Una de las barreras más importantes que aleja a la humanidad de las estrellas es el límite de velocidad del Universo.
Incluso si tuviéramos la tecnología para viajar por el espacio en naves coloniales de alta velocidad, la velocidad a la que podemos viajar normalmente se limita a la velocidad de la luz en el vacío. Nada en el Universo puede moverse a más de 300.000 kilómetros por segundo (186.000 millas por segundo), y nada con masa puede alcanzar esa velocidad.
Sin embargo, existen soluciones teóricas y lagunas que tienen que ver con el hecho de que el propio tejido del espacio-tiempo puede deformarse y doblarse. Existe la noción de agujeros de gusano o puentes Einstein-Rosen: atajos creados al plegar el espacio-tiempo.
Y luego está el motor warp, o motor Alcubierre, un motor hipotético que puede crear deformaciones en el espacio-tiempo que eluden el límite de velocidad. Funcionaría comprimiendo el espacio hacia adelante y expandiéndolo hacia atrás, como pasta de dientes en un tubo, reduciendo así la cantidad de espacio a recorrer y permitiendo que alguna nave hipotética atravesara la distancia más rápido que si se hubiera dejado solo el espacio-tiempo.
Por razones obvias, esto no es algo que la humanidad haya podido lograr. Pero un grupo internacional de científicos llamado Física Aplicada ha estado teorizando sobre cómo podría funcionar, y ahora creen que tienen una nueva solución, lo que llaman el motor de deformación de velocidad constante.
“Este estudio cambia la conversación sobre los motores warp”, dice el físico Jared Fuchs de Física Aplicada, que hizo su doctorado en la Universidad de Alabama en Huntsville.
“Al demostrar un modelo único en su tipo, hemos demostrado que los motores warp podrían no quedar relegados a la ciencia ficción”.
Cuando el físico teórico mexicano Miguel Alcubierre propuso su motor warp en 1994, éste tenía un inconveniente importante. Se requirió una burbuja de densidad de energía negativa alrededor de un objeto para crear el desequilibrio en el espacio-tiempo, impulsada por partículas exóticas que aún no hemos descubierto o por la misteriosa energía oscura que impulsa la expansión del Universo.
Esto no es ni remotamente posible, ni hoy ni nunca, pero hay algo más que puede deformar el espacio-tiempo: la gravedad.
Trabajos anteriores en Applied Physics describieron cómo el desarrollo de un campo gravitacional superpoderoso podría comprimir el espacio-tiempo, manteniendo al mismo tiempo el impulso dentro de los límites de la física conocida (aunque extremadamente difícil de lograr).
El último trabajo del grupo de expertos se centra en una solución similar, teorizando un motor warp que puede manipular el espacio-tiempo para que se comporte como si reaccionara gravitacionalmente a la materia normal.
Consiste en una capa estable de materia con, como describen los investigadores, un “vector de desplazamiento modificado en su interior”. La “burbuja” de deformación resultante, que se muestra a continuación, enviaría una nave espacial a través del espacio a velocidades inferiores a la de la luz, pero podría, dicen los investigadores, funcionar sin necesidad de fuentes de energía exóticas.
“En este artículo, hemos desarrollado la primera solución de impulso de deformación física subluminal de velocidad constante hasta la fecha que es totalmente consistente con las propiedades de transporte geodésico de la métrica de Alcubierre”, escriben Fuchs y sus colegas en su artículo publicado.
“Este nuevo y emocionante resultado ofrece un primer paso importante hacia la comprensión de qué constituyen las soluciones de deformación física”.
Eso sí, todavía no es práctico. Pero podría ser un paso en la dirección correcta. El equipo tiene la intención de explorar más a fondo su modelo para ver si pueden perfeccionarlo y planea investigar formas de aumentar las velocidades que puede alcanzar.
“Aunque un diseño así requeriría una cantidad considerable de energía, demuestra que se pueden lograr efectos de deformación sin formas exóticas de materia”, afirma el físico Christopher Helmerich, de Física Aplicada y estudiante de posgrado de la Universidad de Alabama en Huntsville.
“Estos hallazgos allanan el camino para futuras reducciones en los requisitos de energía de los motores warp”.
El artículo del equipo ha sido publicado en Classical and Quantum Gravity.
