espaço e afetar as órbitas dos planetas ao redor. Os planetas não caem no sol devido às altas velocidades em que viajam.

E como isso funciona na Enterprise?

A dobra espacial

A capacidade de manipular o espaço é o conceito mais importante em relação à velocidade da dobra espacial. Se a Enterprise pudesse dobrar o continuum espaço-tempo expandindo a área atrás dela e contraindo a área na frente, a tripulação poderia evitar de chegar à velocidade da luz. Como ela cria seu próprio campo gravitacional, a nave poderia viajar localmente a velocidades bem baixas, evitando, assim, as armadilhas da Terceira Lei de Newton e mantendo os relógios em sincronia com o local de lançamento e de destino. A nave não está realmente viajando a uma "velocidade" por si só - mais parece que está puxando seu destino em direção a ela enquanto empurra de volta seu ponto de partida.



Uma bolha da dobra espacial envolvendo uma espaçonave, que protege a nave e seus tripulantes, conforme o espaço e o tempo mudam

Como as idéias por trás da Teoria Geral da Relatividade de Einstein são complexas e ainda abertas à interpretação, isso deixa as possibilidades amplamente livres para os escritores de ficção científica. Talvez não saibamos como distorcer o tempo e o espaço com a nossa tecnologia atual, mas uma civilização fictícia do futuro pode ser completamente capaz de inventar um dispositivo com a imaginação correta.

obs:Tem um gráfico em flash aqui sobre isso,mas tá em inglês e ninguém entenderia.

No universo de "Jornada nas Estrelas", a velocidade da dobra espacial está de acordo com o uso da dobra espacial. A dobra espacial é acionada por reações antimatéria à matéria, que são reguladas por uma substância chamada de dilítio. Essa reação cria um plasma altamente energético, conhecido como eletroplasma, um tipo de matéria com seu próprio campo magnético, que reage com as bobinas de dobra da espaçonave. Essas bobinas normalmente são colocadas no que os autores de "Jornada nas Estrelas" chamam de nacele de dobra. O pacote inteiro cria um "campo de dobra" ou uma "bolha de dobra" em volta da Enterprise, permitindo que a nave e sua tripulação fiquem seguras enquanto o espaço age.


Às vezes, entre a primeira série na televisão ("Jornada nas Estrelas: a série original") e a segunda ("Jornada nas Estrelas: a próxima geração"), os escritores decidiram estabelecer um limite para a velocidade da dobra espacial - usando uma escala de Dobra-1 a Dobra-10, a Enterprise não poderia viajar a qualquer lugar a qualquer hora, já que isso deixaria a trama muito fácil. No programa, a Dobra-19 tornou-se uma velocidade máxima impossível, uma infinidade em que a nave estaria em todos os pontos do universo ao mesmo tempo. A Dobra-9.6, de acordo com o manual técnico da "Próxima Geração", é a velocidade alcançável mais alta permitida - está definida a 1.909 vezes a velocidade da luz. Embora haja algumas inconsistências, a lista a seguir mostra as diferentes velocidades no universo de "Jornada nas Estrelas":






Citação :
A ciência de "Jornada nas Estrelas"


Conforme a ficção científica avança, "Jornada nas Estrelas" é muito bem considerada por seus fãs por manter a física relativamente plausível. Embora ninguém vá propor uma nave que viaje a uma velocidade da dobra espacial, ninguém nega a possibilidade desse fato. "Jornada nas Estrelas" também focou outros grandes conceitos durante a série, inclusive a noção de viagem no tempo por buracos negros ou buracos de minhoca. Os escritores também tiveram que corrigir vários detalhes, como o fato de que não existe som no espaço. Enquanto George Lucas apresenta rajadas e explosões de laser na série "Guerra nas Estrelas" para manter o tom dramático, "Jornada nas Estrelas" fica um pouco mais próxima da realidade por não incluir nenhum efeito sonoro no espaço.


Problemas com a velocidade da dobra espacial

Então, Einstein ajudou os escritores de "Jornada nas Estrelas" a manipular o espaço em um universo de ficção científica, mas é mesmo possível construir uma espaçonave que possa enviar pessoas pelas enormes galáxias em um período relativamente curto?



A representação de um artista de uma nave que viaja à velocidade da dobra espacial

O físico Miguel Alcubierre sugeriu o uso da famosa "matéria exótica", um tipo teórico de matéria com energia negativa. Se pudesse ser descoberta ou criada, a matéria exótica faria o trabalho de repelir o tempo e o espaço e criar o campo gravitacional.

Infelizmente, por mais longe que as possíveis fontes de combustível possam chegar, há mais problemas que soluções quando falamos sobre o conceito de fornecer energia à velocidade da dobra espacial. Mesmo que a Enterprise viajasse a velocidades abaixo da luz, conhecidas como propulsão de impulso pelos fãs de "Jornada nas Estrelas", a quantidade de combustível e energia necessária para viajar rapidamente pelo espaço seria demasiada para uma única nave. Essa propulsão da Enterprise é alimentada por fusão nuclear, o mesmo tipo de reação que ilumina o Sol e cria grandes explosões de certas bombas nucleares. De acordo com o Dr. Lawrence Krauss, físico teórico e autor de "A física de Jornada nas Estrelas", se o Capitão Kirk quisesse viajar à metade da velocidade da luz (150 mil quilômetros por segundo), a nave precisaria queimar 81 vezes sua massa em hidrogênio, o combustível usado para uma fusão nuclear. O manual técnico de "Jornada nas Estrelas: Segunda Geração" cita a Enterprise com um peso de mais de 4 milhões de toneladas métricas, daí, a nave precisar de mais de 300 milhões de toneladas métricas de hidrogênio para se deslocar. Para reduzir e parar, a nave precisaria de outros 300 milhões de toneladas métricas de combustível, e uma possível viagem pelas galáxias precisaria de 6.642 vezes a massa da "Enterprise".


Algumas pessoas propuseram um sistema em que um dispositivo coletasse hidrogênio conforme a nave se movesse, precedendo a necessidade de armazenar grandes quantidades de combustível, mas Krauss diz que esse dispositivo teria que ter 40 quilômetros de largura para capturar algo que pudesse usar. Mesmo que o hidrogênio seja o elemento mais abundante na galáxia, existe aproximadamente só um átomo de hidrogênio para cada centímetro quadrado cúbico.


Fazer a dobra espacial funcionar seria outro problema. O sistema da dobra espacial em "Jornada nas Estrelas" retira sua energia ao reagir a matéria com a antimatéria - o resultado é a completa destruição e a liberação da energia pura. Como a antimatéria não é muito comum em nosso universo, a Federação teria que produzi-la, algo que podemos ver hoje no Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) em Illinois. Novamente, o problema volta ser a questão da quantidade de combustível necessário para acionar o sistema da dobra espacial. Kruass diz que Fermilab é capaz de produzir 50 bilhões de antiprótons em uma hora - suficiente para produzir 1/1000 de um watt. Seriam necessários 100 mil Fermilabs para acender uma única lâmpada. Produzir antiprótons suficientes para distorcer o continuum espaço-tempo parece quase impossível com a tecnologia atual disponível.


Embora exista pouca chance, durante esse século, de as pessoas desenvolverem uma nave que possa distorcer o espaço e viajar a galáxias distantes mais rápido que a velocidade da luz, isso não fez com que os cientistas e os fãs da série deixassem de imaginar como seria. Em novembro de 2007, a Sociedade Interplanetária Britânica reuniu vários físicos para uma conferência chamada "Mais rápido que a luz: quebrando as barreiras das distâncias interestelares" [fonte: Guardian (em inglês)].

É meu filho,vai se acostumando com o ônibus mesmo...

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MensagemAssunto: Re: Como funciona a velocidade da dobra espacial   Dom Fev 15, 2009 1:38 pm

boa, parece q ainda vai demorar muito para viajar pelo espaço, espetacular post...XD.
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MensagemAssunto: Re: Como funciona a velocidade da dobra espacial   Hoje à(s) 12:54 am

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