LA ESCALERA DE LA VELOCIDAD
HACIA ARRIBA
ESCALÓN 1
1 metro por segundo (100 m/s)
3,6 kilómetros por hora (100,55km/h)
En la escalera de la longitud he representado ocasionalmente la distancia mediante la indicación del tiempo que tardaría en atravesarla un rayo de luz o cualquier otro objeto veloz. También he representado en la escalera del tiempo la duración al indicar el espacio que atravesaría en este período un rayo de luz o algún otro objeto particularmente rápido.
En uno y otro casos, trataba de la velocidad, el índice de cambio de posición con el tiempo, es decir, la distancia recorrida por un objeto móvil en determinado período de tiempo. Dado que el metro es la unidad básica de distancia, o longitud, en la versión SI del sistema métrico, y la unidad básica de tiempo el segundo, la unidad de velocidad en la versión SI será el «metro por segundo» (simbolizado por «m/s»), es decir, el número de metros que un objeto puede recorrer en un segundo.
Un metro por segundo, en términos familiares para los norteamericanos, equivale a 2,24 millas por hora, como vemos, la velocidad de un paseo ocioso. A un metro por segundo se puede recorrer una manzana de casas en 1 1/3 minutos; sin embargo, la experiencia me dice que cuando voy por las calles de Manhattan, no empleo más de 1 minuto por manzana de casas (si no cuento el retraso impuesto por los semáforos) si me muevo a mi paso normal.
No obstante, la velocidad de mi marcha es de unos 1,33 metros por segundo, ó 4,68 kilómetros por hora (lo cual equivale, en unidades norteamericanas, a unas 3 millas por hora exactamente).
Si acelero la marcha, puedo recorrer tal vez 6 1/2 kilómetros por hora, pero veo que puedo mantener dicha velocidad sólo para recorrer unas cuantas manzanas de casas, por lo cual puedo sostener la velocidad más baja, sin problemas imprevistos durante un par de kilómetros.
Por lo general nos movemos a través del aire, que opone escasa resistencia a nuestro avance. Cuando nadamos, nos abrimos paso a través del agua, que es un medio mucho más resistente.
Por muy rápido que nos parezca nadar, en realidad avanzamos a una velocidad no superior a la de un paseo y, por lo general, de un paseo más bien lento. El récord mundial de natación para los 100 metros es de 7,92 kilómetros por hora, ó 2,2 metros por segundo.
El récord mundial de natación para 1,5 kilómetros es de 14 minutos 58,27 segundos, lo cual representa una velocidad media de 6,01 kilómetros por hora, ó 1,67 metros por segundo. Indudablemente, yo no podría nadar con la rapidez de un campeón durante demasiado tiempo, pero sí podría hacerlo un joven en buena forma.
ESCALÓN 2
3,16 metros por segundo (100,5 m/s)
11,4 kilómetros por hora (101,05 km/h)
Como en cualquier otra actividad humana, hay especialistas que pueden superar, andando, a una persona media. En efecto, hay deportistas que recorren rápidamente largas distancias (no importa la distancia que recorran ni la velocidad a la que lo hagan, será siempre un paseo, ya que un pie tocará siempre el suelo).
El récord mundial de los 50 kilómetros es de 3 horas, 41 minutos y 39 segundos. Esto representa un promedio de 13,535 kilómetros por hora, ó 3,76 metros por segundo. O sea, 2 1/2 veces la velocidad promedia al andar.
Naturalmente, se puede avanzar más de prisa en una distancia más corta que en una larga, y así, la marca de la marcha de 20 kilómetros es de 1 hora, 20 minutos y 6,8 segundos. La velocidad media es aquí de 14,981 kilómetros por hora, ó 4,16 metros por segundo, o sea, 3 veces más de prisa que la velocidad promedio al nadar, y casi 2 veces tan de prisa como la mayor velocidad a que puede moverse el hombre nadando.
ESCALÓN 3
10 metros por segundo (101 m/s)
36 kilómetros por hora (101,55 km/h)
Al desplazarnos al nivel de velocidad del Escalón 3 dejamos atrás la natación y el paseo por parte del hombre y nos enfrentamos con las carreras. El correr difiere del andar en que, cuando corremos, ambos pies a la vez no están en contacto con el suelo en determinados momentos. En conjunto, el correr es un medio más fácil y que consume menos energía que la natación, realizando ambas actividades a elevadas velocidades.
La más popular de las carreras de fondo es la maratón, con 42,19 kilómetros de longitud (26 millas y 385 yardas, según la longitud tipo en unidades norteamericanas). Es la supuesta distancia que recorrió Filípides, en el 490 a. de J.C. entre Maratón y Atenas, para comunicar la noticia de la victoria ateniense sobre los persas y que cayó muerto de fatiga tan pronto como la hubo dado.
No sabemos el tiempo que invirtió Filípides en recorrer tal distancia, pero el récord actual de la maratón es de 2 horas, 8 minutos y 33,6 segundos. Esto representa una velocidad media de 19,69 kilómetros por hora (5,47 metros por segundo) y, probablemente, es 1 1/3 veces más rápida de aquélla a la que pudiera moverse un campeón de marcha sobre la misma distancia.
Las distancias más cortas se corren a una mayor velocidad promedio. Hace treinta años, 4 minutos/milla parecía un sueño irrealizable, pero ahora los especialistas corren rutinariamente una milla en menos de 4 minutos. La marca mundial es de 3 minutos, 48,8 segundos, lo cual supone una velocidad media de 25,32 kilómetros por hora, ó 7,03 metros por segundo.
El récord mundial de los 100 metros lisos es de 9,95 segundos, o sea, una velocidad media de 36,182 kilómetros por hora (10,05 metros por segundo), lo cual se halla casi exactamente al nivel de la velocidad del Escalón 3. Tal carrera incluye, al principio, unos cuantos metros en los que el corredor acelera, y otros tantos hacia el final, en que el corredor se halla cansado. En los 50 metros centrales correría a tal vez 43 kilómetros por hora, u 11,94 metros por segundo.
Esto puede parecer la velocidad máxima susceptible de alcanzar por el hombre sólo con su fuerza muscular, pero se ha de tener en cuenta que algunas partes del cuerpo pueden moverse más de prisa que el cuerpo en su totalidad. Por ejemplo, se ha informado que la velocidad de un brazo humano al asestar un rápido golpe de kárate llega a los 51,8 kilómetros por hora (14,4 metros por segundo).
El hombre puede incrementar asimismo su velocidad si corta la fricción de la superficie y se desliza en vez de correr. Sobre patines de ruedas puede llegar a los 41,5 kilómetros por hora (11,5 metros por segundo), o sea, a una velocidad no superior a la conseguida por un corredor, pero, seguramente, sí sobre unas distancias más largas. Sobre patines de hielo, la velocidad de la carrera más rápida (en 500 metros) es de 48,78 kilómetros por hora (13,55 metros por segundo).
Al considerar la velocidad a que pueden moverse los organismos no humanos tendemos a sobreestimar la velocidad de los pequeños organismos y a subestimar la de los más grandes. Tal vez nuestro juicio esté influido por el tiempo que tarda el animal en recorrer una distancia igual a la longitud de su cuerpo. Una ardilla listada parece correr, y un elefante, moverse pesadamente, pero la verdad es que éste puede correr más de prisa que aquélla. Por lo general no se cree que el elefante africano sea un animal muy veloz, pero tiene una larga andadura, y se ha informado que alcanza una velocidad de 39,5 kilómetros por hora (11 metros por segundo), o sea, casi tan rápido como puede correr un hombre para batir un récord.
También tendemos a sobreestimar la velocidad cuando consideramos un método de locomoción no familiar. Dado que una serpiente carece de patas, nos asombra su avance reptante y, tal vez pensando en lo lentamente que nos moveríamos nosotros de ese modo, afirmamos que una serpiente avanza a una velocidad mayor de la que consigue. En realidad, la velocidad más rápida sería la de la mamba negra, que puede alcanzar los 24 kilómetros por hora (6,7 metros por segundo). El reptil terrestre más rápido sería una especie de lagarto llamado corredor de carreras, que llega a los 29 kilómetros por hora (8 metros por segundo).
Y, lo que es aún más raro: algunos reptiles se mueven mejor en el agua. Tenemos las tortugas marinas laúd, que pueden alcanzar debajo del agua velocidades de 35,4 kilómetros por hora (9,8 metros por segundo), lo que haría de ellas los reptiles más veloces. (Esto es sorprendente, considerando que sus parientes terrestres —las tortugas— son notorias por su lentitud).
Los nadadores más rápidos de raza aviar son los pingüinos, algunos de los cuales pueden nadar a 36 kilómetros por hora (10 metros por segundo). El pinnípedo más rápido, el león marino, puede nadar a 40 kilómetros por hora (11,1 metros por segundo).
ESCALÓN 4
31,6 metros por segundo (101,5 m/s)
114 kilómetros por hora (102,05 km/h)
En el nivel de velocidad del Escalón 4 dejamos ya atrás las velocidades humanas alcanzadas sólo con los músculos, pero no podemos descartar por completo a otros mamíferos.
El animal que más familiarmente relacionamos con la velocidad superior a la humana es el caballo de carreras de pura raza, sobre cuya rapidez apuestan personas muchos millones de dólares al día.
El récord mundial de un caballo de carreras es de 3 millas en 5 minutos y 15,0 segundos, equivalente a 55,17 kilómetros por hora (15,33 metros por segundo). No obstante, el récord del caballo de carreras para el cuarto de milla, es de 20,8 segundos, o sea, 69,61 kilómetros por hora (19,33 metros por segundo). En otras palabras: lo mejor que un caballo puede hacer, en una distancia corta, es 1 5/8 de lo que puede realizar el hombre. (No pocos quedarán sorprendidos de saber que un caballo supera tan poco a un ser humano en este aspecto. Y no es que no se percaten de lo rápidamente que puede correr un caballo, sino que no se dan cuenta de lo aprisa que puede correr un hombre).
Como es natural, los caballos son animales criados para la velocidad, ejercitados y exquisitamente cuidados. Sus logros a este respecto van más allá de la capacidad media de los equinos. (Esto puede aplicarse también a los galgos, que alcanzan velocidades de 67,1 kilómetros por hora, ó 18,65 metros por segundo, sólo algo por debajo de la mejor velocidad de un caballo de carreras, y sin la ventaja de tener el paso mucho más largo de los equinos).
¿Y qué pasa con los animales salvajes, o sea, no seleccionados especialmente, ni criados, ni entrenados por el hombre y cuyo tiempo se controla de una manera más bien azarosa, por lo cual el más rápido puede escapar a nuestro conocimiento?
Una liebre norteamericana de California puede alcanzar una velocidad de 65 kilómetros por hora (casi 18 metros por segundo). Esto se halla muy cerca de la marca de un caballo de carreras. Una orca puede alcanzar esta misma velocidad, si bien moviéndose en el medio más resistente del agua (aunque sus formas aerodinámicas eliminan virtualmente esa resistencia y sus aletas se hallan muy bien adaptadas a la propulsión).
El avestruz puede alcanzar posiblemente los 72 kilómetros por hora (20 metros por segundo), lo cual supera algo la marca de un caballo de carreras.
Sin embargo, nada de todo esto se acerca sensiblemente al nivel de velocidad del Escalón 4. Para aproximarnos a dicho nivel debemos pasar a los antílopes. El campeón del grupo es el antílope berrendo, que, según los informes, puede alcanzar una velocidad muy cercana a los 100 kilómetros por hora (27,5 metros por segundo). Pese a ello, en cortas sacudidas, incluso el antílope berrendo puede ser superado por el guepardo, el animal terrestre más rápido viviente, y cuya velocidad puede llegar a los 101 kilómetros por hora (28 metros por segundo).
Sin embargo, el guepardo puede verse superado en el agua por algunos peces. Varios peces-espada serían los seres acuáticos más rápidos e incluso las criaturas más rápidas, sin alas, de cualquier tipo. Una variedad, el pez-vela, avanzaría a la velocidad de 109,7 kilómetros por hora (30 metros por segundo), o sea, 1 2/3 veces la mejor marca de la orca.
En realidad, el pez-vela es más rápido que la mayor parte de los seres voladores.
El insecto más rápido, el murciélago más veloz e incluso el pez volador más rápido (mientras se desliza por el aire) puede alcanzar, en breves distancias, una velocidad cercana a los 55 kilómetros por hora (15 metros por segundo), sólo la mitad de la conseguida por un pez-vela.
Sin embargo, ni siquiera el pez-vela llega al nivel de velocidad del Escalón 4, y, a este respecto queda por detrás de algunas aves.
El pato marino norteamericano alcanza, en vuelo, velocidades de 116 kilómetros por hora (32 metros por segundo), justamente por encima del nivel de velocidad del Escalón 4.
La más veloz de todas las aves es el apropiadamente llamado vencejo-cola de espina, cuya velocidad ha sido cronometrada: 171 kilómetros por hora (47,5 metros por segundo). Puede avanzar 1,7 veces más de prisa que un guepardo, 2,4 veces más que el mejor caballo de carreras y unas 4 veces más aprisa que el hombre.
No le será fácil al hombre, ni siquiera con toda la tecnología de que dispone, igualar al pez-vela en el mar. El yate más rápido avanza a una velocidad de 66,8 kilómetros por hora (18,5 metros por segundo); el navío de pasajeros más veloz, a 71,0 kilómetros por hora (19,7 metros por segundo), el destructor más ligero, a 83,4 kilómetros por hora (23,2 metros por segundo). El buque de guerra más rápido es un aerodeslizador, que ha conseguido alcanzar una velocidad de 113 kilómetros por hora (31,4 metros por segundo).
La lancha motora más rápida puede correr a 156,4 kilómetros por hora (43,4 metros por segundo), lo cual supera al pez-vela y se acerca mucho a lo que el vencejo consigue en el aire.
En tierra, el hombre puede superarlo gracias a las ruedas, al hielo y a la fuerza de la gravedad, incluso sin ayuda de motores.
Así, la velocidad máxima en bicicleta es de 94,35 kilómetros por hora (26,2 metros por segundo) si pedalea una persona y de 101,24 kilómetros por hora (29,1 metros por segundo) si pedalea más de una persona. En un tobogán se han conseguido velocidades de 101,5 kilómetros por hora (28,2 metros por segundo). En otras palabras, los ciclistas y los toboganistas (en sus mejores logros) igualan al guepardo.
Pero el hombre puede superar ampliamente al guepardo, aun sin motores. En una carrera de 100 kilómetros, un planeador ha conseguido una velocidad media de 165,3 kilómetros por hora (45,9 metros por segundo). Esto casi iguala al vencejo citado.
ESCALÓN 5
100 metros por segundo (102 m/s)
360 kilómetros por hora (102,55 km/h)
Aun sin motores, el hombre puede superar también al vencejo. La mayor velocidad conseguida por un esquiador (deslizándose colina abajo) es de 200,2 kilómetros por hora (55,6 metros por segundo). Sin embargo, un trineo a vela, en superficie plana e impulsado por el viento, ha llegado a alcanzar la velocidad de 250 kilómetros por hora (64 metros por segundo). Esto es 1 1/3 veces la velocidad del vencejo, y tal vez sea la mayor rapidez que puede alcanzar el hombre sin transporte motorizado y en condiciones controladas que le permitan expectativas de sobrevivir a la prueba.
El hombre puede conseguir que objetos inanimados corran tan de prisa como el vencejo, o más aún, sólo con ayuda de la fuerza muscular.
Un pitcher de béisbol puede comunicar a la pelota una velocidad de 162,35 kilómetros por hora (45,1 metros por segundo); un disco de hockey sobre hielo puede deslizarse a 190 kilómetros por hora (53 metros por segundo); una pelota de tenis puede proyectarse a 263 kilómetros por hora (73 metros por segundo), y una pelota de golf, 273,5 kilómetros por hora (76,5 metros por segundo). Estas dos últimas pueden superar en velocidad a un trineo a vela.
No obstante, el objeto más rápido, en cualquier tipo de deporte, es la pelota del jai alai (pelota vasca). Puede moverse a velocidades de hasta 302,5 kilómetros por hora (84 metros por segundo). O sea, que corre 1,77 veces más de prisa que el vencejo y 4 1/3 veces más de prisa de lo que pueda hacerlo el mejor caballo de carreras.
Sin embargo, hay organismos vivientes que corren más.
Al considerar las velocidades de las aves voladoras, ya nos hemos referido a vuelos a este nivel. Sin embargo, las aves depredadoras, cuando persiguen a su presa y se arrojan contra ella, añadiendo la fuerza de la gravedad a la velocidad, pueden superar a la pelota vasca.
Por ejemplo, en un halcón peregrino buceador se han cronometrado los 350 kilómetros por hora (97 metros por segundo), y se especula respecto a una velocidad de buceo de hasta 385 kilómetros por hora (107 metros por segundo), como marca posible. Si fuese así, sería la forma más rápida a la que pudiera moverse cualquier cosa viviente, de un modo controlado, sin ayuda de motor alguno y exactamente en el nivel de velocidad del Escalón 5. No obstante, hemos de considerar de nuevo los objetos inanimados, y entre ellos, el que impresionó ya incluso al hombre primitivo por su velocidad es, naturalmente, el viento. «Tan rápido como el viento» es sólo un clisé común.
La velocidad del viento es particularmente notable durante las tormentas (por ejemplo, un huracán o ciclón se define como un viento asociado que supera los 120 kilómetros por hora, ó 33,5 metros por segundo). El viento más fuerte registrado durante un huracán alcanzó los 317 kilómetros por hora (88 metros por segundo).
Los vientos más rápidos son los que forman remolinos en un tornado. Se han registrado vientos de 480 kilómetros por hora (134 metros por segundo), lo cual rebasa la velocidad del halcón buceador.
Los vientos tienden a ser más rápidos en las mayores elevaciones, donde el aire es menos denso y resistente, y se debe mover una masa de gas más pequeña. En la cumbre del monte Washington, se ha informado de vientos de 372 kilómetros por hora (103 metros por segundo). En la jet stream (o corriente en chorro), fuerte corriente que rodea la Tierra a unos 45 kilómetros por encima de la superficie, se ha registrado una velocidad del viento de 656 kilómetros por hora (182 metros por segundo), o sea, más rápido aún que el viento en un tornado.
«Tan rápido como el viento» se aplica, incluso a niveles de tornado, al transporte humano motorizado terrestre. Los automóviles de pasajeros pueden alcanzar velocidades de hasta 310 kilómetros por hora (87 metros por segundo). En Francia hay trenes que se deslizan sobre carriles tradicionales, y que alcanzan velocidades de 380 kilómetros por hora (107 metros por segundo). En Japón se han llevado a cabo experimentos con monorraíles, en que los vagones levitan magnéticamente, por lo cual no establecen ningún contacto sólido-sólido y la fricción alcanza niveles muy bajos. En este caso se consiguen velocidades de hasta 515 kilómetros por hora (140 metros por segundo), y los pasajeros viajan aún más de prisa que el viento de un tornado.
En el aire, el helicóptero más rápido puede alcanzar una velocidad de 368 kilómetros por hora (102 metros por segundo).
ESCALÓN 6
316 metros por segundo (102,5 m/s)
1 140 kilómetros por hora (103,05 km/h)
Antes de la Segunda Guerra Mundial, los medios más rápidos de transporte humano eran, en tierra, los automóviles con motores de pistones, y en aire, los aeroplanos impulsados por hélices.
Con las mejoras modernas, los automóviles con motores de pistones han alcanzado velocidades punta de 673 kilómetros por hora (187 metros por segundo).
El récord del avión impulsado por hélices es de 878 kilómetros por hora (244 metros por segundo), o sea, 2 1/4 veces más de prisa que un halcón buceador, lo cual significa que el hombre vuela más deprisa que las aves y que, por tanto, es la cosa viviente más rápida.
Sin embargo, hasta los aviones más veloces impulsados por hélices llegan a cifras sólo de las tres cuartas partes del nivel de velocidad del Escalón 6. Para alcanzar dicho nivel hemos de recurrir a los reactores y cohetes, desarrollados ya durante la Segunda Guerra Mundial. Por ejemplo, los vehículos terrestres con motores de cohete han alcanzado la velocidad de 1 190 kilómetros por hora (330 metros por segundo), lo cual está más allá del nivel de velocidad del Escalón 6.
La velocidad del sonido a través del aire, en las condiciones de la superficie de la Tierra, es de 1 195 kilómetros por hora (332 metros por segundo). El vehículo terrestre con motores de cohete, al que ya nos hemos referido, avanza casi a la velocidad del sonido y, por tanto, se mueve a «Mach 1» (llamado así en honor de Ernst Mach, físico austríaco).
A este nivel podemos captar también algo astronómico. Esto no equivale a negar que algunas velocidades astronómicas sean del todo corrientes. Por ejemplo. Venus rota sobre su eje tan lentamente, en relación con las estrellas, que un punto en su ecuador se mueve a 6,5 kilómetros por hora, o sea, una velocidad no superior a la de un paseo brioso. Y algunos lugares de la superficie se mueven incluso con mayor lentitud.
Sin embargo, nos interesan velocidades astronómicas que sean más rápidas que las velocidades familiares de la Tierra e incluso con la mayor parte de la tecnología humana. Así, un punto del ecuador de Marte se mueve a una velocidad de 870 kilómetros por hora (241 metros por segundo), o sea, casi la velocidad alcanzada por el más rápido de los aviones impulsado por hélice.
La Tierra gira sobre su eje algo más de prisa que Marte, pero nuestro planeta es considerablemente mayor, por lo cual un punto del ecuador de la Tierra viajará mucho más de prisa que otro del ecuador de Marte, para abrirse camino en torno a un círculo mayor en el mismo tiempo. La velocidad ecuatorial de la Tierra es de 1 680 kilómetros por hora (467 metros por segundo), lo cual está por encima del nivel del Escalón 6.
La velocidad ecuatorial de la Tierra es más rápida que el sonido, tanto, que llega al Mach 1,4. Sabemos que si se avanza más de prisa que el sonido, se produce un estallido sónico, y tal vez sorprenda que la rotación de la Tierra no origine una cosa así. No obstante, el estallido sónico se produce cuando las velocidades más rápidas que el sonido se relacionan con el aire. La rotación de la Tierra transporta consigo el aire, por lo cual la velocidad rotativa del ecuador terrestre respecto al aire es cero (excepto por el aire que pueda existir).
ESCALÓN 7
1 000 metros por segundo (103 m/s)
1 kilómetro por segundo (100 km/s)
En este estadio abandono los kilómetros por hora como unidad. Kilómetros por segundo es algo mucho más espectacular, y más estrictamente apropiado desde el punto de vista de la versión SI del sistema métrico.
Así, la velocidad máxima conseguida por un avión reactor (en 1976) es de 0,9802 kilómetros por segundo, casi tres veces la del sonido (Mach 3), y muy cerca del nivel de velocidad del Escalón 7. Un objeto sobre raíles y con motor de cohete más rápido ha conseguido una velocidad de 1,38 kilómetros por segundo (Mach 4,15).
La velocidad orbital de la Luna en torno a la Tierra es, en promedio, de 1,02 kilómetros por segundo. La de Deimos alrededor de Marte es de 1,17 kilómetros por segundo. Deimos está considerablemente más cerca de Marte que la Luna respecto a la Tierra, por lo cual, y a igualdad de todas las cosas, debería experimentar una atracción gravitatoria más fuerte. Sin embargo, no todas las cosas son iguales. Marte es más pequeño que la Tierra y tiene un campo gravitatorio menor. La mayor proximidad de Deimos a su planeta queda contrarrestada por el menor tamaño del planeta.
ESCALÓN 8
3 160 metros por segundo (103,5 m/s)
3,16 kilómetros por segundo (100,5 km/s)
Nos hallamos ahora más allá de los niveles de velocidad de los vehículos humanos, con excepción de los navíos espaciales, y, por tanto, habremos de limitarnos a éstos y a los fenómenos astronómicos.
La velocidad orbital de Fobos, el más interior de los dos satélites de Marte, es de 2,13 kilómetros por segundo.
Fobos está muy cerca de Marte, mientras que el planeta Plutón es el más alejado del Sol de todos los planetas conocidos. Sin embargo, el campo gravitatorio del Sol es tan enorme, comparado con el de Marte, que Plutón se mueve a una velocidad orbital más rápida respecto al Sol, que Fobos respecto a Marte. La velocidad orbital media de Plutón es de 4,7 kilómetros por segundo.
La velocidad de escape es la que debe alcanzar un objeto para alejarse indefinidamente de un cuerpo venciendo la fuerza gravitatoria de éste. Es también la velocidad máxima conseguida por un objeto que cae sobre la superficie de un mundo, desde una posición de inercia.
Así, la velocidad de escape desde la Luna es de 2,38 kilómetros por segundo, mientras que la de Ganímedes, el satélite mayor conocido, es de 2,75 kilómetros por segundo; en cuanto a Mercurio, planeta más pequeño pero más masivo que Ganímedes, es de 4,2 kilómetros por segundo.
ESCALÓN 9
10 000 metros por segundo (104 m/s)
10 kilómetros por segundo (101 km/s)
La velocidad de escape de la Tierra es de 11,3 kilómetros por segundo. La velocidad mínima requerida para mantener una órbita en torno de la Tierra, algo más allá de su atmósfera, es su velocidad de escape dividida por la raíz cuadrada de 2 (que es 1,414…). Por tanto, la velocidad mínima orbital de un objeto en una órbita próxima en torno de la Tierra es de 8 kilómetros por segundo. Así, Yuri Gagarin, el primer hombre que orbitó la Tierra en un ingenio espacial, alcanzó una velocidad máxima de 8,05 kilómetros por segundo, y viajó 8,2 veces más de prisa que el más veloz avión reactor. Sin embargo, se halla sólo a las cuatro quintas partes de camino del nivel de velocidad correspondiente al Escalón 9.
Velocidades mayores desarrollan los vehículos que transportan hombres a la Luna, que han alcanzado los 11,1 kilómetros por segundo. Esto se halla algo más allá del nivel de velocidad del Escalón 9, y constituye la mayor velocidad a la que hasta ahora ha conseguido viajar el hombre. Esto corresponde, grosso modo, a una velocidad 100 veces superior que cualquier cosa viviente no humana movida por su propia fuerza.
A medida que aumenta la masa del cuerpo central, la órbita se acelera, permaneciendo iguales las demás cosas. Así, es muy probable que los satélites de Saturno y de Júpiter se muevan con mayor rapidez que los de Marte y de la Tierra. Dione gira en torno a Saturno a una velocidad orbital de 10,0 kilómetros por segundo, mientras Ganimedes se mueve alrededor de Júpiter a 10,9 kilómetros por segundo.
Saturno se despieza en torno al Sol a una velocidad orbital media de unos 9,6 kilómetros por segundo.
Saturno y Júpiter, aunque son los mayores planetas, tienen unos períodos más cortos de rotación. Por tanto, las velocidades ecuatoriales de los dos planetas son mucho más rápidas que los de la Tierra: 10,3 kilómetros por segundo para Saturno y 12,5 para Júpiter. Júpiter es el planeta de velocidad ecuatorial más rápida.
ESCALÓN 10
31 600 metros por segundo (104,5 m/s)
31,6 kilómetros por segundo (101,5 km/s)
Al llegar aquí nos encontramos ya a un nivel de velocidad que se aproxima al límite de las velocidades orbitales de los satélites. Las partículas más interiores de los anillos de Saturno visibles desde la Tierra giran en torno al planeta a unas velocidades de 22,2 kilómetros por segundo. Amaltea, el satélite más interior de Júpiter (de los visibles desde la Tierra) tiene una velocidad orbital de 27,8 kilómetros por segundo. Si hubiéramos de considerar un objeto que orbitara exactamente en el exterior de la atmósfera de Saturno, se movería a una velocidad orbital de 25 kilómetros por segundo. Un objeto que girase exactamente en el exterior de la atmósfera de Júpiter tendría una velocidad orbital de 43 kilómetros por segundo, lo cual lo convertiría en el único planeta con un satélite que se moviera a una velocidad orbital superior al nivel de velocidad del Escalón 10.
En cuanto a velocidades orbitales planetarias, la de la Tierra en torno del Sol es de 29,8 kilómetros por segundo, y la de Venus de 35,1 kilómetros. Ambas se aproximan también a un nivel superior.
Haremos lo mismo con las velocidades planetarias de escape. La velocidad de escape desde Saturno (a partir del nivel visible de su capa de nubes) es de 35,2 kilómetros por segundo.
ESCALÓN 11
100 000 metros por segundo (105 m/s)
100 kilómetros por segundo (102 km/s)
A este nivel nos encontramos ya más allá de las velocidades planetarias de cualquier clase. Incluso Mercurio, en el momento de mayor proximidad al Sol, se mueve a una velocidad orbital de sólo 56 kilómetros por segundo. Ícaro —pequeño asteroide que se acerca al Sol más que Mercurio— puede alcanzar los 70 kilómetros por segundo. Algunos cometas se acercan al Sol aún más que Ícaro, y el más próximo —tanto, que casi rozó la superficie del Sol en 1963— puede alcanzar una velocidad de 100 kilómetros por segundo.
En cuanto a las velocidades de escape planetarias, la mayor es la de Júpiter, a partir de su superficie visible, rodeada de nubes, y es de sólo 60,5 kilómetros por segundo.
El cohete más rápido lanzado por el hombre es el «Helios B», que alcanzó una velocidad de 66,65 kilómetros por segundo, en relación con la Tierra.
Ahora podemos movernos ya a velocidades estelares. Lacaille 9352, estrella de nuestra Galaxia, avanza a una velocidad de 119 kilómetros por segundo en relación con el Sol.
ESCALÓN 12
316 000 metros por segundo (105,5 m/s)
316 kilómetros por segundo (102,5 km/s)
La estrella más cercana y de movimiento más rápido (en relación con el Sol) es la Kapteyn, que se encuentra a 13 años-luz de nosotros. Avanza a una velocidad de 294 kilómetros por segundo.
Tanto el Sol como la estrella Kapteyn —y todas las demás estrellas cercanas al Sol y, en general, en las afueras de la Galaxia— avanzan describiendo órbitas en torno al centro de la Galaxia. Las órbitas son excéntricas, inclinadas varios grados hacia el plano de la Galaxia. Gracias a esas diferencias orbitales, las estrellas individuales muestran un movimiento de unas respecto a las otras, aunque todas, en conjunto, giren en torno al centro galáctico. El Sol se mueve alrededor del centro galáctico en una órbita casi circular, a unos 220 kilómetros por segundo.
ESCALÓN 13
1 000 000 de metros por segundo (106 m/s)
1 megámetro por segundo (100 Mm/s)
La única velocidad conectada con el Sistema Solar que se aproxima al nivel del Escalón 13 es la velocidad de escape desde la superficie visible del Sol. Es de 0,617 megámetros por segundo.
Las estrellas corrientes de secuencia principal más masivas que el Sol podrían tener una mayor velocidad de escape, aunque no mucho más grande. La masa adicional aumenta la velocidad de escape, pero esas estrellas tan masivas son también más voluminosas, y cuanto mayor sea la distancia de la superficie de la estrella a partir del centro, tanto menor será la velocidad de escape. Algunas estrellas pueden poseer velocidades de escape de 0,825 megámetros por segundo, pero es dudoso que alguna de ellas alcance el nivel de velocidad del Escalón 13.
Sin embargo, podemos llegar a ese nivel volviendo a las velocidades de rotación, aunque no en nuestro Sistema Solar. Un punto del ecuador de la estrella neutrónica —en el interior de la nebulosa del Cangrejo— desarrolla la rotación más rápida conocida, y avanza a una velocidad de 1,33 megámetros por segundo.
ESCALÓN 14
3 160 000 metros por segundo (106,5 m/s)
3,16 megámetros por segundo (100,5 Mm/s)
El Universo está en expansión, lo cual significa que las distantes galaxias se van alejando de nosotros. Y, lo que es más, dado que todo el Universo se halla en expansión, la velocidad de tales retrocesos, respecto a nosotros, es acumulativa. Cuanto más lejos se encuentra una galaxia de nosotros, más de prisa parece que retroceda.
Se calcula que por cada incremento de un millón de parsecs en distancia, se da un incremento de 50 kilómetros por segundo en velocidad de retroceso. Esto significa que una galaxia que se encuentre a 63 millones de parsecs de nosotros (90 veces más alejada que la relativamente cercana galaxia de Andrómeda), se alejará de nosotros a una velocidad de 3,16 megámetros por segundo.
ESCALÓN 15
10 000 000 de metros por segundo (107 m/s)
10 megámetros por segundo (101 Mm/s)
Aunque las estrellas de secuencia principal no se mueven a velocidades de escape que estén dentro del ámbito del megámetro por segundo, lo hacen las estrellas que se colapsan. Una enana blanca puede tener una masa tan grande como la de nuestro Sol y, sin embargo, poseer un diámetro no mucho mayor que el de un planeta pequeño. Por tanto, el campo gravitatorio es mucho más intenso en la superficie de una enana blanca que en la superficie de una estrella como nuestro Sol, puesto que la superficie de la enana blanca está mucho más cerca de su núcleo que en el Sol. Así, Sirio B, con una masa igual a 1,05 veces la del Sol y un diámetro de 11,1 megámetros (menos que el de la Tierra, y sólo 1/125 respecto al del Sol) tiene una velocidad de escape de unos 7 megámetros por segundo.
Una galaxia a 200 millones de parsecs de nosotros retrocedería a unos 10 megámetros por segundo. Se hallaría tan lejos de nosotros, que sólo sería visible con los más potentes telescopios luminosos.
Sigamos con los objetos más cercanos a nosotros. Cuando se descubrió la radiactividad, en los años 1890, se observó que sustancias como el uranio y el torio emitían radiaciones. Se comprobó que parte de esta radiación, llamada «rayos alfa», estaba formada por unas muy energéticas «partículas alfa», las cuales, a su vez, eran los núcleos de átomos de helio.
Esas partículas eran tan energéticas, que se movían a enormes velocidades, más allá de cualquier otra que se hubiese observado hasta entonces. Incluso una relativamente lenta partícula alfa tendría unos 14 megámetros por segundo de velocidad al emerger de una sustancia radiactiva.
ESCALÓN 16
31 600 000 metros por segundo (107,5 m/s)
31,6 megámetros por segundo (101,5 Mm/s)
Algunas partículas alfa especialmente energéticas aceleran hasta alcanzar los 22 megámetros por segundo. Los objetos distantes de nosotros unos 600 millones de parsecs retroceden a una velocidad de 30 megámetros por segundo, más o menos. Las galaxias corrientes no son visibles a tales distancias, cosa que sólo ocurre con los quasars.
ESCALÓN 17
100 000 000 de metros por segundo (108 m/s)
100 megámetros por segundo (102 Mm/s)
Los quasars distantes de nosotros más de mil millones de parsecs retroceden a una velocidad de 100 megámetros por segundo, e incluso más.
Algunas sustancias radiactivas emiten partículas beta (electrones acelerados) 1/7 300 más masivos que las alfa y, por tanto, pueden acelerarse hasta alcanzar unas velocidades mucho más elevadas a través de la energía disponible en las descomposiciones radiactivas. Incluso las relativamente lentas partículas beta viajan a unos 160 megámetros por segundo.
La velocidad de escape de una estrella neutrónica —que almacena toda la masa de una estrella ordinaria como el Sol en un pequeño globo, tal vez de sólo 14 kilómetros de diámetro— es de unos 200 megámetros por segundo.
La luz viaja a una velocidad que depende del índice de refracción del material a cuyo través cruza. El diamante tiene un comparativamente elevado índice de refracción (según la manera en que brilla y muestra los colores, cuando está tallado de la forma adecuada y se mantiene en variados ángulos). La luz que viaja a través del diamante se mueve a una velocidad de 124 megámetros por segundo.
ESCALÓN 18
316 000 000 de metros por segundo (108,5 m/s)
316 megámetros por segundo (102,5 Mm/s)
La luz se mueve a su máxima velocidad cuando viaja a través del vacío. Su velocidad es entonces algo inferior a los 300 megámetros por segundo, o muy cerca de la distancia del Escalón 18.
Hoy se halla bien establecido que no hay nada que viaje más rápidamente que la luz en el vacío, por lo cual parecería inalcanzable para siempre una auténtica velocidad del Escalón 18. (Se ha especulado respecto a que hay partículas —llamadas «taquiones», de una voz griega que significa «rápido»— que pueden moverse aún más de prisa que la luz y acelerar hasta el infinito. Sin embargo, tales partículas no han sido detectadas aún, y muy pocos científicos creen que existan).
Los quasars más alejados que se conocen se alejan de nosotros a velocidades de 270 megámetros por segundo, más o menos; y las más energéticas partículas subatómicas que conocemos pueden alcanzar una velocidad aproximada de 290 megámetros por segundo, pero por mucho que tales objetos puedan aproximarse a la velocidad de la luz, nunca la alcanzarán y, mucho menos, la rebasarán.
Cualesquiera partículas, aparte los protones —las partículas fundamentales de la luz y de otra radiación electromagnética— que, como los fotones, tengan una masa de inercia cero —cual los gravitones y los neutrinos— viajarían también a la velocidad de la luz.
Así, en 17 escalones, que han cubierto ocho órdenes y medio de magnitud, hemos avanzado desde la velocidad de un tranquilo paseo humano, hasta la mayor velocidad de la luz en el vacío.