Estàs a : Inici » Treball de Recerca


Podem viatjar a la velocitat de la llum?

Pol Lara Cavayé


Centre: Ins. Joaquim Mir. Tutor: Sebastià Pelegrí Moya

 

Introducció
Podem viatjar a la velocitat de la llum? És la pregunta que dóna nom al present treball de recerca i és l’objectiu principal d’aquest. L’objectiu del treball, però, no es queda en saber si és possible o no, sinó que també és abast del projecte trobar una manera de viatjar per l’espai a la velocitat de la llum. Tots dos objectius han servit com a excusa per a dur a terme un treball de física que tractés temes com ara el model estàndard de partícules, la mecànica quàntica, la llum i la teoria de la relativitat especial. Personalment trobo que són temes molt interessants. Les motivacions que em van fer decantar per aquest tema van ser les meves ganes de viatjar i les ganes d’aprendre més sobre l’univers. Aquestes dues motivacions són encara més fortes quan s’ajunten. Em refereixo al fet d’aprendre viatjant. Viatjant s’aprenen moltes coses: es veuen llocs nous, es coneix gent de cultures i amb maneres d’interpretar la vida diferents, etc. Relacionant aquests dos conceptes, em vaig plantejar si algun dia la humanitat es trobaria amb algun límit a l’hora de viatjar, o el que és el mateix, si algun dia la humanitat es trobaria amb algun límit a l’hora d’aprendre.

Contingut
El present treball de recerca té com a eix principal la pregunta de l’inici. A partir d’això, es construeix el treball. El contingut està dividit en una part teòrica i una part pràctica. La part teòrica està dividida en tres estudis: de la matèria, de la llum i de la relativitat. La organització de la teoria en tres apartats no difereix gaire d’una narració convencional amb el desenvolupament, el nus i el desenllaç, i d’aquesta manera el lector pot seguir el fil explicatiu des dels coneixements més bàsics de la matèria, passant per les dificultats de la llum fins arribar al clímax de més dificultat com és la relativitat (teoria que requereixen d’una base d’estudis avançada). En primer lloc, si volem viatjar a l’espai, haurem de saber què enviem allà. És per això que primerament vaig realitzar un breu estudi de la matèria en la seva forma més petita i les seves característiques, tenint el model estàndard de física de partícules i la mecànica quàntica com a fonament teòric. En segon lloc, si volem viatjar a la velocitat de la llum haurem de saber què és la llum i com es comporta ja que nosaltres adquirirem les seves característiques al viatjar a la seva velocitat. El segon estudi fa un repàs de les característiques de la llum i intenta donar una resposta a una de les preguntes del mil•lenni: què és la llum? Per últim lloc trobem l’estudi de la relativitat especial, el qual combina els dos estudis anteriors. Gràcies a aquest estudi podem preveure els efectes que patirà la massa al viatjar a velocitats properes a les de la llum i així poder donar una resposta a la pregunta principal. La part pràctica del treball es troba en l’annex i consta de dos experiments pràctics que proven les propietats de la llum i també consta de la explicació d’un principi de la mecànica quàntica solament possible de realitzar en un laboratori.

Conclusió
Viatjar a la velocitat de la llum sí és possible i no viola cap llei de l‘univers, però per fer-ho haurem d’arriscar-nos i deixar enrere la nostra forma corporal. Serà l’antimatèria, capaç de destruir-nos, l’encarregada d’ajudar-nos a realitzar el viatge. Tot i ser possible, viatjar a la velocitat de la llum encara ens queda molt lluny. L’antimatèria és un concepte que és tangible des de fa molt poc i les seves propietats encara s’estan estudiant. A més, amb la tecnologia actual, la idea d’utilitzar l’antimatèria presenta dificultats ja des de l’inici del viatge: un elevat cost de producció i manteniment de l’antimatèria, la dificultat física de viatjar per l’espai amb les característiques de la llum, etc. La idea de l’antimatèria pot arribar a semblar una mica esbojarrada, però és una opció i no la podem desaprofitar. El treball però, no finalitza aquí. Cal seguir estudiant en un futur aquest tema perquè algun dia els humans puguem viatjar per l’espai a gran velocitat.

Fonts documentals
Entrevistes al Sr. Manuel Moreno (professor de física en la UPC de Vilanova i la Geltrú) i al Sr. Pere Bruna (professor de física en la UPC de Castelldefels). Els llibres que he utilitzat, alguns dels quals van ser facilitats pel tutor del treball de recerca, són: -José, Jordi; Moreno, Manuel. Física i ciencia-ficció. Barcelona: Edicions UPC, 1994. -Asimov, Isaac. El universo; I i II. Madrid: Alianza editorial, 1984. -Landau, L.; Rumer, Y. Que es la teoría de la relatividad. Madrid: Ridardo Aguilera, 1972. -Tipler, Paul. Física; II. Barcelona: Editorial Reverté, 1989. -Pfeiffer, Norberto. Física; 2. Barcelona: Editorial Casals, 2016. -Masjuan, Maria D. Química; 1. Barcelona: Editorial Casals, 2015. Algunes de les adreces web que he utilitzat per fer el treball són: - VILLATORO, Francisco. Dualidad onda-partícula (o el electrón como onda en el espacio de momentos), 2008. http://francis.naukas.com/2008/02/27/dualidad-onda-particula-o-el-electron-como-onda-en-el-espacio-de-momentos/ - GÓMEZ, Pedro. Relatividad sin fórmulas, 2007. http://eltamiz.com/2007/05/28/relatividad-sin-formulas-aumento-de-masa/

 

Cercador de treballs

Ara és novetat