Entonces sabemos que no puedes "nadar" (o volar) en el espacio como lo pueden hacer las criaturas en la Tierra, sin un medio contra el cual empujar, por lo tanto, necesitas expulsar algo para obtener algo de propulsión.
Pero mi pregunta es si podría realizar una especie de movimiento torpe de tipo natación, sin expulsión, utilizando el siguiente método.
Digamos que estás flotando en el espacio y pateas tu pierna. ¿No te pondría esto en una especie de movimiento giratorio (debido a la tercera ley de movimiento de Newton)? Ahora, imagina, balanceas tus brazos, esto te pondría en un movimiento giratorio diferente, quizás alrededor de un eje diferente.
Pero la combinación de dos movimientos giratorios diferentes, cada uno con un eje diferente, ¿no haría que comenzaras a moverte?
Ahora, la respuesta probable a esto es que el eje del giro siempre será el centro de gravedad. Pero si de alguna manera pudieras cambiar tu centro de gravedad entre cada acción, ya sea cambiando de forma o si de alguna manera tuvieras la capacidad de mover masa dentro de tu cuerpo (y soy consciente de que esto causaría una invocación adicional de la 3.ª ley de Newton), ¿sería esto ¿ayuda?
¿Te importa si elijo algunas liendres antes de decirte por qué esto no funcionará para que te mudes?
No escucho ninguna objeción, así que voy a criticar. Tenga en cuenta que el centro de gravedad (centro de masa también es un mejor término) es un punto, el eje de giro lo atraviesa pero el eje es una línea, así que evite decir "el eje es este punto"; simplemente suena raro.
Pero todo eso es discutible porque tu torpe método de natación es fundamentalmente defectuoso. Olvidaste una invocación importante de la 3ra Ley de Newton. Repasemos el proceso.
Te pateas la pierna. Como señaló correctamente, la tercera ley implica que la fuerza que usa para patear la pierna también hace que el resto de usted comience a girar. Si no haces nada más, deberías seguir rotando, ¿verdad? ¡Sí! Si no hace nada más, debe seguir rotando. Pero ahora viene la parte experimental. Intenta patear tu pierna sin hacer nada más durante un minuto. Apuesto a que no puedes hacerlo. ¿Por qué? Porque en algún momento, tu pierna no puede avanzar más y se detiene. Es importante destacar que el acto de detener la pierna significa que el cuerpo ejerce una fuerza sobre ella. Así como la fuerza original para mover tu pierna inició una rotación de tu cuerpo, la fuerza requerida para detener tu pierna cancela la rotación de tu cuerpo.
Lo importante a considerar aquí es que tanto el momento como el momento angular deben permanecer conservados. Si estás sentado aislado en el espacio; no se mueve ni gira y no expulsa ni interactúa con ningún material, entonces sus momentos se conservan. Puede mover o rotar la pierna o el brazo en una dirección para hacer que el resto del cuerpo se mueva o gire en la dirección opuesta, pero una vez que intente llevar el brazo o la pierna a una posición de descanso, eso cancelará el movimiento o la rotación. , dejándote con impulso cero de nuevo. Lo que descubrirá es que incluso se mantendrá orientado en la misma dirección cuando lleve la pierna a la posición de reposo. Esto se debe a que no puede haber ningún momento angular promedio durante un período de tiempo si no hubo ninguno al principio. Sería el nado torpe más frustrante de tu vida.
En la Tierra, hay muchas fuentes de fricción y otros tipos de resistencia para hacerte creer que esto debería funcionar en el espacio, pero no es así. Y si alguna vez me hago amigo de un astronauta, le pediré que haga un video durante un EVA que muestre lo inútil que es nadar en el espacio (Eso debe ser un gran favor para pedirles. El espacio es como un enorme pozo sin fondo en todos los lados; un desliz y te vas. ¿Puedes decir "pesadilla agorafóbica"?)
Si podemos.
Todas estas respuestas que afirman que no es posible se limitan a la mecánica newtoniana.
Resulta que, una vez que se toman en cuenta los efectos de la Relatividad General (o al menos la curvatura del espacio), "es posible nadar en el espacio-tiempo curvo", según un resultado publicado el año pasado (2016) [1], que se basó en ideas de un artículo en Science, de 2003 [2].
[1] https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.94.121502 ; https://arxiv.org/abs/1611.06183
Debes cuestionarte ¿Qué es la natación? La respuesta está contenida en tu pregunta. Mencionaste "... estás flotando en el espacio y pateas tu pierna" , tan claramente según tu pregunta, estás pateando "algo" . En la tierra, en el agua estás pateando el agua, que a su vez te empuja hacia adelante.
Pero ¿qué pasa con el espacio? ¿Qué puedes patear? Es el vacío absoluto. Si estuviera completamente aislado de toda la masa del universo, no habría más de 10 moléculas por centímetro cúbico y en la tierra, encontrará 1,5 sextillones de moléculas en una gota de agua (0,05 ml).
Así que técnicamente te moverías (incluso si no hubiera propulsión inicial) pero no tan rápido como estás en la tierra. Es difícil imaginar cómo sería, ya que nunca has experimentado estar en el vacío. Pero su cruz y su balanceo, sí, lo harían moverse, pero probablemente no en la dirección que desea y definitivamente no tan rápido como lo haría en el agua.
Y considere comprar un traje espacial con capacidad de oxígeno adicional de más de 12 horas antes de comenzar a experimentar este 'Nado espacial'.
Estoy de acuerdo con los otros comentarios aquí en que no podría lograr nada parecido a "nadar" con los movimientos de su cuerpo. Pero considerando la actitud de su cuerpo en el espacio, puede responder de manera similar a una rueda de reacción. Una rueda de reacción es algo que utilizan algunos satélites para ajustar su actitud sin gastar combustible.
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