Nel Tunnel Temporale

Costruire una macchina del tempo e una grande sfida per gli scienziati e gli ingegneri del futuro. Ecco come si puo affrontare.

Focus Dicembre 2015

Come si progetta un cunicolo spazio-temporale.

 


 Focus – Dicembre 2015 Italian | 164 pages | True PDF | 46 MB


I Wormholes ci porteranno davvero in un’altra galassia?

Beatrice 16 febbraio 2017


È possibile, ma estremamente improbabile che un giorno potremo attraversare un ‘wormhole’ e giungere in una nuova galassia. Ci vuole davvero tanta energia per creare un tunnel spaziale.

WormholeGli amanti della fantascienza hanno una certa dimestichezza con i tunnel spaziali, straordinari corridoi per giungere agevolmente nei più reconditi angoli dell’universo. Grazie al lavoro di Albert Einstein, i wormhole (letteralmente ‘buchi di verme’) sono usciti dal novero delle idee fantascientifiche per approdare nei libri di fisica teorica.

Secondo la Teoria della Relatività Generale di Einstein, il tessuto dello spazio-tempo può essere deformato e distorto dalla gravità, tanto da poter permettere la formazione di un cunicolo spazio-temporale. Si tratta di una vera e propria scorciatoia tra due punti nello spazio-tempo, che permetterebbe di viaggiare tra di essi più velocemente di quanto impiegherebbe la luce per percorrere la distanza attraverso lo spazio normale.

Immaginate due punti disegnati su un foglio di carta. La distanza minore tra i due punti sul piano bidimensionale è rappresentata dal segmento che li unisce. Ma se si piega il foglio, in modo da avvicinare i due punti nella ‘terza dimensione’, un wormhole sarebbe l’ipotetico nuovo segmento che unisce i due punti nello spazio piano.

Tunnel spaziale



I wormhole non sono mai stati osservati nel nostro universo, ma alcuni ricercatori pensano che, date le giuste circostanze, potrebbero tranquillamente funzionare. Il problema è che per piegare lo spazio-tempo fino a formare un wormhole ci vuole una quantità enorme di energia, come quella dei buchi neri.

Se l’ingresso di un cunicolo spaziale si trovasse solo all’interno dell’orizzonte degli eventi di un buco nero, allora non ci sarebbe modo di poterlo attraversare, come spiega il dott, Paul Sutter, astrofisico presso la Ohio State, in un editoriale per Live Science. Per poter attraversare un tunnel spaziale, secondo Sutter bisogna risolvere due problemi. In primo luogo, l’ingresso del tunnel spaziale dovrebbe essere al di fuori dell’orizzonte degli eventi, in modo da non venir schiacciati dalle immense forze gravitazionali. Poi, il tunnel dovrebbe essere abbastanza stabile da non collassare su se stesso nel momento in cui lo si sta attraversando.

Per risolvere questi due problemi, ci sarebbe bisogno di quella che viene definita ‘materia esotica’, una sostanza teorica che possiederebbe una densità di energia negativa. «La materia di massa negativa deforma lo spazio-tempo in un modo unico, ‘gonfiando’ l’ingresso del tunnel spaziale al di fuori dell’orizzonte degli eventi e stabilizzando l’interno del wormhole», spiega Sutter.

  



Libri e varie...


Sebbene i calcoli matematici ne rendano plausibile l’esistenza, tale sostanza esotica non è mai stata osservata dai ricercatori. Ci sono troppi fattori che ostacolano la possibilità di utilizzo dei wormhole, ammette Sutter: violerebbero così tanti aspetti della molto ben collaudata fisica classica, che forse è meglio lavorare su altri problemi.

«So che molte persone mi accuseranno di non essere abbastanza creativo, ma l’universo non si preoccupa della nostra creatività. Gli strumenti della scienza sono giudici duri ma leali; se un’idea non funziona, semplicemente non funziona.

Ci sono molti misteri vari e belli nel nostro universo, che certamente dobbiamo ancora comprendere. Ma i wormhole, probabilmente, non fanno parte di questi».

WARP INTERSTELLAR DRIVE

Il Motore a Curvatura, che porta l’astronave a velocità iper-luce, piegando a tutti gli effetti lo spazio tempo per coprire distanze siderali in poco tempo, era fino a poco tempo fa una benemerita stronzata inventata per il gusto di far divertire lo spettatore e (giustificare spostamenti quasi istantanei dell’ordine di migliaia di anni luce).

Poi si sa come vanno queste cose: prima si ride, si deride e quando finalmente qualcuno comincia a far vedere qualche risultato, allora sopraggiunge l’ammutolimento. Certo c’è quella fastidiosa teoria della relatività che rompe un po’ le uova nel paniere, con un Einstein altezzoso che continua a ripetere che non si può andare più veloce della luce. Ma secondo il Prof. White, alla NASA, è possibile, e fanculo Einstein! Oltre alla mera teoria, si è anche ideato un prototipo virtuale in CG di una warp ship palesemente ispirata all’Enterprise e che porta tra l’altro lo stesso nome…

Messa in parole poverissime (altrimenti non sarei riuscito a capirlo neanche io), il motore a curvatura ha la capacità di dilatare lo spazio-tempo alle sue spalle e ottenere energia sufficiente a spingere la nave, e contestualmente contrarlo avanti al velivolo, permettendo di percorrere distanze enormi in poco tempo. In pratica l’astronave non va più veloce, ma, in accordo con la teoria della relatività stessa, si muove tra lo spazio-tempo. Ora, già so che questa MIA semplificazione è fantascientifica tanto quanto il telefilm stesso (e infatti somiglia spaventosamente alla spiegazione dei motori dell’astronave del cartone Futurama), ma prendetela come un messaggio: c’è qualcuno là fuori che ha teorizzato il viaggio a velocità iper-luce, lo ha dimostrato almeno in parte, matematicamente, e sta lavorando duro per mettere insieme un motore a curvatura. Non è ancora il momento di stappare gli spumanti su Alpha Centauri, ma quel momento si sta avvicinando, più veloce della luce.


WORM HOLE

I worm-hole (gallerie di tarlo) sarebbero dei cunicoli spazio-temporali prodotti dalla singolarità di un buco nero; essi potrebbero collegare due universi paralleli o due regioni del nostro universo. Attraverso i worm-hole si potrebbe teoricamente raggiungere un'altra regione dello spazio tempo, spostarsi in un istante in luoghi lontanissimi, o addirittura (forse) viaggiare nel tempo. Dei worm-hole, che sono stati dedotti da una soluzione delle equazioni di campo della relatività generale, non si è ancora avuto alcun riscontro nella realtà. Lo stesso Stephen Hawking affermando che un buco nero potrebbe fungere da cunicolo ha però precisato di ritenerlo sommamente improbabile.

PROPULSIONE A CURVATURA

Un'altra idea avanzata in via teorica alcuni anni fa si base su una deformazione dello spazio tempo che dovrebbe essere creata intorno all'astronave dopo l'allontanamento dal corpo di partenza con mezzi convenzionali; a questo punto lo spazio verrebbe espanso dietro e accorciato davanti in modo che la distanza del punto da raggiungere venga drasticamente ridotta; questo permetterebbe viaggi apparentemente a velocità superiori a quella della luce pur senza violare i principi della relatività E' un po' come se lo spazio-tempo fosse in salita all'indietro e in discesa in avanti: un'astronave cadrebbe continuamente in avanti nella depressione da essa stessa creata. Si tratta però di idee che hanno sollevato forti obiezioni. È vero che la deformazione dello spazio tempo è alla base della teoria del Big Bang e della sua parte che tratta del periodo inflazionario, ma tali forze cosmiche non sembrano alla nostra portata. Inoltre sarebbe matematicamente richiesta la presenza di un'enorme massa a energia negativa, che se pure teoricamente concepibile, non è mai stata riscontrata nella realtà.

 

Viaggiare piú veloci della luce: il Motore a Curvatura tra fantascienza e realtá

Il motore a curvatura (warp drive in inglese) é una delle piú strabilianti ed interessanti “invenzioni” di Star Trek. Ma é solo fantascienza?

Una tecnologia straordinaria e fantastica che permetterebbe all’uomo di spostarsi nello spazio a velocita iperluminare (piú veloci della luce) realizzando il sogno di ogni astrofisico ma anche di qualsiasi uomo che alza lo sguardo al cielo chiedendosi: “cosa c’é la fuori?”.

Teoricamente il viaggio iperluce permetterebbe di accorciare (se non azzerare, come vedremo in seguito) le immense distanze che ci separano dalle altre stelle, anche le piú vicine, e che rendono, attualmente, irrealizzabili i viaggi interstellari. E’ solo fantasia? Diventerá mai realtá? Gli scienziati hanno idee contrastanti in tal senso.

Ma andiamo per ordine, vediamo come il Warp Drive é realizzato nella famosa saga di Star Trek, per poi vedere come la scienza ipotizza di realizzarlo nella realtá. E vi assicuro che rimarrete sorpresi. Iniziamo il viaggio!

 

In viaggio con Star Trek

IL MOTORE A CURVATURA IN STAR TREK

Il primo motore a curvatura del pianeta Terra viene costruito in data ignota (alcune fonti riportano il 2063) dal dott. 

Zefram Cochrane e usato dallo stesso scienziato in un lancio di prova, il 5 aprile dello stesso anno. Quel primo viaggio spaziale a velocità di curvatura innesca anche il primo contatto della Terra con una civiltà extraterrestre, quella vulcaniana, che dispone da secoli di tale tecnologia. All’epoca la prassi vulcaniana è di contattare un pianeta solo dal momento in cui gli abitanti dispongono della propulsione a curvatura, sicché quando un’astronave vulcaniana di pattuglia rileva il volo del prototipo terrestre, i vulcaniani atterrano sul pianeta in prossimitá del luogo in cui é avvenuto il lancio del veicolo iperluce. Essi non potevano immaginare che il progetto era stato portato avanti da un manipolo di tecnici e scienziati “non allineati” guidati da un uomo geniale quanto instabile qual era il dott. Cochrane. Questa prassi è incorporata nella Prima Direttiva della Federazione dei Pianeti Uniti che nasce in seguito.


Il motore a curvatura è, in pratica, il cuore di ogni nave stellare, fornendo l’energia necessaria al funzionamento di tutti i sistemi di bordo e, soprattutto, consentendo di viaggiare a velocità maggiori di quella della luce. La scoperta di questo tipo di propulsione, grazie alla quale si sono resi possibili i viaggi interstellari, viene spesso considerata come la più importante nella storia dell’intero genere umano, in quanto ad essa sono legati numerosi eventi che hanno portato al sensibile miglioramento delle condizioni di vita sulla Terra (primo fra tutti la nascita della Federazione dei Pianeti Uniti)
 

PRINCIPI TEORICI DELLA PROPULSIONE A CURVATURA

La propulsione a curvatura (warp drive nell’originale inglese) è un tipo di propulsione che permette alle navi stellari di viaggiare ad una velocità superiore a quella della luce.

Secondo la Teoria della Relatività Generale, nessun corpo in movimento può raggiungere una velocità maggiore di quella della luce (misurata in circa 300.000 Km al secondo). A causa di tale limite un vascello spaziale che tentasse di spostarsi da un punto A ad un punto B posto a svariati anni-luce(unitá di misura della distanza utilizzata per misurare le distanze interstellari, corrispondente alla distanza coperta dalla luce in un anno, ovvero circa 9 461 miliardi di chilometri) di distanza, seguendo un percorso rettilineo all’interno dello spazio normale, non potrebbe, anche viaggiando alla massima velocità, compiere più di un anno-luce ogni anno di viaggio. Ora, dato che una galassia ha un diametro medio di alcune decine di migliaia di anni-luce (la nostra Via lattea per esempio ha un diametro di centomila anni-luce), risulta subito chiaro che raggiungere una stella muovendosi nello spazio normale è un’impresa a dir poco ardua.

Il motore a curvatura, pur consentendo di raggiungere destinazioni lontane innumerevoli anni-luce in periodi molto brevi, non contravviene di fatto alle limitazioni imposte dalla teoria della relativitá di Einstein, in quanto appartenente alla classe dei propulsori definiti “non newtoniani”. In pratica, il motore a curvatura non opera seguendo i normali schemi “azione-reazione” tipici di tutti i propulsori utilizzati in precedenza, esso non dà luogo ad emissioni energetiche atte a sospingere un vascello fluttuante nello spazio, come per i razzi che sfruttano l’emissione di gas combusto o come levele solari che sfruttano il vento solare o la propulsione ionica che sfrutta l’emissione di ioni. Ciò che invece sta alla base del funzionamento di questo tipo di motore è, come dice il nome stesso, la Curvatura Spaziale.
Proviamo a spiegare in modo semplificato al massimo in che cosa consiste.

Si provi a pensare all’Universo come se questo fosse composto soltanto da un semplice foglio di carta; si immagini poi di prendere una matita e di segnare con essa due punti sul foglio che chiameremo A e B, uno in prossimità del margine inferiore (punto di partenza A) e l’altro nelle vicinanze del margine superiore (punto d’arrivo B); si tracci quindi un segmento che unisca il punto A al punto B: questo è il percorso più breve che unisce A a B sul piano. Se A e B raffigurano due stelle nella nostra galassia, il segmento sarà la rappresentazione bidimensionale del percorso più breve che un vascello potrebbe compiere viaggiando dalla stella A alla stella B ed il foglio è la rappresentazione bidimensionale dello spazio tridimensionale in cui tali stelle sono collocate. Questo spazio tridimensionale é definito Spazio Normale. Ma se noi pieghiamo a metà il nostro foglio, in senso trasversale in modo da far coincidere il punto A col punto B e misuriamo adesso la distanza tra i due punti, essendo in questo caso coincidenti, tale distanza sarà pari a zero e quindi pari a zero risulta essere anche il tempo necessario per compiere il tragitto fra i due punti. Il motore a curvatura agisce esattamente in modo analogo, curvando lo spazio in modo da diminuire la distanza esistente fra il vascello e il punto d’arrivo.

Curvatura spaziotempo

 

Durante i viaggi a curvatura la nave abbandona lo spazio normale e si trasferisce in una sorta di spazio curvo, denominato subspazio (o in alcuni casiiperspazio), riconoscibile perché le stelle al suo interno non appaiono più come dei punti luminosi, bensì assumono la caratteristica forma di “striscia luminosa” (chiamato “effetto Hoffman”, molto simile alle startrails o all’effetto che si ottiene fotografando una strada trafficata di notte con un’esposizione molto lunga: i fari delle auto si vedranno nella foto come delle strisce di luce colorate).


Di fatto, il grado di curvatura dello spazio è direttamente proporzionale al livello di potenza che l’Induttore del campo di curvatura può sviluppare: ciò significa che, a differenza di quanto spiegato usando l’esempio del foglio piegato, nella realtà il punto di partenza e quello d’arrivo non giungono mai a toccarsi, ma ci si limita a ridurre la distanza fra di essi realizzando curvature spaziali più o meno accentuate.


I motori a curvatura in effetti creano una distorsione spaziotemporale attorno all’astronave formando attorno ad essa forze contrapposte che curvano lo spaziotempo fino a permettere al mezzo di saltare nel subspazio e raggiungere la destinazione in minor tempo.


I motori a curvatura sostanzialmente contraggono lo spazio davanti all’astronave e lo dilatano dietro di essa. Si immagini un elastico fissato tra due chiodi e una formica che cammini sopra di esso. Se l’elastico non viene manipolato, la formica, per andare da chiodo a chiodo, dovrà camminare per un tragitto equivalente alla lunghezza dell’elastico. Se invece lo si accorcia davanti alla formica e lo si allunga dietro di essa, seguendola nel suo spostamento, come risultato si otterrà che la formica sarà andata da chiodo a chiodo camminando per un tragitto inferiore alla lunghezza complessiva dell’elastico, benché localmente non abbia potuto rilevare nessuna modifica dell’elastico.


Viaggiare a velocità di curvatura troppo elevate pare possa danneggiare il subspazio in modo irreparabile, causando l’apertura di wormholes o strappi nel continuum spazio-tempo. 

Wormhole

La Federazione di conseguenza limita la velocità raggiungibile a fattore 6 per ridurre i danni che potrebbero verificarsi. In seguito vennero realizzate gondole di curvatura a geometria variabile che, rendendo la bolla di curvatura più stabile a velocità elevate, ne prevengono i danni. Una nave dotata di questa tecnologia è per esempio la USS Voyager.

La velocità di un’astronave a propulsione di curvatura è misurata dal fattore di curvatura (warp factor), in pratica assimilabili a diverse velocità. Il fattore di curvatura è indicato utilizzando una “Scala di Curvatura” che secondo il nuovo standard federale va da 1 a 10. Il valore 1 è in pratica uguale alla velocità della luce c, mentre il valore 10 (punti di partenza e d’arrivo coincidenti) è solo teorico, in quanto il suo raggiungimento richiederebbe una dose infinita di potenza, oltre a portare l’astroname ad occupare contemporaneamente TUTTI i punti dello spazio!

Precedentemente i valori del fattore di curvatura erano rapportati ad una scala diversa.

La prima nave stellare Enterprise costruita (NX-01) (in Star Trek: Enterprise) raggiunge un massimo di fattore 5.5,

mentre l’Enterprise D nel XXIV secolo viaggia a fattore 9.6 e infine la USS Voyager raggiunge curvatura 9.975.

L’unità di misura della curvatura è, in onore del suo scopritore, detta COCHRANE: il valore di 1 COCHRANE corrisponde alla costante c, cioè è pari alla velocità della luce, i valori successivi non sono proporzionali, ma aumentano invece in maniera esponenziale secondo il modello di seguito riportato.

Le velocità sono da intendersi come “apparenti”, nel senso che rappresentano la velocità teorica che un corpo immerso nello spazio normale dovrebbe poter sviluppare per compiere quel determinato tragitto nel tempo x.

SCALA DI CURVATURA

Velocità di curvatura pre-standard (Star Trek serie originale)

Warp Factor c Velocità (approssimata)
Warp 1 c 3,0 x 105 km/s
Warp 1,5 3,375 c 1,0 x 106 km/s
Warp 2 c 2,4 · 106 km/s
Warp 3 27 c 8,0 · 106 km/s
Warp 4 64 c 1,9 · 107 km/s
Warp 5 125 c 3,7 · 107 km/s
Warp 6 216 c 6,5 · 107 km/s
Warp 7 343 c 1,0 · 108 km/s
Warp 8 512 c 1,5 · 108 km/s
Warp 9 729 c 2,2 · 108 km/s
Warp 9,25 ~791 c 2,4 · 108 km/s
Warp 9,5 ~857 c 2,6 · 108 km/s
Warp 9,75 ~926 c 2,8 · 108 km/s
Warp 10 1.000 c 3,0 · 108 km/s
Warp 11 1.331 c 4,0 · 108 km/s
Warp 14,6 ~3.112 c 9,3 · 108 km/s
Warp 15 3.375 c 1,0 · 109 km/s
(Dove c = velocità luce)

Velocità di curvatura Standard Federale (in Star Trek: The Next Generation e Star Trek: Voyager)

Warp Factor c Velocità
Warp 1 c 3,0 · 105 km/s
Warp 2 10,079 c 3,0 · 106 km/s
Warp 3 38,941 c 1,2 · 107 km/s
Warp 4 101,59 c 3,0 · 107 km/s
Warp 5 213,75 c 6,4 · 107 km/s
Warp 6 392,50 c 1,2 · 108 km/s
Warp 7 656,13 c 2,0 · 108 km/s
Warp 8 1.024 c 3,1 · 108 km/s
Warp 9 1.516,4 c 4,5 · 108 km/s
Warp 9,2 1.649 c 4,9 · 108 km/s
Warp 9,6 1.909 c 5,7 · 108 km/s
Warp 9,9 3.053 c 9,2 · 108 km/s
Warp 9,9753 6.000 c 1,8 · 109 km/s
Warp 9,99 7.912 c 2,3 · 109 km/s
Warp 9,9999 199.516 c 6,0 · 1010 km/s
Warp 10 Infinita A Warp 10 un oggetto potrebbe occupare tutti i punti dell’universo contemporaneamente
(Dove c = velocità luce)

La formula per calcolare il rapporto tra la velocità della luce c e la velocità warp vW fino a warp 9 è:

I dati sopracitati comunque non rispecchiano in alcun modo le velocità osservate nello show, molto spesso infatti i tempi di percorrenza suggerirebbero velocità migliaia di volte superiori a quelle riportate in tabella. Allo stato attuale non esiste una tabella “ufficiale” delle velocità. Infine, nell’ultimo episodio di Star Trek: The Next Generation, ambientato in un futuro alternativo, la dottoressa Beverly Crusher Picard, capitano dell’astronave medica USS Pasteur, ordina di viaggiare a curvatura 13.

NOTA :

  • Curvatura 6 rappresenta la velocità “di crociera”.
  • Curvatura 9.6 rappresenta la massima velocità raggiungibile e sostenibile fino all’esaurimento del propellente.
  • Curvatura 9.9 rappresenta la massima velocità raggiungibile, ma sostenibile solo per poche ore onde evitare danni ai motori.
  • Curvatura 9.9999 é la “soglia di transcurvatura” , raggiungibile solo da alcune razze aliene quali i Borg o i Kelvan.

Tabella delle velocitá di curvatura

MOTORE A CURVATURA: STRUTTURA E FUNZIONAMENTO

L’enorme quantità di energia necessaria a raggiungere la velocità di curvatura nelle prime navi stellari veniva ottenuta tramite reattori a fusione nucleare ma ai tempi della creazione della F.P.U. (Federazione dei Pianeti Uniti) i reattori nucleari erano già stati sostituiti dai più avanzati reattore materia/antimateria (abbr. M/AMR, Matter/Antimatter Reactor), conosciuto anche come camera di reazione, nei quali l’energia viene prodotta in seguito all’annichilimento di particelle di materia e antimateria poste in contatto durante una reazione regolata da una sostanza cristallina inerte: ilDilitio.


Molti dei sistemi di una nave stellare funzionano grazie all’energia fornita dal reattore materia/antimateria, che produce un’energia superiore a quella che si sviluppa all’interno di una stella.
L’antimateria è in pratica una sostanza uguale ed opposta alla materia (se un atomo di materia é formato da protoni, neutroni ed elettroni, allo stesso modo un atomo di antimateria sarà costituito da antiprotoni, antineutroni e antielettroni, quasi a formare una sorta di universo allo specchio). Se materia e antimateria vengono poste in contatto, esse si annientano a vicenda dando luogo ad un’enorme liberazione di energia (per maggiori informazioni vedi link).


Materia e antimateria sono stivate separatamente ai due estremi della sezione motori. La materia usata per alimentare i motori a curvatura è costituita da deuterio, un isotopo dell’idrogeno, che viene conservato allo stato liquido alla temperatura di -259 gradi Celsius in serbatoi situati all’estremità superiore della sezione motori, per permettere un facile rifornimento ed un’eventuale rapida espulsione del combustibile (tale sostanza se si dovesse realmente costruire una nave stellare del tipo ipotizzato nella saga di Star Trek, si potrebbe eventualmente sostituire con il deuterio ultra-denso).
 

L’antimateria invece, costituita da antideuterio (denominato anche Antidrogeno Criogenico Supercritico o ACS) anche questo a temperatura prossima allo zero assoluto, è conservata in capsule cilindriche separate ed indipendenti situate all’estremità inferiore dello scafo. Ognuna di queste capsule è dotata di un proprio sistema di contenimento e può essere espulsa rapidamente. Da ogni serbatoio e da ogni capsula si diramano condotti che trasportano l’antimateria al nucleo di curvatura. L’antimateria é mantenuta assolutamente isolata dalle pareti di contenimento tramite potentissimi campi magnetici.

Un elemento fondamentale è l’equilibrio tra contenimento e mantenimento della reazione: da un lato una reazione incontrollata tra materia e antimateria provoca un’esplosione catastrofica con il rilascio devastante di una grande quantità di energia; dall’altro lato, il tasso di reazione dell’antimateria deve essere al di sopra del 9%, altrimenti si verifica la chiusura degli iniettori di plasma e non è possibile attivare le gondole di curvatura; il tasso di reazione viene mantenuto sufficientemente alto utilizzando cristalli di Tellerio.

I due reagenti vengono iniettati ciclicamente all’interno del Nucleo di Curvatura dove, giunti in contatto, si distruggono a vicenda per originare un flusso energetico, chiamato elettroplasma, necessario ad alimentare tutti i sistemi elettronici di bordo. Essendo la reazione altamente instabile si é reso necessario introdurre nella Camera di interscambio un dispositivo di controllo della reazione di annichilimento: tale dispositivo è costituito da un semplice cristallo di Diallosilicato 1:9:1 Eptoferranide, comunemente detto DILITIO: tale sostanza, immessa in un campo elettrico di elevata intensità, permette di indirizzare e contenere il flusso di particelle di antimateria senza scatenare accidentali e disastrose reazioni di annichilimento al di fuori della camera di interscambio. La quantità di reagenti presenti nei serbatoi di stoccaggio, anche in considerazione del fatto che la reazione energetica necessita solo di poche particelle per ciclo, é tale da garantire alla nave stellare un periodo di autonomia della durata media di 7 anni standard.

Nessun altro sistema di produzione di energia può competere con il nucleo di curvatura in termini di efficienza e di quantità di energia prodotta in modo controllato.

 

Componenti

Iniettori dei reagenti

Sono posti alle estremità superiore ed inferiore del nucleo di curvatura, immettono un flusso controllato di materia e antimateria nei segmenti di costrizione magnetica che confluiscono nella camera di reazione. Questi iniettori sono regolabili secondo la potenza di reazione necessaria e richiesta. Nelle navi moderne sono posti appena sopra i segmenti di costrizione e sono singoli, nelle vecchie Enterprise NX sono posti in una camera apribile a destra della Sala Macchine e sono cinque.

Segmenti di costrizione magnetica

Costituiscono la parte mediana del nucleo e provvedono a fornire il supporto strutturale alla camera di reazione stessa, il contenimento della pressione per tutto il nucleo e l’allineamento del flusso dei reagenti convogliandolo verso la camera di reazione. Ogni costrittore è formato da due parti, ognuna delle quali contiene un compressore toroidale e numerose serie di bobine di costrizione magnetica. I costrittori concentrano e accelerano il flusso di materia o antimateria proveniente dagli iniettori per indirizzarlo al centro della camera di reazione.

Camera di reazione

È il cuore pulsante della nave, al suo interno i reagenti si annichiliscono formando l’elettroplasma che permette il funzionamento dei sistemi della nave. La camera di reazione è costruita attorno ad una rete di cristalli di Dilitio (l’unico materiale conosciuto che non reagisce con l’AM), che consente mediante il rallentamento dell’antimateria di produrre una reazione costante e controllata. Tutta la camera è costruita con compositi di Duritanio e altre leghe estremamente resistenti a calore e pressione; appositi superconduttori creano un campo di contenimento in grado di reggere una temperatura di 4.000.000 kelvin e una pressione di 200.000 atmosfere. A partire dalla seconda metà del XXIV secolo nelle camere di reazione è presente un sistema che permette la ricristallizzazione del dilitio. L’energia fornita dall’annichilazione viene divisa e inviata nei due condotti principali che escono dal nucleo di curvatura per dirigersi alle gondole di curvatura. L’energia prodotta dalla reazione viene inviata anche ad altri sistemi tramite la rete di distribuzione energetica della nave (Griglia EPS).

Condotte di trasferimento di energia od Elettro-Plasma System

Sono simili ai costrittori magnetici in quanto utilizzano anch’esse un campo di contenimento interno per trasferire il plasma da un punto all’altro. Questi canali devono percorrere distanze molto maggiori per raggiungere ogni sezione dell’astronave, dove ricaricano accumulatori e batterie che a loro volta alimentano i vari sistemi (l’unico componente alimentato direttamente dal plasma è il motore a curvatura).

Nucleo di curvatura

Il Nucleo di Curvatura è una grande struttura cilindrica che occupa svariati ponti della sezione ingegneria di una nave stellare. Esso è costituito da una serie di toroidi impilati a formare un condotto di costrizione magnetica all’interno del quale passano i reagenti. All’estremità superiore del nucleo è posto l’iniettore del reagente materia, mentre all’estremità inferiore si trova l’iniettore del reagente antimateria. Gli iniettori prelevano i reagenti dai loro rispettivi serbatoi e, dopo averli portati allo stato di particelle aeriformi, li iniettano nel condotto di costrizione magnetica. I reagenti percorrono il condotto fino a raggiungere la camera di interscambio contenente i cristalli di dilitio. Qui, materia e antimateria vengono in contatto, liberando plasma energetico (elettro-plasma) che, mediante i condotti del plasma, viene trasferito alle gondole di curvatura. Il plasma fornisce anche gran parte dell’energia necessaria al funzionamento di tutti i sistemi elettronici di bordo. La camera di interscambio si trova nella sala macchine della nave stellare, in modo che l’Ingegnere Capo ed il suo staff possano costantemente controllare l’andamento della reazione materia-antimateria. In caso di accidentali fuoriuscite di plasma dal nucleo di curvatura, il personale della nave é protetto da un campo di forza che si erge automaticamente intorno al nucleo stesso; quando invece i danni si rivelano tali da non poter più controllare la reazione di interscambio, il nucleo di curvatura può essere espulso dalla nave tramite un portello posto sulla parte inferiore della Sezione Ingegneria, in modo da detonare all’esterno del vascello. Nel XXIII secolo, il dilitio doveva essere sostituito periodicamente in quanto decristallizzato; nel XXIV secolo, invece, la scienza ha introdotto un dispositivo di ricristallizzazione che consente un uso pressoché illimitato di ogni singolo cristallo.

Casi speciali

Colpo di risonanza nel nucleo di curvatura

Per produrre questo colpo di risonanza è necessario aprire un campo di curvatura simmetrico e quindi mettere in sequenza la compressione di plasma magnetico secondo la formula D = C1/(theta * pe).

Per accedere al codice sequenziale, si attiva il modulo di comando e si seleziona la sequenza del plasma magnetico; una volta attivato, si immette la temperatura centrale, che deve essere abbastanza alta da provocare il colpo di risonanza ma non troppo alta per evitare conseguenza sull’equipaggio, di 3.000.000 K.
Infine, si attiva il campo di curvatura.
Nota degli ingegneri: La manovra sopra citate è assolutamente sconsigliata e per tale motivo non rientrano nelle procedure standard.

GONDOLE DI CURVATURA

Le Gondole di Curvatura sono strutture tubolari a sezione circolare, ellittica, o poligonale, contenenti al proprio interno un sistema di bobine di curvatura, nonché una sala di controllo. Le gondole sono la parte più pesante di una nave stellare, e la loro funzione é quella di creare un campo di curvatura attorno al vascello, permettendo così a quest’ultimo di viaggiare a velocità di curvatura. Attraverso i condotti del plasma, l’energia di curvatura derivante dal nucleo raggiunge il sistema di bobine, determinando la creazione del campo di curvatura: maggiore sarà l’energia inviata alle bobine, più accentuata diverrà l’entità della curvatura spaziale (e quindi la “velocità” del vascello). Lateralmente alle gondole sono posti alcuni propulsori di manovra, mentre nella parte anteriore trova alloggiamento un Collettore di Boussard, proposto nel 1960 dal fisico Robert W. Bussard (1928-2007), il cui scopo é quello di raccogliere le scarse particelle di materia spaziale: i collettori vengono impiegati quando, per un qualsiasi motivo, ci si ritrovi a dover far fronte alla scarsità di reagenti per alimentare la reazione di curvatura; in simili casi, risulta allora possibile prelevare la materia (idrogeno) presente nello spazio interstellare onde poterla utilizzare (come tale o convertita in antimateria mediante apposito generatore) nella reazione di interscambio. In caso di danni o disfunzioni, le gondole possono essere distaccate dal resto della nave mediante l’ausilio di cariche esplosive.

Le navi della Flotta Stellare generalmente montano le gondole su piloni di collegamento, e sono di solito dotate del collettore di Bussard piazzato in testa.

Fanno eccezione alcune navi di classe più recente, come la USS Defiant 

o il Deltaflyer della USS Voyager.

In molti casi, sia per navi aliene che per navi della Federazione Unita dei Pianeti, il numero di gondole è pari e, spesso, uguale a due. Tale configurazione contribuisce all’ottenimento di una geometria simmetrica della bolla di curvatura, conferendogli maggiore stabilità e diminuendo le possibilità di ottenere un effetto collaterale chiamato di cavitazione.

Vi sono poi alcune navi, come la USS Stargazer (classe Constellation) che adottano una geometria a quattro gondole. 

Nota: L’Enterprise D utilizzó in un’occasione i collettori Bussard per “sparare” deuterio ad una nave incagliata in un’anomalia spaziale.

Nota: Durante una battaglia intrapresa con delle navi Son’a nell’area dello spazio denominata “Macchia di Rovi”, l’Enterprise E utilizzó il collettori Bussard per immagazzinare gas metreon.

Nota degli ingegneri: Entrambe le manovre sopra citate sono assolutamente sconsigliate e per tale motivo non rientrano nelle procedure standard.

Funzionamento

Da descrivere (l’articolo sará revisionato).

La propulsione iperluminare nella realtá (o quasi)

Chi si interessa di astrofisica potrebbe aver sentito giá parlare dei meccanismi proposti per il viaggio interstellare che si basano su tecnologie che abbiamo a disposizione giá oggi. In esso si evidenziava come l’oggetto artificiale più veloce attualmente esistente (ovvero l’Helios 2) impiegherebbe 17.000 – 18.000 anni per raggiungere la nostra stella più vicina, Proxima Centauri. Ma le navi spaziali dell’articolo in questione ridurrebbero il tempo di viaggio da millenni fino a solo secoli. Diverse generazioni passeranno comunque durante il viaggio e tali navi stellari dovranno essere completamente autosufficienti tramite il riciclaggio di tutti i prodotti alimentari, i rifiuti e l’aria.

Ma cosa succede quando vogliamo andare più lontano? Se non distruggiamo prima noi stessi, un giorno, in futuro, i nostri discendenti (uomini o macchine che siano) dovrano necessariamente andare alla ricerca di un nuovo pianeta al di fuori del sistema solare da colonizzare per viverci. E’ molto improbabile che questo sarà in qualche posto vicino a noi come Proxima Centauri e così, basandoci sulla tecnologia attuale, ci vorrebbero decine, o anche centinaia, di migliaia di anni per raggiungere questi remoti sistemi solari.

Ma ci saranno mai, in futuro, conquiste nel campo della scienza tali da offrire modi alternativi e più veloci per attraversare lo spazio?

Come risultato del Simposio per il 100mo anniversario della nave stellare, nel 2012, la risposta è stata, con molte speranze, sì.

Il primo pensiero, giustamente, potrebbe essere: “sicuramente non possiamo accorciare troppo il viaggio a meno di superare la velocità della luce il che proprio non è possibile”. Quindi,  anche volendo ammettere di poter viaggiare a velocitá pari a quella della luce,  le distanze da coprire sono cosí immense che non si potrebbe arrivare in sistemi solari nell’arco di una vita. E nemmeno probabilmente di mille. Il nostro universo é realmente incredibilmente vasto. La sola galassia in cui viviamo, la Via Lattea, ha una estensione di circa 100.000 anni luce. Significa che viaggiando alla velocitá della luce, ovvero a 300.000 km al secondo, impiegheremmo 100.000 anni per andare da un punto all’altro di essa. Immaginate l’andare in un’altra delle miliardi di galassie del nostro universo, varcare gli infiniti spazi vuoti intergalattici…

E comunque, come dimostrato da Einstein, non é in ogni caso possibile viaggiare a velocitá superiori a quella della luce (e nemmeno prossime, aggiungo io). Sebbene questa affermazione sia indiscutibilmente vera, fortunatamente sembra che abbiamo a disposizione alternative che sono consentite dalle teorie di Einstein della relatività speciale e generale.

I Wormholes

Una delle possibilitá che gli scienziati hanno ipotizzato é proprio l’uso dei wormholes, i cunicoli spaziotempo, strutture teoriche ipotizzate giá da Einstein stesso (vedi Ponte di Enstein-Rosen) ma attualmente mai riscontrati in natura e impossibili da realizzare con le nostre attuali conoscenze (anche per via dell’immensa quantita di energia necessaria per mantenere aperto un wormhole).

Tuttavia é recente l’annuncio che un team di fisici ha chiesto di poter utilizzare le strutture delLHC del CERN di Ginevra per testare la possibilita di generare microscopici wormholes. Lo studio di tali strutture spaziotemporali potrebbe riservarci molte sorprese in futuro.

Viaggio nel tempo tramite wormhole

Il motore a curvatura di Alcubierre

Noi appassionati di Star Trek siamo familiari con il motore a curvatura visto sopra. In realtá si è sempre dato per scontato che questo concetto sarebbero stato sempre e solo limitato alla fantascienza. Ma gli scienziati e gli ingegneri della NASA fortunatamente non la pensano cosi. Essi stanno infatti esplorando modi in cui noi potremo manipolare l’universo per raggiungere il fatidico “viaggio più veloce della luce”. Il nucleo dietro questo non è la propulsione che conosciamo oggi (chiamata propulsione newtoniana) ma utilizzerà invece la flessibilità del tessuto dello spazio stesso. Il progetto attualmente più praticabile è quello di un anello costruito intorno a un veicolo più piccolo, che dovrebbe espandere rapidamente lo spazio dietro di esso. Ne risulterebbe una bolla di curvatura che sposterebbe lo spazio-tempo attorno al veicolo per riposizionare efficacemente il continuum senza muoversi relativamente al veicolo stesso. Dall’interno del veicolo sembrerebbe come se si stesse correndo attraverso lo spazio quando in realtà non ci sarebbe alcuna l’accelerazione di sorta! Il dispositivo é chiamato Alcubierre Warp Drive.

Motore a curvatura di Alcubierre

Se teoricamente il progetto sembra valido, in realtá il problema è l’energia necessaria per alimentarlo. Avremmo bisogno dell’equivalente energetico della massa di un pianeta delle dimensioni di Giove, il che chiaramente non è fattibile.

Ma presso il simposio del 100YSS, è stato suggerito da Harold White che si potrebbe davvero realizzare la tecnologia warp drive utilizzando una massa delle dimensioni di una piccola automobile solo modificando la geometria del motore a curvatura. Una differenza di massa abbastanza incredibile. “Improvvisamente mi resi conto che se avessimo utilizzato un anello di energia negativa del vuoto di maggior spessore, passando per esempio da una forma a nastro ad una forma di ciambella e facevamo oscillare la bolla di curvatura, sarebbe stato possibile ridurre notevolmente l’energia necessaria, rendendo l’idea plausibile” disse White.

Motore a curvatura di Alcubierre

Esperimenti di laboratorio sono iniziati immediatamente per testare le teorie, utilizzando un interferometro per misurare le piccolissime flessioni nello spazio-tempo che essi creano. “Aumenteremo la fedeltà dei nostri dispositivi di test e continueremo a migliorare la sensibilità dell’interferometro del campo di curvatura, eventualmente utilizzando dispositivi per generare direttamente energia negativa del vuoto”, annuncia White.

Egli comunque sottolinea che il lavoro attuale è rigorosamente su carta e con esperimenti di laboratorio in miniatura ma si dice molto ottimista del fatto che un giorno potremmo realmente costruire un motore a curvatura funzionante.

Se le prove di laboratorio avranno successo, le possibilità derivanti dal fatto che questa tecnologia venga incorporata in progetti di grandi dimensioni sono incredibili: distanze impossibili di spazio saranno istantaneamente ristrette e gli esseri umani avranno l’opportunità di estendere la propria presenza non solo attraverso il sistema solare, ma in tutta la galassia.

Forse, chissá, potremmo anche avere la nostra astronave interstellare entro 100 anni.

Warp spazio-tempo

 

Ancora un esempio di motore a curvatura di Alcubierre

Conclusioni

Viaggeremo tra le galassie? Per ora solo tramite i film, telefilm, romanzi e videogiochi di Star Trek e della fantascienza in generale ma il sogno di poter mettere piede su pianeti sconosciuti, di arrivare lá dove nessun uomo é mai giunto prima, forse non resterá un sogno per sempre. Dobbiamo ricordare che tante e tante volte l’umanitá si é trovata a trasformare il sogno in realtá a dispetto di quello che sembravano limiti invalicabili. Il volo, la luna, Marte e il Sistema solare. Ora il limite ci é imposto dalle stesse leggi della fisica che noi abbiamo contribuito a scoprire e codificare, ma sono sicuro che l’ingegno umano troverá il modo di cambiare anche queste, se non di modificarle, quantomeno di trovare una escamotageche ci permetta di ottenere lo stesso risultato senza violarle.

Una moderna atronave nel gioco Star Trek con una struttura fisica coerente con il motore di Alcubierre

Come saranno le nostre astronavi? Forse non davvero simili a quelle vista su Star Trek, al posto delle gondole di curvatura avremo un anello di curvatura, forse non useremo dilitio ma deuterio ultra-denso ma una cosa é certa: esse porteranno i nostri discendenti verso l’estremo, incredibile, viaggio di esplorazione: l’Universo!

Ricostruzione fantasiosa di una nave stellare utilizzante il motore di Alcubierre

Alla NASA studiano il “Motore a Curvatura” di Star Trek

L'idea centrale, non nuova ma finora sempre teorica, è proprio quella che i milioni di fedeli delle serie e dei filmStar Trek conoscono da quando il primo episodio andò in onda nel settembre del 1966: la "warp speed", la traiettoria che viaggia sui "warp", le curve e le pieghe dello spazio per tagliare le distanza e renderle più a misura di una vita umana che non può essere contata in anni luce.


Il vero Captain Kirk di Star Trek tesse ogni giorno il sogno di andare laddove l’umanità non si è mai spinta, oltre le stelle.

Si chiama Harold White, fisico e specialista di sistemi di propulsione spaziale futuri che ancora soltanto lui immagina e che parla con la timidezza pensosa dello scienziato vero, davanti alla sua astronave “Enterprise” che somiglia a una ruotina per supercriceti lanciati oltre la velocità della luce.

“E’ possibile”, dice, “è perfettamente possibile violare il limite di velocita dell’Universo”. Ma quando? “Fra quanche centinaio di anni”.

Eppure è proprio nel suo laboratorio, modesto, spoglio e piccolo come un’aula d’asilo, lavorando con gli spiccioli che scivolano dalle tasche del bilancio Nasa come monetine tra i cuscini dei divani, che l’intuizione romanzesca del creatore di Star Trek, Gene Roddenberry, il superamento della velocità della luce, è lavoro quotidiano.

L’idea centrale, non nuova ma finora sempre teorica, è proprio quella che i milioni di fedeli delle serie e dei filmStar Trek conoscono da quando il primo episodio andò in onda nel settembre del 1966: la “warp speed”, la traiettoria che viaggia sui “warp”, le curve e le pieghe dello spazio per tagliare le distanza e renderle più a misura di una vita umana che non può essere contata in anni luce.

Il lavoro del dottor White, che la Nasa ha finalmente riconosciuto e finanziato con quella miseria di 50 mila dollari, muove dal “Vettore di Alcubierre” l’idea di un fisico teorico messicano, Miguel Alcubierre, elaborata nel 1994. Visto che il limite di velocità dei fotoni, cioè della luce, postulato dalla relatività speciale di Einstein non è oltrepassabile, Alcubierre ipotizzò che il solo modo per superarlo fosse non di accelerare il moto, ma di ridurre lo spazio.

Se il suo “motore” potesse essere costruito, lo spaziotempo davanti all’astronave si restringerebbe, espandendosi nella sua scia. Dunque la “Enterprise” dei futuro Captain Kirk o Picard non andrebbe più veloce, rispettando il limite di velocità imposto dal codice Einstein, ma percorrerebbe più distanza.

Ma nessuno sa come costruire un veicolo capace di comprimere lo spazio, ridurre il tempo e navigare tra le rughe dell’Universo come l’ago di una sarta fra le pieghe di un tessuto.

Problemi incomprensibili a noi umani, come “energia a densità negativa” generata da materia esotica quali le “particelle con massa negativa”, o i “barioni”, o il “plasma quarkgluon “, magari prodotti dalla “femtotechonologia” che addirittura violerebbero le leggi della fisica conosciute avevano sempre confinato i tentativi di applicazione pratica del “Moto di Alcubierre ” sulle lavagne delle aule universitarie. Entra in scena Harlod White.

Armato di un interferometro, un’apparecchiatura circolare che serve a misurare le deviazioni nel percorso dei fotoni, dunque della luce [il principio cruciale per il viaggio a velocità “warp”] White cerca di riprodurre l’evento che segnò la nascita dell’Universo.

“Sappiamo che dopo il Big Bang, particelle furono allontanate l’una dall’altra a velocità immense. Se la natura potè farlo, perché noi non potremmo riprodurre il fenomeno?” spiega a un intervistatore del New York Times.

Il suo laboratorio spoglio, ma specialmente isolato, costruito con quegli avari stanziamento resi necessari dalla estrema sensibilità dell’interferometro che registrava gli sternuti dei vicini di stanza, esibisce modelli e simulazioni di come potrebbe essere la astronave a massa negativa, quella che dovrebbe creare attorno a sé una “bolla” di energia in grado di restringere lo spazio-tempo davanti ed espanderlo dietro, per non turbare le leggi universali.

“Non c’è assolutamente nulla di impossibile, sul piano teorico” insiste, lui che non è un autore di sci-fi, ma un fisico che per 20 anni ha lavorato a sistemi di propulsione utilizzati per i lanci della Nasa.

“Sembra impossibile perché non abbiamo ancora la tecnologia per fabbricarlo, come Leonardo che aveva chiarissimo il principio del volo umano, ma non disponeva di mezzi necessari per renderlo fattibile. Un giorno potremmo avere gli strumenti per permettere a E. T. di andare e tornare”.

L’ipotesi di Alcubierre, piegare la natura stessa dell’Universo alla microscopia misura del tempo umano, potrebbe essere praticabile, ma la forza di gravità irresistibile, lo spazio che non si piega non sta oltre la Galassia, ma ad appena due ore di volo dal suo Space Center a Houston.

Sta a Washington, dentro le aule del Congresso che nella Nasa ha da tempo perso la fede e ogni anno, puntualmente, sforbicia i fondi di ricerca citando la necessità di non aumentare le tasse.

Il budget per il 2014, 17 miliardi, è inferiore a quello del 2007, l’anno prima del grande crack finanziario e la metà dei 35 miliardi (in dollari attuali) riversati sulla “signora della stelle ” per tutti gli anni ’60, quelli della corsa alla Luna alimentata dal carburante della Guerra Fredda.

Certamente non è ancora nato, e non nascerà per secoli il comandante che guiderà la Enterprise fra le onde dello spazio interstellare, e tra la ruota dei criceti fotonici di White e la realtà c’è la distanza che separe gli elicotteri di Da Vinci e gli Apache della Us Army.

Ma già sapere che si può, si potrebbe, è lecito immaginare, rende forte una domanda: se altre creature intelligenti nell’Universo avessero realizzato l’ipotesi di Alcubierre (che resta valida ovunque essendo le leggi della fisica identiche per tutti i figli delle stesse) qualcuno potrebbe avere attraversato lo spazio fino a noi.

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La propulsione a curvatura, secondo gli scienziati, è possibile

Lunedì 11 Giugno 2012

Viaggiare alla velocità della luce, anzi superarla per raggiungere mondi lontani decine di anni luce dalla Terra, utilizzando la «propulsione a curvatura» (warp drive). Ci stanno studiando due scienziati americani, Gerald Cleaver e Richard Obousy della Baylor University , che hanno rubato l'idea alla quarantennale e fantascientifica saga di Star Trek, di ritorno in questi giorni sugli schermi con il capitolo 11.

La propulsione a curvatura è un immaginario tipo di propulsione che permette alle navi stellari dell'universo immaginario, ma molto creativo di Star Trek, di intraprendere viaggi interstellari ad una velocità superiore a quella della luce per cercare nuovi mondi e nuove civiltà. E', in pratica, il sogno nel cassetto di molti scienziati, che nella finzione cinematografica è già diventato «realtà».

Ma come pensano i due scienziati di viaggiare ad una velocità superiore a quella della luce, senza scontrarsi con le leggi della fisica e di trasferire nella scienza la finzione cinematografica?

Sull'ultimo numero del Journal of the British Interplanetary Society, Cleaver e Obousy teorizzano di poter manipolare, utilizzando una grandissima quantità di energia, le dimensioni dello spazio-tempo che circondano una navicella spaziale, allo scopo di creare una «bolla», che lancerebbe il veicolo ad una velocità maggiore di quella della luce.

Per creare la «bolla» , i ricercatori dovrebbero, innanzitutto, come riporta oggi il Science daily, creare energia oscura intervenendo sull'11ma dimensione prevista dalla M-teoria o Teoria del Tutto (TOE), un perfezionamento della teoria delle stringhe, che si manifesta , appunto, in 11 dimensioni. Per i ricercatori, è questa undicesima dimensione che può far viaggiare la navicella più velocemente della luce.

Il metodo da seguire per realizzare tutto questo si basa sul concetto di velocità superluminale, una velocità che permette di propagare le informazioni o di spostare la materia ad una velocità superiore a quella della luce nel vuoto. In realtà, un problema in un universo in cui vige la teoria della relatività di Einstein. Ma grazie ad un fisico messicano, Miguel Alcubierre , che ha teorizzato la possibilità di viaggiare nello spazio utilizzando una «bolla di curvatura», la stessa alla quale si rifanno i due fisici americani e Star Trek, in cui lo spazio di fronte alla bolla, nella quale si trova il veicolo spaziale, viene contratto mentre quello dietro viene espanso, sarebbe possibile far viaggiare la navicella all'interno della bolla più velocemente di un raggio di luce che viaggia all'esterno della bolla , senza infrangere i limiti della relatività.

I fisici hanno valutato che la quantità di energia necessaria per «manipolare» l'11ma dimensione e trasformare in realtà Star Trek, è equivalente all'intera massa di Giove convertita in energia. Troppo anche per scienziati così audaci, che ammettono che per ora i viaggi interstellari ad una velocità superiore alla luce, si possono fare solo partecipando alla saga di Star Trek, a meno che non si riesca a realizzare tecnologie che possano sfruttare energie infinite o molto, molto grandi come viene mostrato nel video-documentario sotto.

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Durante il Congresso di fondazione del movimento 100YSS nell’autunno del 2011, Eric tenne uno dei suoi interventi più attesi, intitolato: Faster-Than-Light Space Warps, Status and Next Steps. Walter Risolo ha tradotto per noi l’abstract di quel memorabile intervento. Il documento completo è riprodotto nel JBIS vol.66 #3/4 (marzo-aprile 2013).

warp-drive-possible-nasa-tests-100yss-120917-676932-“L’attuazione di viaggi interstellari più veloci della luce (FTL) tramite cunicoli spazio temporali attraversabili o motori a curvatura richiede l’ingegnerizzazione dello spazio-tempo in geometrie locali molto specializzate.


L’analisi di questi cambiamenti con la teoria generale della relatività di Einstein dimostra che tali geometrie richiedono l’uso di materia “esotica”.

Si può ricorrere alla teoria quantistica dei campi per trovare sia le origini naturali che fenomenologiche della materia esotica. Tali campi quantistici sono perturbati dalla geometria dello spazio-tempo curvo che essi producono, quindi il loro tensore energia-impulso può essere usato per sondare la retroazione degli effetti del campo sulla dinamica dello spazio-tempo FTL, che ha implicazioni sulla costruzione ed il controllo dello spazio-tempo FTL. Inoltre, la produzione, rilevazione, e la distribuzione dei campi quantistici naturali esotici sono visti come sfide tecniche in cui possono essere adottati i primi passi base per indagare sperimentalmente le loro proprietà. Gli spazi-tempo FTL possiedono anche caratteristiche che mettono in discussione i concetti di conservazione della quantità di moto e della causalità.


In questa relazione viene affrontato lo stato di questi importanti temi, e sono identificati i prossimi passi raccomandati per ulteriori indagini teoriche in uno sforzo per chiarire una serie di incertezze tecniche e far progredire l’attuale stato dell’arte nella fisica dello spazio-tempo FTL .”

 

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