El tren gravitacional, 42.12 minutos de viaje

Hace aproximadamente cuatrocientos años, en algún momento en la segunda mitad del siglo 17 Isaac Newton recibió una carta del brillante científico e inventor británico Robert Hooke. En esta carta, las matemáticas que rigen la forma de Hooke esboza que los objetos pueden caer si se le dejase caer a través de túneles hipotéticamente perforados a través de la tierra en diferentes ángulos. Aunque parece que Hooke estaba interesado en la física parcialmente, pensaba en tal experimento, sin embargo, una idea intrigante e improbable para la epoca se le ocurrió con tales cálculos: un sistema de transporte vertiginosamente rápido.

Los cálculos de Hooke mostraban que si la tecnología podría ser desarrollada para hacer agujeros, un vehículo con una fricción suficientemente reducida puedan ser usados con un túnel para viajar a otro punto en cualquier lugar de la de la Tierra en un plazo de tres a cuartro horas, sin importar la distancia. Aún más sorprendente, el vehículo requeriria de combustible insignificante. El concepto es conocido como el Tren de la gravedad, y aunque inconcebiblemente parece difícil de construir todavia, tiene un poco de atención científica y seria puesto a profunda investigación en los siglos venideros.

El concepto básico detrás del tren de la gravedad es muy sencillo: En cada extremo del túnel, un observador que mira en el agujero para ver vería cuesta abajo. Si un tren en un extremo del túnel fueron STI para liberar los frenos, la fuerza de gravedad inmediatamente jala al tren cuesta abajo y hace que el tren acelere al igual que lo hace una montaña rusa. Las pendientes más pronunciadas se traduciría en más de velocidad, con la mayor aceleración se producen en los túneles directamente hacia abajo del centro de la Tierra. ¿El tren continuaria acelerándose hasta alcanzar la mitad del camino, en el momento de su inercia lo que estaría en contradicción con la gravedad y comenzaria a desacelerarse. Como indica los calculos de Hooke, si el tren funciona en un ambiente sin fricciones, alcanzaría la superficie en el extremo opuesto del túnel en el momento exacto en que alcanzó su velocidad cero. Naturalmente, un tren de la gravedad en un entorno operativo en el mundo real tendría que traer caballos de fuerza suficiente para compensar la pérdida por fricción.

Una característica interesante de la gravedad expresada es que los tiempos de tránsito siempre sería muy, muy cerca a cuarenta y dos minutos, independientemente de la distancia recorrida. De hecho, si la Tierra fuese una esfera perfecta, el tiempo de viaje siempre será exactamente cuarenta y dos minutos y doce segundos. Mayores distancias recorridas estaría en la misma cantidad de tiempo, dado que la velocidad máxima del tren en aumento sería exactamente lo suficiente como para compensar la diferencia. Debido a la naturaleza de la gravedad, el tiempo de ida y y los cuarenta y dos minutos sería compatible con cualquier tamaño de vehículo.

Considere la posibilidad de una hipotética estación de gravedad Express en España que se conecta a una estación hermana en Nueva Zelanda. Directamente por el túnel sería porque sus rutas se cruzan con el centro de la Tierra, por lo que para una salida interesante el tren entraria repentina en caída libre. Sería su aceleraracion a la velocidad máxima de alrededor de 17,670 millas por hora antes de comenzar a desacelerarse, y que sería viajar en una línea recta 7.920 millas para un viaje, lo cual sería 12,440 millas sobre la superficie. Cuarenta y dos minutos después de que revuelven el estómago de su salida, los pasajeros del tren se deslizarían en una suave pendiente a su destino en el otro lado del mundo.

Aunque Robert Hooke e Isaac Newton correspondía sobre el tema de la caída de objetos a través de la tierra, ellos lo sabían como un mero ejercicio intelectual. La primera sugerencia para construir un tren de la gravedad no se presentó hasta el 1800, presentado a la Academia de Ciencias de París por un grupo de científicos optimistas. Como era de esperar, la Academia ha optado por aplazar la propuesta ambiciosa. El concepto se perdió en el olvido hasta la década de 1960, cuando el físico Paul Cooper publicó un artículo en el American Journal of Physics lo que sugiere que los trenes de la gravedad deberian de nuevo examinarse para un proyecto de transporte en el futuro. Aunque el artículo desató un intenso debate, la propuesta no fue tomada muy en serio.

El mayor obstáculo técnico sería claramente tan grande, ya que la creación de túneles en el primer lugar es sumamente costoso. Un agujero con un radio de diez pies que pase por el centro de la Tierra sería desplazar a más de doce mil millones de pies cúbicos de roca, todo lo cual debe ser llevado a alguna parte. Además, el manto de la Tierra y se retuercen con la presión y el calor que son extremos, que tendría que ser cualquier túnel forrado con un escudo protector para mantenerlo intacto. Desafortunadamente, ninguno de los materiales que actualmente se conocen aún puede soportar el ambiente hostil, y mucho menos aislar el túnel por el intenso calor. Estas temperaturas extremas a dos, el viaje no puede sobrevivir por los seres humanos. Pero la tecnología sería de gran utilidad para la entrega rápida, la carga no tripulado entre los continentes, en esencia, convirtiéndose un montacargas global masivo.

Algunas ideas han sugerido que podría ser el túnel de evacuación de aire para eliminar la resistencia del viento, aunque tal hazaña casi tan difícil como evidencia sería la propia perforación. Además, algunos han postulado que tal tren de levitación magnética podría ser la de eliminar la fricción en situaciones en las que el túnel no pasa por el centro de la Tierra, aunque si los electroimanes fueron utilizados, la cantidad de energía consumida por el aparato aumentaría drásticamente. Un lugar más viable para el tren de gravedad sería planetas como la luna en el que no están preocupados por el clima, la tectónica de placas, y el magma. Sería el mismo concepto, a pesar de un planeta con una densidad diferente a la Tierra de la que también tienen una longitud estándar de viaje diferentes.

A pesar de la gravedad el Tren Express puede parecer imposible o al menos absurdamente práctico que resulte atractivo para considerar la posibilidad de tránsito extremadamente rápido en todo el planeta, con muy poca energía para gastos de viaje. Ciertamente, la creación y el refuerzo de los túneles es así más allá del alcance de nuestra tecnología actual, pero el futuro está lleno de sorpresas. La tecnología moderna tiene un impulso suficiente el tiempo que nos podría llevar hasta el otro lado del problema, siempre que podamos reducir la fricción al abrir nuestras mentes creativas.