Saltar al contenido

Nuevo diseño de Warp Drive basado en física real

octubre 11, 2021
  • Un astrofísico ha creado un diseño teórico de una unidad warp que utiliza la física convencional.
  • Los diseños anteriores de unidades warp se basaban en una fuente de materia exótica desconocida para la física.
  • El nuevo diseño reinventa la forma del espacio-tiempo deformado para permitir el uso de materia y energía normales.

    Warp drive está teniendo un momento. Apenas la semana pasada, los científicos lanzaron una bomba cuando dieron a conocer el primer modelo físico para un impulso warp, el santo grial de los viajes espaciales que nos permitiría doblar el tejido del espacio y el tiempo a su voluntad y superar las vastas distancias que separan a los humanos de la Tierra. estrellas. Ahora, otro astrofísico ha logrado un avance igualmente emocionante en el motor warp.

    La ciencia es ruda. Vamos a discutirlo juntos.

    Hasta este momento, los científicos han ido socavando la fantasía de los viajes más rápidos que la luz (FTL) basándose en teorías de la física extraña y la materia exótica. Pero en un nuevo artículo, Erik Lentz de la Universidad de Göttingen ha creado un diseño teórico de una unidad warp que en realidad se basa en la física convencional. La teoría de Lentz supera la necesidad de una fuente de materia exótica en diseños anteriores al reinventar la forma del espacio deformado.

    Para poner esto en contexto, lo pondremos al día con la velocidad (warp). El término coloquial «impulso warp» proviene de la ciencia ficción, el más famoso Star Trek. El motor warp FTL de la Federación funciona colisionando materia y antimateria y convirtiendo la energía explosiva en propulsión. Star Trek sugiere que este extraordinario poder solo empuja la nave a velocidades FTL.

    El concepto de un impulso warp es tan tentador simplemente porque el espacio es en serio en serio grande. Un cohete moderno que arde químicamente tardaría más de 100.000 años en viajar a Alpha Centauri, nuestro sistema estelar más cercano. Incluso si viajáramos a la velocidad de la luz, lo cual es convencionalmente imposible, un viaje de ida todavía tomaría cuatro años. Sin el impulso warp, probablemente nunca logremos llegar a un sistema estelar vecino.

    Este contenido se importa de {embed-name}. Es posible que pueda encontrar el mismo contenido en otro formato, o puede encontrar más información en su sitio web.

    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».

    Visualización 2D de un drive Alcubierre.

    AllenMcC / Creative Commons

    Esencialmente, una unidad de Alcubierre gastaría una enorme cantidad de energía, probablemente más de la que está disponible dentro del 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.

    La idea de Alcubierre se basa en gastar estupendas cantidades de energía para crear una burbuja de materia exótica, en este caso, energía negativa. ¿El problema? No existe ningún mecanismo conocido por la física de partículas capaz de crear esta energía negativa.


    🔭 Los mejores telescopios para observar las estrellas


    Eso nos lleva al artículo de Lentz, que aparece en el nuevo número de la revista revisada por pares. Gravedad clásica y cuántica. En él, Lentz revela un nuevo método para crear un impulso warp utilizando la física convencional y sin la necesidad de formas desconocidas de materia exótica.

    Después de estudiar la investigación existente sobre impulsos warp, Lentz se dio cuenta de que había formas específicas de burbujas espaciotemporales que los científicos habían pasado por alto. Estas burbujas tomaron la forma de solitones u ondas compactas que mantienen su látigo mientras se mueven a velocidad constante. (Piense en una única onda que se mueve constantemente a través de un lago en calma). Lentz rederivó las ecuaciones de Einstein para diferentes configuraciones de solitones hasta que encontró una que funcionaba con fuentes de energía convencionales y sin la necesidad de ninguna materia exótica.

    Nevadawest / Creative Commons

    «Este trabajo ha movido el problema de los viajes más rápidos que la luz un paso más lejos de la investigación teórica en física fundamental y más cerca de la ingeniería», dijo Lentz en un comunicado:

    “El siguiente paso es descubrir cómo reducir la cantidad astronómica de energía necesaria dentro del rango de las tecnologías actuales, como una gran planta de energía de fisión nuclear moderna. Entonces podemos hablar sobre la construcción de los primeros prototipos «.

    La burbuja de deformación de Lentz todavía no supera uno de los mayores obstáculos de los viajes FTL: la inmensa cantidad de energía necesaria para deformar el espacio-tiempo.

    Crear una burbuja de deformación para una nave espacial de 656 pies de ancho que viaja a la velocidad de la luz requiere aproximadamente 100 veces la energía contenida en la masa de Júpiter, dijo Lentz. Eso es aproximadamente 30 órdenes de magnitud más alto que la potencia de los reactores nucleares modernos. «Afortunadamente, en investigaciones anteriores se han propuesto varios mecanismos de ahorro de energía que pueden reducir potencialmente la energía requerida en casi 60 órdenes de magnitud», dijo.

    Mientras tanto, Lentz cree que los plasmas que rodean las estrellas de neutrones extremadamente magnéticos pueden ser un lugar natural para buscar las firmas de solitones de energía positiva.

    En otras partes del mundo de la impulsión warp, los científicos del Laboratorio de Propulsión Avanzada (APL) de Applied Physics acaban de publicar el primer modelo del mundo para una impulsión warp física en Gravedad clásica y cuántica. Al igual que la investigación de Lentz, este modelo también contradice lo que hemos pensado durante mucho tiempo sobre los viajes a velocidad warp: que requiere fuerzas exóticas y negativas.

    Donde el paradigma existente usa energía negativa, el concepto APL también usa burbujas flotantes de espacio-tiempo en lugar de naves flotantes. en el espacio-tiempo. Aunque el propio Alcubierre ha respaldado este modelo, el concepto aún se encuentra en la zona de posibilidad del “futuro lejano”, hecho de ideas que los científicos aún no saben cómo construir en ningún sentido. Los científicos de APL escriben:

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

    Esperemos que el «futuro lejano» no sea tan lejano como parece. Si los científicos continúan logrando avances en el impulso warp, ese podría ser el caso.


    🎥 Ahora mira esto:



    Información adicional de Caroline Delbert

    Este contenido es creado y mantenido por un tercero y se importa a esta página para ayudar a los usuarios a proporcionar sus direcciones de correo electrónico. Es posible que pueda encontrar más información sobre este y contenido similar en piano.io