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Cuando salte al hiperespacio, asegúrese de usar el cinturón de seguridad

Cuando salte al hiperespacio, asegúrese de usar el cinturón de seguridad

Use el cinturón de seguridad si al hiperespacio

Es otro año y otro Día de Star Wars: que el 4 de mayo esté contigo. Siguiendo mi tradición, voy a llevar algunos elemento de Guerra de las Galaxias y hacer algunos frio física. Para la publicación de este año, voy a mirar al final de El imperio Contraataca. Lo mejor de usar esta película es que es tan antigua, más de 40 años, que no tengo que preocuparme por los spoilers. Quiero decir, si no lo ha visto hasta ahora, ¿realmente lo va a ver?

Entonces, aquí está la escena: Leia, Lando y Chewbacca usan el Halcón Milenario para escapar de las fuerzas imperiales en Bespin. Al salir, agarran a Luke (literalmente estaba merodeando). Una vez que salen del planeta, por supuesto, Darth Vader está allí para interceptarlos con su Destructor Estelar. Lando dice: «Oh, no hay problema. Simplemente daremos el salto a la velocidad de la luz y saltaremos de este sistema». Bueno, eso no funciona. Los imperiales han desactivado el hiperimpulsor.

R2-D2 es el verdadero héroe aquí. Él está a bordo del Halcón hablando con la computadora central de Bespin, ya sabes, simplemente compartiendo técnicas de lubricación y contando chismes sobre las tonterías que dice C-3PO. La computadora central regresa con un rumor: el hiperimpulsor se ha apagado. Entonces, ahora R2 sabe qué hacer. Se da la vuelta, y con el movimiento de un interruptor, boom. Ahí va el Halcón, directamente al hiperespacio. Con suerte, están mirando hacia dónde van y no golpearán un planeta o algo así.

Ahora por la física genial. Cuando la nave espacial da el salto al hiperespacio, R2 sale volando hacia atrás dentro del Halcón. Es como si estuviera en un autobús con turbocompresor cuando el conductor pisa el acelerador y no está abrochado el cinturón de seguridad. Si tomamos el interior del autobús como marco de referencia, entonces tendremos que agregar una fuerza falsa para tener en cuenta la aceleración. Quiero decir, no es necesariamente una fuerza falsa. Según el principio de equivalencia de Einstein, no hay diferencia entre un sistema de referencia acelerado y una fuerza gravitacional.

Entonces, en el marco de referencia de la aceleración Halcón, parece haber una fuerza gravitacional que empuja en la dirección opuesta a la aceleración. La magnitud de esta fuerza en R2 sería igual a su masa multiplicada por la aceleración de la nave espacial. Si R2 tiene ruedas completamente sin fricción (o al menos una fricción muy baja), entonces como el Halcón acelera hacia adelante acelerará hacia atrás con respecto a la estructura de la nave. Eso es algo bueno, porque solo necesito medir la aceleración de R2 como se ve desde el interior de la nave espacial.

Esto significa que podemos hacer un análisis de video. Si conozco el tamaño de las cosas dentro del Halcón, entonces puedo determinar la posición de R2 en cada cuadro de video. Además, con una velocidad de fotogramas conocida, puedo obtener el tiempo para cada una de estas posiciones. Para la escala de distancia, voy a usar la altura de R2-D2 y la velocidad de fotogramas que está incrustada en el video (para que se reproduzca a la velocidad correcta). Mi herramienta favorita para obtener estos datos es Análisis de video del rastreador. (Es gratis). Por supuesto, hay algunos pequeños problemas con este análisis. La cámara hace una panorámica y hace zoom, pero puedo compensar ese movimiento observando cómo se mueve R2 con respecto a la pared. Con eso, obtengo la siguiente gráfica de posición frente a tiempo: