Subscribe Us

CIENCIA. ¿Es posible el "Warp Drive" de la serie Star Trek?

 

Imagen de Gabe Ginsberg / Getty

Uno de los dispositivos clave de la trama en casi todos los episodios y películas de "Star Trek" es la capacidad de las naves espaciales para viajar a la velocidad de la luz y más allá. Esto sucede gracias a un sistema de propulsión conocido como warp drive . Suena "ciencia ficción", y lo es: el impulso warp en realidad no existe. Sin embargo, en teoría, se podría crear alguna versión de este sistema de propulsión a partir de la idea, con suficiente tiempo, dinero y materiales.

Quizás la razón principal por la que la unidad warp parece ser posible es que aún no ha sido refutada. Por lo tanto, puede haber esperanza para un futuro con los viajes FTL ( más rápido que la luz ), pero no en el corto plazo.

¿Qué es el "Warp Drive"?

En la ciencia ficción, el impulso warp es lo que permite a las naves cruzar el espacio moviéndose más rápido que la velocidad de la luz. Este es un detalle importante, ya que la velocidad de la luz es el límite de velocidad cósmico, la ley y barrera de tráfico máxima del universo.

Hasta donde sabemos, nada puede moverse más rápido que la luz. Según las teorías de la relatividad de Einstein, se necesita una cantidad infinita de energía para acelerar un objeto con masa hasta la velocidad de la luz . (La razón por la que la luz en sí no se ve afectada por este hecho es que los fotones, las partículas de luz, no tienen masa). Como resultado, parecería que tener una nave espacial viajando a (o superando) la velocidad de la luz es simplemente imposible.

Sin embargo, existen dos lagunas. Una es que no parece haber una prohibición de viajar lo más cerca posible de la velocidad de la luz. La segunda es que cuando hablamos de la imposibilidad de alcanzar la velocidad de la luz, normalmente estamos hablando de la propulsión de objetos. Sin embargo, el concepto de impulso warp no se basa necesariamente exclusivamente en los barcos u objetos que vuelan a la velocidad de la luz, como se explica más adelante.

Warp Drive versus Wormholes (agujeros de gusano)

Los agujeros de gusano son a menudo parte de la conversación sobre los viajes espaciales a través del universo. Sin embargo, viajar a través de agujeros de gusano sería distintivamente diferente de usar warp driveSi bien el impulso warp implica moverse a una cierta velocidad, los agujeros de gusano son estructuras teóricas que permiten a las naves espaciales viajar de un punto a otro haciendo un túnel a través del hiperespacio. Efectivamente, dejarían que las naves tomen un atajo ya que técnicamente permanecen atadas al espacio-tiempo normal.

Un subproducto positivo de esto es que la nave estelar puede evitar efectos indeseables como la dilatación del tiempo y reacciones a la aceleración masiva en el cuerpo humano.

¿Es posible el "Warp Drive"?

Nuestra comprensión actual de la física y cómo viaja la luz excluye que los objetos alcancen una velocidad mayor que la velocidad de la luz, pero no excluye la posibilidad de que el espacio mismo viaje a esa velocidad o más allá. De hecho, algunas personas que han examinado el problema afirman que en el universo temprano, el espacio-tiempo se expandió a una velocidad superluminal, aunque sólo fuera por un intervalo muy corto.

Si se demuestra que estas hipótesis son ciertas, un impulso warp podría aprovechar esta laguna, dejando atrás el problema de la propulsión de objetos y, en su lugar, encargando a los científicos la cuestión de cómo generar la enorme energía necesaria para mover el espacio-tiempo.

Adoptando este enfoque, se puede pensar en el impulso warp de esta manera: 

un impulso warp es lo que crea la inmensa cantidad de energía que contrae el espacio-tiempo frente a la nave espacial mientras expande igualmente el espacio-tiempo en la parte trasera, creando en última instancia una burbuja de deformación. Esto haría que el espacio-tiempo cayera en cascada junto a la burbuja: la nave permanece estacionaria en su área local mientras la disformidad avanza hacia un nuevo destino en progresión superluminal.

A fines del siglo XX, el científico mexicano Miguel Alcubierre demostró que el impulso warp era, de hecho, consistente con las leyes que gobiernan el universo. Motivado por su fascinación por el revolucionario impulsor de la trama de Gene Roddenberry, el diseño de la nave estelar de Alcubierre —conocido como la impulsión de Alcubierre— monta una "ola" de espacio-tiempo, de forma muy similar a como un surfista cabalga una ola en el océano.

Desafíos del "Warp Drive"

A pesar de la prueba de Alcubierre y del hecho de que no hay nada en nuestra comprensión actual de la física teórica que prohíba el desarrollo de un impulso warp, la idea en su conjunto todavía está en el ámbito de la especulación. Nuestra tecnología actual aún no está allí, y aunque la gente está trabajando en formas de lograr esta enorme hazaña de los viajes espaciales, aún quedan muchos problemas por resolver. 

Masa negativa

La creación y el movimiento de una burbuja de urdimbre necesitan el espacio frente a ella para aniquilarse, mientras que el espacio en la parte posterior necesita crecer rápidamente. Este espacio aniquilado es lo que se conoce como masa negativa o energía negativa, un tipo de materia altamente teórica que aún no se ha "encontrado".

Dicho esto, tres teorías nos han acercado a la realidad de la masa negativaPor ejemplo, el efecto Casimir establece una configuración en la que dos espejos paralelos se colocan en el vacío. Cuando se mueven extremadamente cerca uno del otro, parece que la energía entre ellos es menor que la energía que los rodea, creando así energía negativa, aunque solo sea en cantidades minúsculas.

En 2016, los científicos de LIGO (el Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser) demostraron que el espacio-tiempo puede "deformarse" y doblarse en presencia de enormes campos gravitacionales. 

Y a partir de 2018, científicos de la Universidad de Rochester utilizaron láseres para demostrar otra posibilidad para la creación de masa negativa.

A pesar de que estos descubrimientos están acercando a la humanidad a un impulso warp en funcionamiento, estas cantidades diminutas de masa negativa están muy lejos de la magnitud de la densidad de energía negativa que se necesitaría para viajar 200 veces FTL (la velocidad necesaria para llegar a la estrella más cercana) en un período de tiempo razonable.

Cantidad de energía

Con el diseño de Alcubierre en 1994 y otros, parecía que la gran cantidad de energía requerida para crear la expansión y contracción necesarias del espacio-tiempo excedería la emanada del sol durante su vida útil de 10 mil millones de años. Sin embargo, más investigaciones pudieron reducir la cantidad de energía negativa necesaria a la de un planeta gigante gaseoso, lo que, si bien es una mejora, sigue siendo un desafío.

Una teoría para resolver este obstáculo es extraer la enorme cantidad de energía creada a partir de aniquilaciones de materia-antimateria —explosiones de las mismas partículas con cargas opuestas— y usarla en el "núcleo warp" de la nave.

Viajar con Warp Drive

Incluso si los científicos logran doblar el espacio-tiempo alrededor de una nave espacial determinada, solo generaría más preguntas sobre los viajes espaciales.

Los científicos teorizan que, junto con los viajes interestelares, una burbuja de deformación potencialmente recolectaría una gran cantidad de partículas, lo que podría causar explosiones masivas al llegar. Otros posibles problemas relacionados con esto son la cuestión de cómo navegar por toda la burbuja warp y la cuestión de cómo se comunicarían los viajeros con la Tierra.

Conclusión

Técnicamente, todavía estamos muy lejos del impulso warp y los viajes interestelares, pero con el avance de la tecnología y el impulso hacia la innovación, las respuestas están más cerca que nunca. Personas como Elon Musk y Jeff Bezos, que aspiran a convertirnos en una civilización espacial, son los estímulos necesarios para descifrar el código del impulso warp. Por primera vez en décadas, existe una emoción similar al rock and roll por los vuelos espaciales, y este tipo de entusiasmo es otra pieza esencial en la búsqueda por explorar el universo.

Fuente: Millis, John P., Ph.D. "Is Warp Drive From 'Star Trek' Possible?" ThoughtCo, Aug. 28, 2020, thoughtco.com/is-warp-drive-possible-3072122.


PUBLICIDAD

Publicar un comentario

0 Comentarios