20 jun. 2014

Nuevo diseño para la nave que viajará más rápido que la luz

Hace varios años, en 1994, el físico Miguel Alcubierre propuso un modelo matemático que permitiría a una nave alcanzar lo que se conoce como la velocidad warp. La velocidad warp se logra cuando un objeto como una nave espacial logra el llamado empuje warp, o empuje por curvatura o deformación. Esta distorsión producida intencionalmente en el entramado del espacio-tiempo es una forma en que teóricamente se pueden lograr velocidades superlumínicas. De manera que este impulso podría hacer que esta nave espacial llegase a obtener velocidades de varias decenas de veces la velocidad de la luz (o en general cualquier radiación electromagnética). Todo sin contradecir los principios de la Relatividad de Einstein

Esquema de nave espacial con motor warp, deformando el espacio-tiempo
a medida que avanza. La contracción del espacio-tiempo por delante y la
dilatación del mismo por detrás hace que la nave recorra menos espacio de
un punto al otro adelantando a la radiación electromagnética y viajando, en
definitiva, más rápido que la luz. 
Crédito de la imagen: realizada por el autor en creacionesblender.com
Y más allá de lo anterior, el empuje warp no traería acarreado consigo los inconvenientes de la dilatación temporal relativista, pues en realidad lo que ocurre es una contracción del espacio-tiempo delante de la nave y una dilatación del mismo por detrás. De esta manera la nave se acerca al punto de destino recorriendo mucho menos espacio de lo que lo haría la luz que viajase de manera paralela.
Pero el problema en las ecuaciones de Miguel Alcubierre es que la energía necesaria para generar tal deformación del espacio-tiempo delante de la nave sería la equivalente a convertir toda la masa de Júpiter en energía (de acuerdo a la teoría de la relatividad, donde la energía es equivalente al producto de la masa por la velocidad de la luz al cuadrado). Por supuesto que lograr esta energía está fuera de todo alcance tecnológico, más allá de que se requeriría de la aniquilación de materia-antimateria para lograrla (pues no se puede convertir toda la masa en energía dado que se violan ciertas leyes de conservación cuánticas).
El modelo diseñado o propuesto por Alcubierre consistía en una nave en forma de anillo como generador de la distorsión espacio-temporal. 

Científico de la NASA propone nuevo modelo de nave con motor warp

Pero ahora la NASA ha propuesto un nuevo diseño que reduce significativamente la energía requerida para lograr el empuje warp. Y es que mientras analizaba las ecuaciones de Alcubierre, Harold White, científico del Centro Espacial Johnson de la NASA, propuso transformar el anillo en superficie toroidal con el radio interior tendiente a cero (o muy pequeño). Con este modelo, la energía inimaginable propuesta por Alcubierre se convierte en perfectamente obtenible dado que ahora es la equivalente a la aniquilación de sólo una tonelada de materia-antimateria.
De manera que el modelo original de Alcubierre requería de la generación de aproximadamente 2x10^44 Joules mientras que el modelo propuesto por White, el cual ha surgido por una modificación en las ecuaciones del mencionado físico mexicano, sólo requiere, para generar la misma deformación del espacio temporal, de aproximadamente 10^20 Joules.
Así, la nueva forma matemática ideada por White cambia de impracticable a plausible la idea de generación de energía mediante un motor warp.

Deformación del espacio-tiempo creando una burbuja warp.

Crédito de la imagen: realizada por el autor en creacionesblender.com
Aunque por el momento los costos para generar antimateria son increíblemente elevados. Se estima que para generar y almacenar un gramo de positrones, por ejemplo, se requiere de unos 10 mil millones de dólares. Entonces, los 500 kilogramos requeridos, por más insignificantes que parezcan frente a las estimaciones originales de Alcubierre, siguen teniendo por el momento una barrera limitante en lo económico de proporciones gigantescas.

Pf: Mariano Miguel Lanzi

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