Los viajes interestelares continúan emocionando la mente del público. Los impulsos warp se han destacado durante mucho tiempo en la cultura pop, tanto en la literatura como en el cine. Pero, ¿será la humanidad capaz de crear una tecnología que pueda manipular el espacio-tiempo, proporcionando viajes más rápidos que la luz?
Vemos esto todo el tiempo en la ciencia ficción: las naves impulsadas por warp permiten a los personajes de una historia, novela, película o serie de televisión explorar nuevos planetas e incluso galaxias. Estos vehículos podrían incluso volar más rápido que la velocidad de la luz, incluso si la Relatividad General nos enseña que nadie puede viajar más rápido que la luz. ¿No lo es? Después de todo, la luz no tiene masa, lo que significa que puede viajar a una velocidad de 299,792,458 metros por segundo.
Todo esto es cierto. Nada puede exceder el límite de velocidad universal. Sin embargo, es posible que aún tengamos la capacidad de construir una unidad warp sin romper ninguna ley física.
En 1994, el físico teórico Miguel Alcubierre de México escribió un artículo en el que presentaba los cálculos matemáticos y la base científica para crear un impulso warp real que no contradeciera la Relatividad General. Se interesó en este método de viaje interestelar después de verlo en acción, cubriendo distancias gigantes en obras de ciencia ficción.
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Una nave espacial con un motor warp visto por el artista.
El impulso warp expande y contrae la estructura del espacio-tiempo alrededor de la nave y su burbuja. El aparato, en principio, no acelera ni se mueve. La tela se mueve a su alrededor y así la empuja hacia adelante. Como ejemplo, imagine que está parado sobre una cinta transportadora: se está moviendo, pero no está caminando. La tela de la cinta te hace avanzar. La compresión del espacio-tiempo frente a la nave espacial lo empujará, y la expansión detrás de ella continuará este movimiento hacia adelante. Einstein demostró que el espacio-tiempo se puede desviar por la masa o la energía, por lo tanto, puede manipularse de otras formas. La razón por la que esta nave podría viajar más rápido que la luz es porque la Relatividad General dice que nada en el espacio puede ir más allá del límite de velocidad.sin embargo, no hay límite de velocidad para la expansión o contracción del espacio en sí. No movemos nada en el espacio, movemos el espacio mismo.
El trabajo de Alcubierre fue alentador e impresionante, pero también tenía muchos agujeros. En el trabajo original, teorizó que para proporcionar suficiente energía a una nave de este tipo, se necesitaría más energía negativa de la que hay en el universo, es decir, gracias a ella, el espacio se expande. El problema es que la energía negativa es esquiva, incluso muchos físicos dudan de su existencia, sin mencionar que seremos capaces de producir enormes cantidades de ella.
Nuestras observaciones de lo que podría ser energía negativa son, por decirlo suavemente, insuficientes. Presumiblemente, lo que pensamos como espacio vacío no está vacío de ninguna manera, tiene una densidad de energía que también se llama cero. Según la mecánica cuántica, el espacio vacío está lleno de partículas de energía que aparecen y desaparecen. Si logramos detener su aparición, recibiremos energía negativa.
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Visualización del campo warp según el motor Alcubierre.
Los científicos intentaron crearlo en el laboratorio apretando dos placas de metal (que eran tan planas que eran perfectamente lisas casi a nivel atómico) a una distancia mucho menor que el grosor de un cabello humano. El espacio restante era tan pequeño que las partículas no podían existir en él, por lo que la fuerza alrededor de las placas aumentó y manifestó las propiedades de la energía negativa. Por supuesto, estas observaciones no son suficientes, esto es solo un pequeño experimento, cuyos resultados están lejos de poder sacar conclusiones finales.
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Si en el futuro todavía logramos descubrir cómo obtener más energía negativa, es posible que no sea tan necesaria como había sugerido Alcubierre. Los últimos refinamientos de su trabajo, llevados a cabo por científicos de la NASA, redujeron significativamente la cantidad de energía que se requeriría para un impulso warp al hacer vibrar partes del dispositivo a altas frecuencias. Esto facilitaría el desplazamiento a través del espacio-tiempo y reduciría la cantidad de energía necesaria. Las teorías actuales sobre cuánta energía negativa podría necesitar para funcionar un disco warp van desde 65 ejulios hasta múltiples masas solares negativas y positivas. 65 exajulios es aproximadamente lo que usa Estados Unidos en un año. Esto todavía es mucho, pero bastante real. Si podemos utilizar la energía oscura, no necesitaremos más que la masa de Júpiter. El único problema es que no entendemos realmente qué es la energía oscura y cómo funciona. Y podría terminar siendo el material exótico necesario para impulsar una unidad warp.
A modo de comparación: para los viajes interestelares en cohetes tradicionales, no solo se necesitarán cientos de miles de años, sino que el depósito de combustible es más grande que el Universo. Y eso sin mencionar el hecho de que todavía necesita encontrar material que pueda soportar un viaje tan largo.
En algunos modelos, por ejemplo, en el concepto de Harold White, una nave espacial impulsada por un motor warp puede viajar 10 veces más rápido que la luz. A esta velocidad, podríamos alcanzar el exoplaneta más cercano, Alpha Centauri B b, en solo seis meses, a pesar de estar a más de cuatro años luz de la Tierra. Los vehículos modernos más rápidos pueden alcanzar velocidades de poco más de 32 mil kilómetros por hora: el viaje a Alpha Centauri B b a esta velocidad tomará 142 mil años. Treinta y dos mil kilómetros por hora es aproximadamente el 0,003% de la velocidad de la luz.
Nave espacial interestelar de la NASA con impulsión warp IXS Enterprise.
Viajar a tal velocidad permitiría a la humanidad cruzar el horizonte cosmológico y explorar no solo su Universo, sino también el Multiverso. En teoría, existe un límite para la velocidad de un impulso warp, pero incluso esos límites teóricos nos permitirían viajar a nuevas galaxias en una fracción de segundo. Como ventaja, el barco podría acelerar y desacelerar, y los pasajeros no experimentarían dilatación del tiempo. En pocas palabras, habría sido posible evitar una situación en la que llegaste a tu destino y te encontraras tan adelantado en el tiempo que todos en la Tierra que conocías están muertos hace mucho tiempo.
Además de las fuentes de energía, las partículas aceleradas durante el viaje también se consideran un problema, que inadvertidamente pueden lanzarse al frenar y destruir mundos enteros. Además, existe la posibilidad de que sea imposible reducir la velocidad tan pronto como empiece a moverse, y la tripulación puede morir por varias razones. Sin embargo, las matemáticas y los datos experimentales muestran que las unidades warp pueden tener una oportunidad.
Si realmente logramos crear esta tecnología, no pasará un siglo hasta que aprendamos a aplicarla. Al igual que los agujeros de gusano, las posibilidades que ofrecen las unidades warp son increíbles, pero no serán fáciles de lograr.
Vladimir Guillén
