Cien años atrás, para ser exactos, un 29 de mayo del año 1919, un eclipse solar ofreció las mediciones para la verificación de la teoría general de la relatividad de Einstein pero incluso antes de esto, Einstein había desarrollado la teoría especial de la relatividad, lo que revolucionó la forma en que entendemos la luz.
La teoría especial de la relatividad mostró que las partículas de luz, y los fotones viajan a través de un vacío a un ritmo constante de 670,616,629 millas por hora, una velocidad que es inmensamente difícil de alcanzar e imposible de superar en ese entorno. Sin embargo, en todo el espacio, las partículas se aceleran a velocidades increíbles, algunas incluso alcanzan el 99.9% de la velocidad de la luz.
Uno de los trabajos de la NASA es entender mejor cómo se aceleran estas partículas. El estudio de estas súper rápidas, o relativistas, partículas pueden en última instancia, ayudar a proteger las misiones de exploración del sistema solar, que viajan a la Luna, y que pueden enseñarnos más acerca de nuestro vecindario galáctico.
Aquí hay tres maneras en que ocurre la aceleración de estas partículas:
1.- Campos electromagnéticos.
La mayoría de los procesos que aceleran las partículas a velocidades relativistas funcionan con campos electromagnéticos, la misma fuerza que mantiene los imanes en su refrigerador. Los dos componentes, el campo eléctrico y el magnético, como dos caras de la misma moneda, trabajan juntos para batir partículas a velocidades relativistas en todo el universo.
2.- Explosiones magnéticas.
Los campos magnéticos están en todas partes en el espacio, rodeando la Tierra y abarcando el sistema solar. Cuando estos campos magnéticos chocan entre sí, pueden enredarse y cuando la tensión entre las líneas cruzadas se vuelve demasiado grande, las líneas se rompen y se vuelven a alinear de manera explosiva en un proceso conocido como reconexión magnética.
El cambio rápido en el campo magnético de una región crea campos eléctricos, lo que hace que todas las partículas cargadas se desplacen a altas velocidades. Los científicos sospechan que la reconexión magnética es una forma en que las partículas, se aceleran a velocidades relativistas.
3.- Interacciones onda-partícula.
Las partículas pueden acelerarse por interacciones con ondas electromagnéticas, llamadas interacciones onda-partícula. Cuando las ondas electromagnéticas chocan, sus campos pueden comprimirse. Las partículas cargadas que rebotan entre las ondas pueden ganar energía similar a una bola que rebota entre dos paredes que se fusionan.
Estos tipos de interacciones ocurren constantemente en el espacio cercano a la Tierra y son responsables de acelerar las partículas a velocidades que pueden dañar la electrónica de las naves espaciales y los satélites en el espacio. Las misiones de la NASA, como las sondas Van Allen, ayudan a los científicos a comprender las interacciones de onda-partícula.
Fuente: Three ways to travel at (nearly) the speed of light.
