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Los científicos dicen que ahora es posible un impulso de deformación física

octubre 9, 2021

Nevadawest / Creative Commons

  • Un nuevo artículo propone un modelo totalmente realizado físicamente para la unidad de deformación.
  • Esto se basa en un modelo existente que requiere energía negativa, una imposibilidad.
  • El nuevo modelo es emocionante, pero probablemente aún falten décadas o siglos para la velocidad de la deformación.

    En un nuevo y sorprendente artículo, los científicos dicen que han definido un modelo físico para un impulso warp, que va en contra de lo que hemos pensado durante mucho tiempo sobre el loco concepto de viaje a velocidad warp: que requiere fuerzas exóticas y negativas.

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    Para comprender mejor lo que significa el avance, necesitará un curso intensivo rápido sobre la idea lejana de viajar a través del espacio plegado.

    El término coloquial «impulso warp» proviene de la ciencia ficción, el más famoso Star Trek. El motor warp de la Federación, más rápido que la luz, funciona colisionando materia y antimateria y convirtiendo la energía explosiva en propulsión. Star Trek sugiere que este extraordinario poder por sí solo empuja la nave a velocidades más rápidas que la luz.

    Los científicos han estado estudiando y teorizando sobre los viajes espaciales más rápidos que la luz durante décadas. Una de las principales razones de nuestro interés es el pragmatismo puro: sin el impulso warp, probablemente nunca logremos llegar a un sistema estelar vecino. El viaje más cercano de este tipo sigue siendo de cuatro años a la velocidad de la luz.

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    Nuestra comprensión actual de la velocidad de deformación se remonta a 1994, cuando un físico teórico ahora icónico llamado Miguel Alcubierre propuso por primera vez lo que hemos llamado el impulso Alcubierre desde entonces.

    El impulso de Alcubierre se ajusta a la teoría de la relatividad general de Einstein para lograr viajes superlumínicos. «Mediante una expansión puramente local del espacio-tiempo detrás de la nave espacial y una contracción opuesta frente a ella», escribió Alcubierre en el resumen de su artículo, «es posible un movimiento más rápido que la velocidad de la luz vista por los observadores fuera de la región perturbada».

    Esencialmente, una unidad de Alcubierre gastaría una enorme cantidad de energía, probablemente más de la que está disponible en el universo, para contraerse y torcer el espacio-tiempo frente a él y crear una burbuja. Dentro de esa burbuja habría un marco de referencia inercial donde los exploradores no sentirían una aceleración adecuada. Las reglas de la física se seguirían aplicando dentro de la burbuja, pero la nave estaría localizada fuera del espacio.


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    Podría ser útil pensar en una unidad de Alcubierre como el clásico truco de fiesta de «mantel y platos»: la nave espacial se sienta sobre el mantel del espacio-tiempo, la unidad tira de la tela a su alrededor y la nave se sitúa en un lugar nuevo en relación con la tela. .

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    Alcubierre describe el espacio-tiempo expandiéndose en un lado de la nave y contrayéndose en el otro, gracias a esa enorme cantidad de energía y una cantidad necesaria de materia exótica, en este caso, energía negativa.

    Sin embargo, algunos científicos han criticado el impulso de Alcubierre porque requiere demasiada masa y energía negativa para que los humanos construyan seriamente un sistema de propulsión basado en warp. La NASA ha estado tratando de construir una unidad warp física a través de Eagleworks Laboratories durante la mayor parte de la última década, pero aún no ha logrado avances significativos.

    propulsión warp

    Física Aplicada

    Esto nos lleva al nuevo estudio, que los científicos del Laboratorio de Propulsión Avanzada (APL) en Física Aplicada recién publicado en la revista revisada por pares Classical and Quantum Gravity. En el informe, el equipo de APL presenta el primer modelo del mundo para una unidad de deformación física, una que no requieren energía negativa.

    El estudio es comprensiblemente bastante denso (léalo todo aquí), pero aquí está la esencia del modelo: donde el paradigma existente usa energía negativa: materia exótica que no existe y no se puede generar dentro de nuestra comprensión actual del universo. : Este nuevo concepto utiliza burbujas flotantes de espacio-tiempo en lugar de flotar buques en el espacio-tiempo.

    El modelo físico no utiliza casi nada de la energía negativa y capitaliza la idea de que las burbujas del espacio-tiempo pueden comportarse casi como quieran. Y, dicen los científicos de APL, esta ni siquiera es la única otra forma en que podría funcionar la velocidad de deformación. Hacer un modelo que sea al menos comprensible físicamente es un gran paso.

    Además, el propio Alcubierre ha respaldado el nuevo modelo, que es como tener a Albert Einstein presente en su clase de introducción a la física.

    Aquí hay un video útil en el que Sabine Hossenfelder, profesora e investigadora del Instituto de Estudios Avanzados de Frankfurt, analiza los hallazgos:

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    Por supuesto, hay una advertencia gigantesca aquí: el concepto en este artículo todavía está en la zona de posibilidad del “futuro lejano”, hecho de ideas que los científicos aún no saben cómo construir en ningún sentido.

    «Si bien los requisitos de masa necesarios para tales modificaciones todavía son enormes en la actualidad», escriben los científicos de APL, «nuestro trabajo sugiere un método para construir tales objetos basado en leyes de la física completamente entendidas».

    Pero si bien es posible que un impulso físico no sea una realidad hoy, mañana o incluso dentro de un siglo, esperemos que no lo sea. ese de largo: con este nuevo y emocionante modelo, ahora es mucho más probable que los viajes a velocidad de urdimbre en un lapso de tiempo mucho más corto de lo que pensábamos anteriormente.


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