Paging Zefram Cochrane: los humanos han descubierto cómo hacer una burbuja warp

No hagas las maletas y te mudes a Bozeman todavía. Esta burbuja de deformación a microescala no será capaz de propulsión, pero podría tener una miríada de otras aplicaciones, dice su descubridor, el Dr. Sonny White.

Una burbuja warp de Alcubierre correctamente construida. A medida que el espacio se contrae frente a la nave y se expande detrás, la nave se empuja teóricamente hacia adelante a velocidades más rápidas que la luz.

Imagen: LSI, White, et al.

El espacio es vasto. Realmente muy vasto. Tan vasto, de hecho, que tomaría la Voyager 1, el objeto más alejado de la Tierra, más de 73 milenios para alcanzar la estrella más cercana a nuestro Sol, Proxima Centauri, a su velocidad actual de más de 38,000 mph, si fuera se dirigió de esa manera para empezar. En resumen, si alguna vez vamos a encontrar una manera de explorar más allá de nuestro propio sistema solar, necesitamos encontrar una manera de doblar las leyes de la física para hacer posible un viaje más rápido que la luz.

Un equipo de científicos que trabaja con DARPA, incluido el pionero de la impulsión warp, el Dr. Harold G «Sonny» White, puede habernos llevado un paso más cerca de esa realidad con su anuncio de que han descubierto una burbuja que deforma el espacio, lo fundamental que se necesitaba. para el viaje más rápido que la luz del universo de Star Trek.

VER: Windows 10 en modo S: una hoja de trucos (PDF gratuito) (TechRepublic Premium)

Antes de dar el salto a las visiones románticas de los viajes espaciales, dijo el Dr. White, debemos pensar en lo que podríamos hacer con una burbuja de deformación a microescala, como la que descubrió su equipo, antes incluso de soñar con lo que podría ser en el futuro. El Dr. White es un apasionado de los viajes espaciales, pero dice que debemos comenzar de manera simple. «Puede haber muchas otras cosas en el camino antes de que lleguemos allí que podrían tener algunas implicaciones realmente interesantes», dijo.

¿Qué es una burbuja de deformación?

Esta es una noción bastante complicada que implica un montón de matemáticas, pero en su nivel más básico, una burbuja de deformación es un poco de espacio que se contrae en el frente y se expande en la parte posterior. En teoría, esta forma empuja la burbuja y su contenido hacia adelante a velocidades que superan la velocidad de la luz sin violar nunca las leyes de la física: técnicamente no estás viajando más rápido que la luz, estás navegando por una burbuja de espacio condensado.

Las burbujas de deformación también son importantes porque eliminan un problema importante del viaje más rápido que la luz: la dilatación del tiempo. Supongamos que logró viajar más rápido que la luz: todo lo demás fuera de su nave se aceleraría, lo que significa que el recorrido de tres horas que realizó a un lindo planeta tropical podría haber sido equivalente a años de tiempo que pasan en la tierra. En pocas palabras, si planea moverse más rápido que la luz mientras sigue las leyes conocidas de la física, es mejor que se despida de todo lo que ha amado antes de partir.

Nuevamente, las burbujas de deformación solucionan este problema porque el espacio dentro de la burbuja no se ve afectado, por lo que una hora de viaje a velocidad de deformación significaría que solo pasó una hora para todos los demás que actualmente no están en un bolsillo de espacio de ciencia ficción.

Las burbujas warp fueron durante mucho tiempo el dominio de la ciencia ficción, hasta que apareció el físico teórico Miguel Alcubierre y teorizó su impulso warp de Alcubierre en 1994, que mantuvo la relatividad general al tiempo que permitía viajes más rápidos que la luz. La clave sobre la que descansaba era un campo de densidad de energía que se podía configurar en una burbuja de vacío que haría que cualquier cosa en su interior tuviera masa negativa.

Desafortunadamente, la cantidad de energía requerida para operar una unidad Alcubierre lo hizo imposible, hasta 2012 cuando el Dr. White propuso cambios en las matemáticas y la forma de la nave diseñada para crear el campo, lo que redujo la energía necesaria de «imposible» a una potencia. fuente del tamaño de la nave espacial Voyager 1. Desde entonces, el desarrollo de una verdadera burbuja warp o impulsión de Alcubierre ha seguido siendo un sueño lejano.

Descubriendo una burbuja warp

Avance rápido hasta 2021, y el Dr. White, cuyo artículo de 2012 fue escrito mientras trabajaba en la NASA como líder temático de propulsión avanzada, está realizando una investigación financiada por DARPA sobre objetos llamados cavidades de Casimir. Estas cavidades están formadas por dos placas paralelas con un pilar que corre entre ellas. Estas cosas son pequeñas, de apenas micrones, y hacen algo realmente interesante: crear un vacío negativo entre las placas cuando se exponen a un vacío regular.

«Se anticiparía presión cero en el exterior y presión cero en la cavidad, pero lo que encontramos cuando medimos es presión negativa entre las placas», dijo el Dr. White.

«Lo que estamos tratando de hacer es explorar el vacío cuántico a un nivel fundamental», dijo el Dr. White. «Creemos que hay un poco más en estas aspiradoras de lo que sabemos actualmente. Algunas de las características desconocidas podrían usarse para crear algunas tecnologías realmente útiles». De ahí el interés de DARPA.

Estos usos podrían incluir cosas asombrosas, como baterías basadas en lo que el Dr. White llama «células solares de vacío cuántico» que nunca se quedarían sin energía. Los productos de telecomunicaciones que utilizan ondas longitudinales no perturbadas por edificios o barreras naturales podrían ser un uso potencial, al igual que los fotosensores que no sufren aberraciones cromáticas porque detectan todos los elementos del espectro EM de manera uniforme.

Dejando a un lado las posibles aplicaciones, probar esas cavidades condujo a un descubrimiento interesante: un campo de energía de vacío negativo que se parecía a un corte bidimensional de una burbuja de deformación de Alcubierre.

VER: Hoja de trucos de Metaverse: todo lo que necesita saber (PDF gratuito) (TechRepublic)

«Nuestras cavidades Casimir personalizadas son básicamente dos planos grandes con un poste largo en el medio. La métrica de Alcubierre, en comparación, necesita un anillo total de densidad de energía de vacío negativa, lo que significa que debe parecerse más a un salvavidas», dijo el Dr. White dicho.

Habiendo hecho ya todos los cálculos y recopilado todos los datos que generó el experimento con la versión 2D de la burbuja que observó el equipo, el siguiente paso lógico fue tomar esos datos y cambiar la forma del objeto en el centro, obteniendo deshacerse del poste y poner la inquietante forma de nave espacial Vulcana que se muestra en la parte superior del artículo.

Después de ejecutar simulaciones con la forma de la nave warp, las matemáticas simplemente se sumaron, dijo el Dr. White. «Hicimos un análisis útil utilizando [the warp ship  shape]y guau, oye, eso coincidía con los requisitos métricos de Alcubierre «.

El equipo de warp bubble ha publicado un artículo sobre sus hallazgos, que según el Dr. White no son de ninguna manera ilustrativos de un análogo de warp bubble: sus datos muestran que, dada la forma correcta colocada en las mismas cavidades físicas con las que están experimentando ahora, se crearía una burbuja de deformación honesta con Dios.

«Podemos identificar a la comunidad de físicos que hay un tipo de estructura del mundo real que podemos hacer que el análisis predice. Manifestará una densidad de energía de vacío negativa, de modo que manifestará una verdadera burbuja de guerra a nanoescala, no una análoga … esto sería una auténtica burbuja de guerra a nanoescala «, dijo el Dr. White.

La pregunta de 299,792,458 m / s: ¿Cuándo es el primer contacto?

En el mundo de Star Trek, la burbuja warp funciona básicamente de la misma manera: la Enterprise no está viajando más rápido que la luz, solo navega por una onda espacial cósmica generada por su núcleo warp de materia / antimateria.

Zefram Cochrane fue responsable de construir la primera nave funcional con capacidad warp en el universo Trek en 2063, momento en el que los vulcanos, que acababan de pasar, decidieron que era hora de hacer el primer contacto y dar la bienvenida a los humanos a la comunidad galáctica. Entonces, podríamos estar en el camino correcto, con el equipo del Dr. White sentando las bases prácticas para conceptos teóricos que nos alejan de la Tierra y nos acercan a las estrellas.

Entonces, ¿cuándo pueden esperar los humanos vacacionar en Risa, hacer negocios en Ferenginar y estudiar en la Academia de Ciencias Vulcan (con la condición de cumplir con los estrictos requisitos de ingreso)? No nos adelantemos, dice el Dr. White.

«Mucha gente quiere entrar directamente en la aplicación: ¿cuándo vamos a hacer algo como esta mosca? Tengo la motivación para eso, pero la ciencia es un proceso lento y arduo». El Dr. White dice que su lema ha sido «gatear, caminar, correr», cuando se trata de este tipo de material de vanguardia. Soñar es importante, dice, pero también lo es hacer la investigación básica para encontrar aplicaciones adicionales que sean prácticas y valiosas ahora, en la era en la que todavía estamos unidos a la tierra.

VER: Configuración de video doméstico: lo que necesita para lucir y sonar profesional (TechRepublic)

«No tengo una bola de cristal más que cualquier otra persona. No sé cuándo esta idea podría aplicarse a los viajes espaciales, o incluso si eso podría convertirse en una realidad», dijo el Dr. White. Eso es comprensible dado que actualmente estamos hablando de burbujas de deformación generadas en cavidades más pequeñas que el ancho de un cabello humano.

«La ciencia continuará girando la manivela y martillando la roca, cortando lentamente algo de lo desconocido para llegar a más de lo conocido», dijo el Dr. White. Considere este descubrimiento como un solo chip en la dirección correcta.

Ver también