Una crítica física y filosófica a los límites de la puntería cósmica
En 20 años podríamos tener una foto de Proxima Centauri b, el exoplaneta más cercano a la Tierra. Pero si fallamos el tiro por unos cientos de miles de kilómetros, esa postal interestelar jamás llegará.
Un grupo de investigadores de Texas y la República Checa acaba de publicar en arXiv un estudio que pone los pies en la relatividad: ¿qué tan bien podemos apuntar un láser a una estrella a 4.25 años luz?
El artículo, titulado “Aiming for Proxima Centauri b: Gravitational effects on relativistic spacecraft trajectories”, es una joya de ingeniería matemática, física teórica y sentido común científico. Y también, aunque no lo diga, un poema sobre la fragilidad del control humano ante el cosmos.
La puntería más difícil del universo
El proyecto Breakthrough Starshot propone lanzar naves de un gramo, impulsadas por rayos láser, hasta el 20 % de la velocidad de la luz (0.2 c). A esa velocidad, la nave tardaría 20 años en llegar al sistema de Proxima Centauri.
Pero hay un problema: si erramos el ángulo inicial en una millonésima de grado, la nave podría pasar millones de kilómetros lejos del planeta.
Un simple estornudo gravitatorio del Sol bastaría para arruinar la misión.
Baumann y sus colegas usaron el código PoMiN (Post-Minkowskian N-body) —ahora reimplementado en Julia— para calcular cómo los campos gravitacionales del Sol, la Tierra, Júpiter, Marte, la Luna y las estrellas de Alfa Centauri desvían el rumbo de una nave relativista.
Su resultado es tan preciso que asusta:
Para acertar en Proxima Centauri b con una desviación menor a 690 000 km, hay que incluir efectos relativistas.
Si solo usamos Newton, fallamos por dos lunas de distancia.
La ecuación de la puntería relativista
En términos sencillos, la trayectoria sin gravedad sería:
x(t) = x₀ + vt
Pero el universo no es tan amable. Cada cuerpo masivo curva ligeramente el espacio-tiempo. En el enfoque post-Minkowskiano (PM), esa curvatura se modela como una corrección de primer orden al Hamiltoniano de Newton.
El Hamiltoniano relativista se expresa —de forma comprimida— así:
H = ΣEₐ − (G/2)Σ(EₐE_b / r_ab)(1 + pₐ²/Eₐ² + p_b²/E_b²) + …
Donde cada partícula (la nave, el Sol, etc.) contribuye con su energía total Eₐ = √(mₐ² + pₐ²), su momento pₐ, y su distancia r_ab respecto a las demás.
El resto son correcciones que hacen llorar a los estudiantes de física… pero permiten predecir desviaciones de apenas decenas de kilómetros a lo largo de 4.25 años luz.
El código PoMiN integra numéricamente estas ecuaciones con métodos Runge-Kutta de alta precisión, usando diferenciación automática (ForwardDiff.jl). En palabras humanas: el programa sabe derivar ecuaciones mejor que un doctorado desvelado.
Resultados: el Sol sigue mandando
El análisis mostró que, entre los siete cuerpos considerados, el Sol domina por completo el error gravitacional, provocando una desviación de 0.139 UA (unos 20 millones de kilómetros) si no se corrige.
Le siguen Júpiter, la Tierra y el sistema Alfa Centauri A-B.
En cambio, la influencia de la Luna y Marte es casi simbólica: apenas unos metros a escala cósmica.
Pero el dato más impresionante viene del ajuste fino:
Usando el método de root-finding (una especie de “Newton-Raphson estelar”), lograron calcular una velocidad inicial que, dentro del modelo, acierta el blanco con un error de un femtómetro, ¡del tamaño de un núcleo atómico!
Claro, eso es ideal. En la práctica, cualquier error angular de 10⁻⁶ grados genera un fallo de cientos de miles de kilómetros. El cosmos no perdona.
Filosofía de la precisión: entre el caos y el control
Aquí empieza lo divertido: la reflexión filosófica.
Desde Descartes, Occidente ha fantaseado con un universo perfectamente medible, donde toda desviación puede corregirse con método.
Este estudio es el espejo relativista de esa ilusión: podemos ajustar trayectorias con precisión nuclear… pero un error de lanzamiento las arruina por completo.
El filósofo Heidegger habría dicho que este cálculo revela nuestro “ser-arrojado” en el espacio-tiempo. La nave, una mota de silicio, no domina el cosmos: sólo lo interpreta matemáticamente mientras cae.
Nietzsche sonreiría: cada misión interestelar es un acto dionisíaco disfrazado de apolíneo.
Y Spinoza, pragmático como siempre, nos recordaría que todo lo que existe sigue una necesidad geométrica: la nave no se pierde, simplemente cumple la ecuación de su destino.
En un nivel más contemporáneo, este trabajo dialoga con la cultura de la IA y el control predictivo: si hoy entrenamos algoritmos para anticipar comportamientos humanos, mañana entrenaremos naves para predecir su propia desviación gravitacional.
El dilema ético es el mismo: ¿hasta qué punto el cálculo sustituye la comprensión?
¿Podemos decir que “sabemos” navegar al 20 % de la velocidad de la luz si cada variable debe ajustarse a 15 cifras decimales?
La paradoja es hermosa: mientras más precisa es nuestra física, más evidente se vuelve nuestra impotencia cósmica.
Lecciones técnicas para físicos curiosos
El artículo aporta ecuaciones valiosas. Una de ellas describe el ángulo de deflexión gravitacional en el espacio de Schwarzschild:
Δψ = (GM / rc c²) * (c² + v²) / v² + O(G²)
y el desplazamiento transversal resultante:
Δx⊥ ≈ L·Δψ = (2GM (c² + v²)L) / (b c² v²)
donde b es el parámetro de impacto, L la distancia de vuelo, rc el punto de máxima aproximación y v la velocidad inicial.
De ahí se deduce que el Sol puede alterar la posición final en tens de kilómetros, incluso en trayectorias de años luz.
La precisión del método PM (primer orden en G) basta mientras no busquemos aterrizar en un asteroide del tamaño de Praga.
Más allá de la ecuación: el arte de fallar con elegancia
Toda ciencia del control es también una ciencia del error.
Cuando una nave de 2 gramos viaja hacia otra estrella, lo que realmente medimos no es el universo, sino nuestro margen de incertidumbre.
El físico se convierte así en una figura trágica: pretende dominar las órbitas con Hamiltonianos, sabiendo que el viento solar y los límites de máquina conspiran contra su exactitud.
La post-Minkowskiana no sólo es una técnica; es una metáfora de la condición humana: una expansión en potencias de nuestra esperanza, truncada al primer orden por la realidad.
Desde una perspectiva filosófica, este trabajo roza la ética del conocimiento.
El esfuerzo de Baumann y sus colegas recuerda al Fausto de Goethe: ansía comprender las leyes que rigen el cielo, pero su logro consiste en aceptar que toda comprensión es provisional.
En tiempos donde Elon Musk promete colonias marcianas y la NASA proyecta velas láser, este tipo de investigación devuelve cordura: incluso la precisión cósmica tiene límites.
A la vez, hay algo poético en esta obsesión por afinar trayectorias.
La humanidad, criatura de carne que apenas domina el clima de su planeta, calcula trayectorias con precisión atómica hacia estrellas que nunca tocará.
Es un acto de fe racional: una plegaria matemática lanzada al vacío.
Como diría Carl Sagan, cada ecuación es una botella lanzada al océano cósmico.
Y si alguna de esas naves llega a destino —aunque sea desviada por mil soles—, el verdadero logro no será haber acertado el blanco, sino haber demostrado que seguimos dispuestos a intentarlo.
Conclusión
El trabajo de Baumann, Ishaak y Feng no solo afina los cálculos del viaje interestelar; también nos enseña una verdad profunda: la física moderna no promete control absoluto, sino comprensión limitada pero asombrosamente bella.
La misión a Proxima Centauri no es solo un experimento tecnológico: es una meditación sobre el orden, el error y el destino.
En el fondo, toda nave que lanzamos es una metáfora de nosotros mismos: seres lanzados al espacio-tiempo con la esperanza de no desviarnos demasiado del sentido.
Referencias destacadas:
Baumann, M.C., Ishaak, N., Feng, J.C. (2025). Aiming for Proxima Centauri b: Gravitational effects on relativistic spacecraft trajectories. arXiv:2510.15827v1
Lubin, P. (2016). A roadmap to interstellar flight. arXiv:1604.01356
Ledvinka, T., Schäfer, G., & Bičák, J. (2008). Post-Minkowskian Hamiltonian for many-body systems. Phys. Rev. Lett. 100, 251101.
Carroll, S. (2004). Spacetime and Geometry: An Introduction to General Relativity.
Para leer más ciencia y filosofía :
https://linktr.ee/PepeAlexJasa
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