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¿Lograremos viajar más rápido que la luz?

El motor de curvatura, ese medio de transporte hiperveloz utilizado en Star
Trek, no resultaba descabellado desde el punto de vista físico
Según la Teoría de la Relatividad General, nada puede viajar a más rápido
que la luz (trescientos mil kilómetros por segundo), lo que impide una
exploración espacial profunda basada en el envío de expediciones de ida y
vuelta: llegar a la estrella más cercana requeriría, como mínimo, cuatro
años de viaje, y ni hablar de cruzar la Galaxia, que exigiría varias decenas
de miles de años. Una de las posibilidades teóricas para escapar de esta
limitación era el motor de curvatura, consistente en mover el propio espacio
tiempo que, en principio, puede contraerse y expandirse sin límite de
velocidad.
El motor de curvatura tiene su origen en la ficción:
se trata del mecanismo que permite a los personajes de Star Trek surcar el
espacio más rápido que la luz, o a velocidades superluminares, mediante la
distorsión del espacio tiempo. En 1994 saltó al terreno científico de
la mano del físico mexicano Miguel Alcubierre, que convirtió el viaje
hiperveloz en una posibilidad física. Para ello, aprovechaba la flexibilidad
de la geometría del espacio tiempo, que se curva en presencia de materia del
mismo modo que, por ejemplo, una pelota situada sobre una sábana tensada
curva el tejido a su alrededor. En el Universo, los objetos más masivos
producen curvaturas más acentuadas, y Alcubierre diseñó el siguiente medio
de transporte: una burbuja cuyas paredes, compuestas de materia “exótica”,
producen una contracción del espacio tiempo en la proa y una dilatación en
la popa similares a una ola en el mar. Una nave dentro de la burbuja
alcanzaría su destino “sin moverse” por la distorsión local del espacio
tiempo, igual que un surfista situado sobre la cresta no ejerce un
movimiento propio pero alcanza la orilla gracias al de la ola.

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más rápido que la luz?
La nueva mirada de Galileo
¿Viajaremos más rápido que la luz?
El motor de curvatura, ese medio de transporte hiperveloz utilizado en Star
Trek, no resultaba descabellado desde el punto de vista físico
Según la Teoría de la Relatividad General, nada puede viajar a más rápido
que la luz (trescientos mil kilómetros por segundo), lo que impide una
exploración espacial profunda basada en el envío de expediciones de ida y
vuelta: llegar a la estrella más cercana requeriría, como mínimo, cuatro
años de viaje, y ni hablar de cruzar la Galaxia, que exigiría varias decenas
de miles de años. Una de las posibilidades teóricas para escapar de esta
limitación era el motor de curvatura, consistente en mover el propio espacio
tiempo que, en principio, puede contraerse y expandirse sin límite de
velocidad.

El motor de curvatura tiene su origen en la ficción: se trata del mecanismo
que permite a los personajes de Star Trek surcar el espacio más rápido que
la luz, o a velocidades superluminares, mediante la distorsión del espacio
tiempo. En 1994 saltó al terreno científico de la mano del físico mexicano
Miguel Alcubierre, que convirtió el viaje hiperveloz en una posibilidad
física. Para ello, aprovechaba la flexibilidad de la geometría del espacio
tiempo, que se curva en presencia de materia del mismo modo que, por ejemplo,
una pelota situada sobre una sábana tensada curva el tejido a su alrededor.
En el Universo, los objetos más masivos producen curvaturas más acentuadas,
y Alcubierre diseñó el siguiente medio de transporte: una burbuja cuyas
paredes, compuestas de materia “exótica”, producen una contracción del
espacio tiempo en la proa y una dilatación en la popa similares a una ola en
el mar. Una nave dentro de la burbuja alcanzaría su destino “sin moverse”
por la distorsión local del espacio tiempo, igual que un surfista situado
sobre la cresta no ejerce un movimiento propio pero alcanza la orilla
gracias al de la ola.
Un gran medio de transporte, ¿verdad? Pues un estudio ha demostrado que no
es factible. “El motor de Alcubierre ya mostraba debilidades, pero hay algo
que no se había contemplado y puede afectar al movimiento de esa burbuja:
cómo actúan las fluctuaciones cuánticas ante las curvaturas”, señala Carlos
Barceló (IAA-CSIC), uno de los autores del trabajo. Cuando la burbuja se
desplaza a velocidad superluminar, desde el punto de vista del observador
interno las paredes anterior y posterior se comportan respectivamente como
un horizonte blanco y un horizonte negro, similar al que poseen los agujeros
negros. Esto es: si el astronauta de la nave mira hacia atrás no verá
absolutamente nada, ya que se está desplazando a mayor velocidad que la luz
y ninguna señal puede alcanzarle; en cambio, la proa de la nave recibirá
todas las señales, y por ello se habla de horizonte blanco.
En este reciente estudio, los físicos han calculado cómo se comportan las
fluctuaciones cuánticas en ambos horizontes cuando la burbuja se acerca a la
barrera de la luz, y han hallado dos efectos que impiden el viaje. En la
teoría cuántica se trabaja con el concepto de vacío no inerte, que se
describe como el constante nacimiento y aniquilación de pares de partículas,
tan rápido que resulta imposible detectar su presencia (por ello se las
conoce como partículas virtuales). Sin embargo, bajo ciertas condiciones,
como una fuerte distorsión del espacio tiempo, esas partículas pasan a ser
reales. Esto es lo que ocurre en ambos horizontes de la burbuja, con
catastróficas consecuencias.
DOS HORIZONTES PROBLEMÁTICOS
En el horizonte negro se produce un resplandor debido a la radiación de
Hawking, un efecto conocido en los agujeros negros, objetos con campos
gravitatorios tan intensos que ni la luz puede escapar. Sin embargo, Stephen
Hawking predijo en 1974 que los agujeros sí emiten radiación debido,
precisamente, a la creación y destrucción de pares en la proximidad del
horizonte de sucesos, o región límite a partir de la que sí es posible la
huida: el campo gravitatorio del agujero negro puede romper el par y
absorber una de las partículas, mientras que la otra escapa y pasa de ser
una partícula virtual a una partícula real. El efecto es un resplandor que
procede del horizonte y cuya intensidad, en el caso del horizonte negro de
la burbuja, depende del grosor de la pared: una pared fina, más fácil de
obtener en teoría, presentaría temperaturas muy altas que podrían destruir
la nave que viajara en su interior.
Y, aunque pudieran construirse paredes tan gruesas que la temperatura
producida por la radiación de Hawking no fuera un obstáculo, el horizonte
delantero, el blanco, supone un impedimento insalvable. La contracción del
espacio tiempo en la parte delantera produciría, igualmente, la ruptura de
los pares de partículas, aunque con la diferencia de que todas las
partículas irían amontonándose en la pared produciendo en ella una
acumulación exponencial de energía. “Un crecimiento exponencial es
incontrolable –asegura Carlos Barceló–, y hace inconsistente la construcción
porque tiende a autodestruirse. Otra opción consiste en no atravesar la
barrera de la luz, de modo que no se produjeran horizontes, ni radiación de
Hawking, ni altas temperaturas. Quizá viajar al 99% de la velocidad de la
luz no esté tan mal, después de todo”.
La velocidad de la luz: inmersa en la oscuridad
by Carlos Barceló
¿Y si la luz, el resto de partículas fundamentales y la mismísima gravedad
que experimentamos en nuestros laboratorios no fueran más que excitaciones
colectivas de un substrato universal?
¿Por qué no es posible viajar a más velocidad que la luz? Posiblemente esta
sea la pregunta que más veces se ha hecho a los científicos a lo ancho y
largo del planeta en los últimos cien años. Y, aunque pueda parecer
increíble, la ciencia todavía no dispone de una respuesta completa a esta
pregunta tan fundamental. La lógica permite que incluso no haya respuesta
-no se puede ir a más velocidad porque el mundo nació de esa forma de entre
una multiplicidad de posibilidades-, pero parece improbable. En cualquier
caso, la ciencia nos impone esforzarnos en la búsqueda de la respuesta,
exista o no.
El mismísimo Albert Einstein dejó claro que su propuesta de existencia de
una velocidad máxima para la propagación de toda señal (uno de los
ingredientes básicos de su teoría de la relatividad especial de 1905) era un
principio, el llamado “postulado de la luz”, a partir del cual se podían
hacer predicciones adicionales que podían verificarse a través de
experimentos. Como su nombre indica, el postulado de la luz no se construye
y demuestra a partir de ingredientes más elementales, simplemente se acepta
para después deducir otros fenómenos a partir de él.
Cuidado con posibles falacias. Dado el desarrollo al que ha llegado la
relatividad especial, uno podría cometer el error de responder a la pregunta
inicial utilizando argumentos circulares ilícitos. Por ejemplo, alguien
podría contestar: la velocidad de la luz no se puede superar porque resulta
que la masa (o inercia) de los cuerpos (su tendencia a mantener su estado de
movimiento) aumenta más y más conforme aumenta su velocidad, de tal forma
que esta masa se acerca al infinito cuando la velocidad se acerca a la
velocidad de la luz; solamente los fotones, constituyentes de la luz, al no
tener masa pueden llegar a viajar exactamente a la velocidad de la luz (de
aquí el común uso sinónimo de velocidad de la luz y velocidad máxima).
Cualquier otra señal (con soporte masivo) tiene que viajar a menor velocidad.
Sin embargo, el razonamiento correcto es el siguiente: a partir del
postulado de la luz se deduce por consistencia que la masa de los cuerpos
debe aumentar sin límite conforme su velocidad se acerca a la de la luz;
esto es una predicción teórica derivada del postulado que debe contrastarse
con el comportamiento experimental. Y así es: multitud de experimentos
confirman que este fenómeno sucede.
Gran parte del desarrollo de la física del siglo XX se ha basado en
compatibilizar el postulado de la luz (y el principio de relatividad, que
dice que ningún experimento local puede distinguir si se está parado o con
velocidad uniforme) con todas nuestras teorías. A día de hoy el alcance y la
verificación experimental de la teoría de la relatividad especial (es decir,
de los dos principios anteriores) es tan grande que, ante el anuncio por
parte del CERN en el 2011 de una posible violación del postulado por parte
de neutrinos, prácticamente la totalidad de los físicos teóricos pensamos,
“¡tiene que haber un error en el experimento!”. Así ha sido finalmente.
Una de las primeras imágenes de la estructura interna de la luz (Max Planck
2004), predicha hace ciento cincuenta años por Maxwell. En ella se observa
la oscilación de su campo eléctrico constituyente.
¿Posibles fisuras en la teoría?
En otro frente, el siglo XX ha visto la ampliación sin aparentes límites del
universo observable. ¡Un territorio más que demasiado grande para explorar!
Sobre todo si se mantiene la idea de establecer un campamento base (por
ejemplo, la Tierra) desde donde ir enviando exploradores de ida y vuelta.
Ante el deseo irrefrenable de explorar esas tierras recónditas (un síndrome
a lo Alejandro Magno), tan solo anunciadas por las crónicas de los
astrónomos y sus telescopios, de tanto en tanto vuelve a aparecer la
pregunta, ¿pero por qué no se puede viajar a velocidades mayores que la luz?,
¿existe alguna forma de superar ese límite?
Pues bien, también Einstein, sin saberlo, proporcionó con su teoría general
de la relatividad una posible puerta entreabierta a la cuestión. La teoría
general de la relatividad general es una teoría sobre la gravitación de los
cuerpos y nace de compatibilizar la gravitación, tal como se entendía desde
los tiempos de Newton, con el postulado de la luz. En esta teoría se
introduce el concepto de espaciotiempo como entidad plástica y dinámica
sobre el que toda señal no lumínica se desplaza a velocidades menores que la
luz. La gravedad aparece como curvaturas en el espaciotiempo causadas por la
presencia de materia. Todo perfectamente compatible con la existencia de una
velocidad máxima. Pero, ¿cuál es la velocidad del propio espaciotiempo sobre
el que todo se mueve? En principio la teoría no dice nada al respecto.
Tomando esta puerta entreabierta, en las últimas décadas se han explorado
distintas formas de conseguir velocidades superluminales (por encima de la
velocidad de la luz) a base de deformar el propio espaciotiempo. Una de las
más conocidas e ingeniosas es el motor de curvatura (o warp drive en inglés).
Se llama motor de curvatura a una configuración del espaciotiempo en la que
aparece un pasillo o tubo por el que es posible viajar a una velocidad sin
límites con respecto a los observadores fuera del tubo.
La gravedad es atractiva
Pero no cantemos victoria tan rápidamente. Para curvar el espaciotiempo en
la forma deseada se necesita materia (energía) dispuesta en la forma
adecuada. La materia normal curva el espaciotiempo de tal forma que, como
resultado, los cuerpos se atraen. De hecho la palabra gravitación tiene su
origen en gravitas, peso: todo cae o, en términos más modernos, todo cuerpo
es atraído por la Tierra. Pues bien, se ha demostrado que las curvaturas
necesarias para construir el motor de curvatura no son de este tipo:
necesitan materia repulsiva (también conocida como “exótica”) en las paredes
del tubo. La puerta se cierra sobre nosotros.

Concepción artística del motor de curvatura.
Un momento: resulta que existe una posibilidad teórica de conseguir materia
repulsiva. Se basa en la conocida naturaleza cuántica subyacente de toda
materia, e incluso del vacío. Toda materia conocida, al ser observada a
nivel microscópico, exhibe comportamientos cuánticos distintos a los que
estamos acostumbrados en nuestra experiencia cotidiana. Al menos en teoría,
una configuración cuántica podría proporcionar pequeñas cantidades de
energía exótica. Por una parte está el concepto de “préstamo de Heisenberg”:
una fluctuación cuántica puede proporcionarnos una energía negativa si esta
es devuelta en poco tiempo y el balance promedio de la cuenta energética es
positivo. Por otra parte, está la posibilidad de deformar el propio vacío
cuántico de tal forma que genere energías negativas en algunas regiones. ¿Cuánta
cantidad de energía exótica se podría generar? Con estas energías, ¿cómo de
grande se podría construir el tubo y sus paredes?, ¿suficiente para enviar a
un humano por su interior o solamente se podrían construir tubos
microscópicos? Estas son algunas de las preguntas sobre las que se ha estado
y se continúa trabajando.
Fluctuaciones del vacío cuántico
Sin embargo, una vez que se apela a la cuántica hay que hacerlo con todas
sus consecuencias. Como decíamos, el vacío cuántico contiene energía. La
presencia de curvatura tiene como consecuencia distorsionar la forma del
vacío cuántico y por tanto su contenido energético. La regla de tres “a
tanta energía que pongo de inicio, tanta curvatura”, no funciona de forma
tan simple. Cuando depositas energía en el espaciotiempo la propia curvatura
genera nueva energía que también debe ser contabilizada como generadora de
curvatura. Es necesario llevar a cabo un proceso iterativo hasta llegar a
encontrar configuraciones energía-curvatura autoconsistentes.
El autor de estas líneas y dos colaboradores italianos, los doctores S.
Liberati y S. Finazzi de SISSA, calculamos hace unos años cuál era el efecto
en el vacío cuántico de las curvaturas necesarias para el motor de curvatura.
Concluimos que estas curvaturas eran de tal naturaleza que generaban y
comprimían en forma de onda de choque ingentes cantidades de energía en la
zona frontal del tubo de tal forma que su construcción se haría inviable.
Técnicamente, decimos que el motor de curvatura es inestable
semiclásicamente.
Situaciones similares ocurren con otras formas de viajar a velocidades
mayores que la luz: agujeros de gusano, tubo de Krasnikov, etc. Siempre se
choca con la necesidad de incluir materia exótica en grandes cantidades y
con la presencia de inestabilidades. Aunque hasta que no tengamos una teoría
de gravedad cuántica con cierto grado de verificación no se podrán cerrar
definitivamente estas puertas, sin lugar a dudas en este momento se hallan
casi cerradas.
¿Por qué no se puede viajar más rápido que la luz?
Con un poco de perspectiva, podemos percatarnos de que no era probable,
aunque muy atractivo, que a partir de teorías construidas a partir del
postulado de la luz se obtuviera una forma de obviarlo. Para encontrar una
explicación al porqué del límite lumínico parece más razonable empezar con
un marco que permita en principio cualquier velocidad, un marco teórico en
el que la relatividad especial no venga impuesta sino que pueda aparecer en
algún régimen.
En la actualidad existe un marco de ideas conocido con el nombre de
“Gravedad análoga” en el que la situación es precisamente la comentada. En
el IAA estamos trabajando activamente en esta línea de investigación y sus
múltiples vertientes. Algunas de estas ideas ya estaban presentes en la
física del siglo XIX, siendo redescubiertas de tanto en tanto, pero no han
llegado a desarrollarse completamente.
¿Y si la luz, el resto de partículas fundamentales y la mismísima gravedad
que experimentamos en nuestros laboratorios no fueran más que excitaciones
colectivas de un substrato universal? Podemos imaginar este substrato como
compuesto por los verdaderos constituyentes elementales. Estos
constituyentes elementales no ten-drían estatus de partícula pues no
vivirían en nuestro espaciotiempo, que también estaría formado por ellos. Un
electrón, por ejemplo, no estaría formado por unos pocos de estos
constituyentes elementales, como sucede con el átomo, que está constituido
por electrones, protones y neutrones, o con los protones y neutrones, que
están a su vez constituidos por quarks. Un electrón o la luz serían más
parecidos a una ola en el mar, un movimiento colectivo de ingentes
cantidades de constituyentes elementales, moléculas de agua en el caso del
mar. Además, de igual manera que la forma de la ola no depende prácticamente
de si el agua está más o menos mezclada con otros productos, la forma de la
luz y las partículas fundamentales no dependería en demasía de potenciales
características microscópicas propias del substrato.
Antes de proseguir con el problema de la velocidad de la luz me gustaría
destacar que este último aspecto puede dar respuesta a otra de las grandes
preguntas fundamentales sin respuesta de la física: ¿por qué todas las
partículas fundamentales de un tipo (por ejemplo, los electrones) pueden
considerarse idénticas? La no respuesta tradicional es “bueno, resulta que
todos los electrones son iguales, luego probablemente sean bloques
elementales fundamentales de la naturaleza”. Una vez más, es una afirmación
que se acepta como principio para después analizar dónde nos lleva. Sin
embargo, la nueva conceptualización ofrece una respuesta:
“Independientemente de los detalles del substrato, el carácter colectivo de
las ondulaciones características las hace aparecer en la práctica como
iguales”.
Volviendo al tema que nos ocupa. La velocidad finita de propagación de una
ondulación aparece porque no se mide la velocidad de los elementos del
substrato (no imponemos ninguna restricción a estos elementos; quizá ni tan
siquiera tenga sentido hablar de velocidad para estos elementos), sino al
movimiento colectivo. Variaciones en el tiempo del valor de una propiedad
definida en una región puntual (por ejemplo, una presión) se relacionan con
las diferencias en el valor de esa propiedad entre las regiones colindantes.
De situaciones de este tipo surge el concepto de ecuación de ondas y el de
velocidad finita y fija de propagación (al menos en un intervalo de energías).
De hecho, del estudio de un modelo de substrato electromagnético dedujo
James Clerk Maxwell la presencia de ondas de luz y, como consecuencia, la
naturaleza electromagnética de la luz.
La interacción de las excitaciones colectivas de tipo luz con las
excitaciones colectivas de tipo partícula podría inhibir que estas últimas
superaran en la práctica la velocidad de las primeras. Superar la velocidad
de la luz (ahora posible en principio) produciría inestabilidades que se
mostrarían ya en una dificultad creciente en alcanzar ese límite. Estas
inestabilidades serían similares a las que aparecen en el conocido como
efecto Cherenkov. Cuando una partícula atraviesa un dieléctrico a una
velocidad mayor que la luz, esta se frena rápidamente emitiendo radiación.
Recordemos que la luz en un dieléctrico viaja a velocidades menores que la
luz en el vacío, por lo que una partícula (por ejemplo, un electrón) puede
entrar en un dieléctrico a velocidades mayores; la velocidad que no se puede
superar, y a la que nos hemos venido refiriendo siempre en estas líneas, es
la de la luz en el vacío.

A la izquierda, la radiación de Cherenkov, producida cuando una partícula
cargada (un electrón) pasa por un medio dieléctrico a una velocidad mayor
que la luz en ese medio (Reed Research Reactor). A la derecha,
birrefringencia en un cristal de calcita.
En la naturaleza existen sistemas en los que distintos tipos de señales
viajan a distintas velocidades máximas (como la birrefringencia en cristales,
en la que distintas polarizaciones de la luz viajan a distintas velocidades).
Normalmente esto está permitido porque el substrato en el que viajan las
señales no se ve afectado por la presencia de las señales. Existen indicios
para pensar que en un sistema cerrado, autoconsistente y estable, con
diversas excitaciones colectivas en interacción, existiría una sola
velocidad de propagación límite. Esta sería la velocidad de la luz. El
universo que observamos sería un sistema en el que incluso los fenómenos de
mayor energía seguirían siendo colectivos, sin permitirnos discernir la
naturaleza del substrato (quizá irremediablemente inaccesible para nosotros
humanos).
¿Por qué la velocidad de la luz es tan enorme en términos humanos?
Calculada en unidades naturales para nosotros, como son los metros y los
segundos, la velocidad de la luz aparece como un número gigante. La luz
puede conectar distancias de un metro en unos nanosegundos (10-9 segundos).
El que para nosotros una escala de tiempo mínima natural sean los segundos
es una indicación de que somos seres estructuralmente muy complejos. Cada
uno de nuestros actos se compone de miles de millones de procesos
microscópicos mucho más rápidos. Una comparación rápida con la física de una
galaxia en el universo arroja los siguientes números: una galaxia típica
mide unos cien mil años luz; una escala de variación natural para una
galaxia como un todo podría cifrarse en los 1010 años; una evolución
elemental de un sistema tan complejo como una galaxia involucraría cien mil
procesos elementales, muchos menos que en un humano.
En los estudios universitarios de física se nos suele enseñar que Hendrik
Lorentz intentó entender la relatividad a partir de la naturaleza
electromagnética de la materia, pero se perdió inútilmente en una maraña de
complejidades. Einstein, en cambio, progresó partiendo de unos principios
muy simples aunque sin explicación. Parece que la vía de Einstein es
claramente la vía a seguir.
Un estudio más detallado de la historia nos ofrece otro tipo de enseñanza
menos maniqueo. Para proponer las simples hipótesis de la relatividad
especial, Einstein se apoyó en un conocimiento exhaustivo del
electromagnetismo de Maxwell, que había descendido a los infiernos de la
complejidad en aras del entendimiento. Einstein no se caracterizó
precisamente por buscar la vía fácil, y más adelante se enfrentó con la
complejidad de construir una teoría relativista consistente de la gravedad,
su gran obra. Además, él nunca desdeñó el estudio de un posible substrato
universal (el entonces llamado éter) e incluso reconoció que sin éter no
podía comprender la naturaleza del espaciotiempo.
Por su parte, Lorentz dedujo antes que Einstein los efectos relativistas de
tipo dilatación del tiempo y contracción de longitudes a partir de aceptar
la existencia de un substrato electromagnético. La relatividad se deducía de
las propiedades del substrato y no se aceptaba como un principio. Para el
poco conocimiento que se tenía de la naturaleza atómica de la materia, llegó
impresionantemente lejos. Mi lectura apunta a que ambas vías científicas son
complementarias y necesarias para el equilibrio en la ciencia.
Hoy estamos viendo que hacer compatible la gravedad y la cuántica parece
requerir la existencia de un referencial externo. Un siglo después vemos que
tenemos que retomar la filosofía de Lorentz si queremos “entender” y volver
a progresar. Queda mucho por estudiar hasta llegar a tener un marco completo
plausible que pueda explicar preguntas tan fundamentales como el origen de
la velocidad de la luz o el carácter indistinguible de las partículas. Estos
estudios constituyen cimientos para la estructura científica y un antídoto
ante la burbuja inflacionaria en la que se mueve gran parte de la ciencia
moderna.
¿Propulsión OVNI?
Impulso más rápido que la luz
En lugar de utilizar cohetes, o propulsores, una nave equipada con motor
warp se movería por el espacio distorsionado.
Por Konstantin Kakaes

El impulso de distorsión -Warp Drive- (Crédito: Kris Holland, basado en
Enterprise Design por Matt Jeffries)
El motor warp propuesto por Miguel Alcubierre alcanzaría velocidades más
rápidas que la luz distorsionando el espacio-tiempo. El dispositivo podría
generar un campo de energía negativa que apretaría o estiraría el espacio-tiempo,
creando una burbuja. La burbuja montaría las distorsiones como un surfista
sobre una ola. Como se evidencia en el Big Bang, el espacio-tiempo puede
expandirse tan rápidamente que los objetos se mueven más rápido que la
velocidad de la luz.
1) La dimensión vertical representa la cantidad de un determinado volumen de
espacio-tiempo que se expande o se contrae en el modelo de Alcubierre. Los
valores positivos [rojo] implican una expansión. Cuando el espacio-tiempo se
expande detrás de una nave, se la impulsa hacia adelante.
2) Dentro de la burbuja warp, el espacio-tiempo neutral dejaría a la nave
sin alteraciones. Los pasajeros experimentarán un ambiente de gravedad calma
en un entorno de cero gravedad .
3) Los valores negativos [azul] implican una contracción en el espacio-tiempo.
La contracción equilibra la expansión del espacio-tiempo cuando la burbuja
se mueve hacia adelante.
Los obstáculos
- Energía negativa: La creación de un motor warp requiere energía -una
misteriosa forma de materia que repele más que atrae. Mientras que se supone
que existe, nunca se ha medido en un laboratorio, y los métodos conocidos
para su creación son extremadamente limitados; generarían tanta energía
positiva (normal ) que los efectos negativos de energía probablemente se
reducirían.
- Limitación a lo más rápido que la luz: Si los científicos pudieran generar
un poderoso campo de energía negativa, tendrían que colocar algo de ella en
frente de la nave. "El problema, dice Alcubierre, es que usted no sería
capaz de hacer que este campo alcance la región que necesita". En otras
palabras, para obtener la energía en el frente de la nave, tendría que
moverse a velocidades más rápidas que la luz, lo cual es imposible.
- Desestabilización: Incluso si los científicos pudieran generar y colocar
un campo de energía negativa, hay pocas razones para pensar que la
integridad del campo se mantendría. Un grupo de investigadores españoles e
italianos, escribió un artículo en 2010 argumentando que la radiación de la
mecánica cuántica, de forma análoga a la radiación de Hawking que aparece en
el horizonte de sucesos de un agujero negro, se presentaba y "conduciría
inevitablemente a la desestabilización [de la burbuja warp] siempre que las
velocidades superlumínicas sean alcanzadas".
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