¿Quién no ha leído los libros de Julio Verne? ¿Quién no se unió al odio del Capitán Nemo por la humanidad o gozó buscando el centro de la esfera terrestre con el profesor Otto? El escritor de Nantes nos mostró en su libros invenciones como el submarino, el proyector de imágenes, entre otras máquinas que, en su tiempo, nadie se imaginaba que podrían existir. Su pasión por la ciencia fue muy grande y su visión del futuro, en muchos aspectos, acertada. Reproducimos a continuación uno de los textos del libro Física Recreativa de Yakov Perelman, donde trata sobre uno de las obras de Julio Verne, De la Tierra a la Luna, y la posibilidad de que sea cierto lo que menciona en ella.
DE LA TIERRA A LA LUNA
Por los años 1865-1870 apareció en Francia la novela fantástica de Julio Verne De la Tierra a la Luna, en la que se expone una idea extraordinaria: la de enviar a la Luna un gigantesco proyectil tripulado, disparándolo con un cañón. Julio Verne describe su proyecto de manera tan verosímil, que la mayoría de sus lectores se harían seguramente la pregunta: ¿no se podría realizar tal idea? Creemos que será interesante decir unas palabras sobre esto*.
Primero, veamos si es posible, siquiera sea teóricamente, disparar un cañón de tal manera que el proyectil no vuelva a caer en la Tierra. La teoría admite esta posibilidad. En efecto, ¿por qué todo proyectil disparado horizontalmente por un cañón acaba cayendo en la Tierra? Porque la Tierra atrae al proyectil y hace que su trayectoriase tuerza y no siga una línea recta, sino una curva dirigida hacia el suelo, qu tarde o temprano acaba encontrándose con él. Es verdad que la superficie de la Tierra también es curva, pero la curvatura de la trayectoria del proyectil es mucho más cerrada. Si disminuyendo la curvatura de la trayectoria del proyectil se consigue igualarla a la curvatura de la superficie de la esfera terrestre, el proyectil nunca caerá en la Tierra, sino que seguirá una curva concéntrica a su superficie, o dicho en otras palabras, se convertirá en satélite de la Tierra, es decir, en una nueva Luna.
¿Pero cómo conseguir que un proyectil, disparado por un cañón, siga una trayectoria cuya curvatura sea menor que la de la superficie terrestre? Para esto no hay más que comunicar suficiente velocidad al proyectil. Prestemos atención a la fig. 25, representa el corte de un sector de la esfera terrestre. El cañón se encuentra en el punto A de una montaña. Un proyectil lanzado horizontalmente por este cañón se encontrará al cabo de un segundo en el punto B, si la Tierra no ejerciera atracción sobre él. Pero la atracción modifica este cuadro, haciendo que al segundo de ser disparado el proyectil se encuentre 5 metros más abajo que el punto B, es decir, en el punto C. Cinco metros es el camino que durante el primer segundo recorre en el vacío todo cuerpo que cae libremente cerca de la superficie de la Tierra. Si después de descender esos 5 metros nuestro proyectil se encuentra exactamente a la misma distancia de la superficie de la Tierra que cuando estaba en el punto A quiere decir que se mueve siguieno una curva concéntrica a la superficie de la esfera terrestre.
Nos queda calcular el segmento AB (fig. 25), es decir, el camino que recorre el proyectil, en dirección horizontal, durante el primer segundo, con lo cual conoceremos la velocidad por segundo que hay que comunicarle, cuando sale del cañón, para conseguir nuestro fin. Este cálculo no es difícil si partimos del triángulo AOB , en el AO es el radio de la esfera terrestre (cerca de 6 370 000 m); OC=OA y BC=5 m; por consiguiente, OB=6 370 005 m. Aplicando el teorema de Pitágoras, tenemos:
(AB al cuadrado) = (6 370 005 al cuadrado) - (6 370 000 al cuadrado).
Haciendo los cálculos hallamos que AB es aproximadamente igual a 8 km.
Es decir, si no existiera el aire, que opone una gran resistencia a todo movimiento rápido, un proyectil disparado horizontalmente con velocidad inicial de 8 km/seg no caería nunca a la Tierra, sino que eternamente daría vueltas alrededor de ella como un satélite.
Y si el proyectil se disparase con una velocidad todavía mayor, ¿hacia dónde volaría? La mecánica celeste demuestra que si un proyectil sale disparado con una velocidad de 8, 9 e incluso 10 km/seg, debe describir elipses alrededor de la Tierra, las cuales serán tanto más alargadas cuanto mayor sea la velocidad inicial. Si esta velocidad alcanza 11, 12 km/seg, en lugar de elipses, el proyectil describirá una curva abierta, es decir, una parábola, y se alejará para siempre de la Tierra (fig. 26).
Por consiguiente, como acabamos de ver, teóricamente es posible llegar a la Luna en una bala de cañón, siempre que ésta sea disparada con suficiente velocidad**.
(Para hacer las reflexiones anteriores partimos de la suposición de que la atmósfera no dificulta el movimiento de los proyectiles. En realidad, la atmósfera ofrece una resistencia que entorpece extraordinariamente la consecusión de tan grandes velocidades y que quizá las haga totalmente irrealizables.)
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* Ahora, después de haber sido lanzados los primeros satélites de la Tierra y los primeros cohetes cósmicos, podemos decir que para los viajes cósmicos se emplearán cohetes y no proyectiles. No obstante, el movimiento de estos cohetes, después de cesar el impulso de la última etapa, está sometido a las mismas leyes que rigen el movimiento de los proyectiles de artillería. Por esta razón, el texto del autor no ha perdido actualidad.
** No obstante, se presentan dificultades de tipo completamente diferentes.
Perelman, Y., Física Recreativa.
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