Hacia la exploración interestelar

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Pablo Edronkin

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Explorar ha sido siempre parte de nuestra naturaleza, y siendo el espacio exterior infinitamente más grande que la Tierra es inevitable que algún día viajemos hacia las estrellas; para eso es necesario desarrollar medios para viajar a velocidades mayores que la de la luz, concepto sobre el que se está trabajando desde que Miguel Alcubierre demostrara que es posible hacerlo.

Incluso cualquier profesor de la escuela secundaria diría - al menos hasta hace unos años atrás - que de acuerdo a la teoría de la relatividad de Albert Einstein no resulta posible sobrepasar la velocidad de la luz. Esto es correcto, pero en el contexto de lo que se conoce como "Teoría especial de la relatividad"; Einstein también elaboró una segunda teoría que llamada "Teoría general de la relatividad", y la primera se inscribe como un caso especial dentro de la segunda. No son contradictorias pero tratan sobre asuntos de escala diferente. Para expresarlo brevemente, la teoría especial se concentra en casos de pequeña escala mientras que la general de fenómenos a escala cosmológica, universal. Esto es, por supuesto, una aproximación simplista con fines didácticos.

Dentro de la teoría general no existe ninguna prohibición axiomática sobre la velocidad de la luz. En el contexto de la teoría especial sí, y lo que hizo el Dr. Alcubierre fue demostrar que es posible sobrepasar c - variable con la que se identifica convencionalmente a la velocidad de la luz - como fenómeno cosmológico sin hacerlo a escala local. En su trabajo inicial Alcubierre demostró que literalmente, una nave podría expandir el espacio tiempo por detrás de ella y comprimirlo por delante mientras permanece en un estado de reposo dentro de una burbuja. Esto es en esencia, el mítico propulsor o motor Warp.

El trabajo original de Alcubierre tiene muchas limitaciones y el propio autor lo ha reconocido en el texto que publicó. Pero desde 1994, cuando salió a la luz se han hecho numerosos análisis sobre el tema, que junto con nuevos conocimientos adquiridos en estos años indican que la construcción de un motor warp es teóricamente posible aunque hay muchos y muy importantes escollos para superar antes de que se pueda contar con un prototipo viable. Alcubierre y otros físicos como Van der Broeck, quien realizó una de las más significativas ampliaciones del trabajo original del físico mexicano, o Krasnikov, quien estableció algunos conceptos interesantes sobre la construcción de vías warp de comunicación interestelar, el grupo ESAA, que estudió losr requisitos técnicos para construir una nave de estas características, y otros no han establecido de qué manera se pueden resolver los problemas tecnológicos inherentes a la construcción del motor warp, pero han permitido iniciar el camino en el que incluso la propia NASA participa.

Por supuesto que con trabajos de investigación y desarrollo de naturaleza tan esotérica o tan visionarios, hay que evitar caer en la superchería y la creencia barata: el trabajo fundamental de la NASA en este sentido consiste en establecer reglas serias, basadas en el método científico, para lograr un protocolo básico: Tornar factible el viaje interestelar, a escala humana, puesto que actualmente, con la tecnología de las naves terrestres, un viaje interestelar, si bien resulta posible, llevaría decenas de miles de años. Con tecnologías basadas en la propulsión warp o en el caso más genérico de los agujeros de gusano - una "burbuja warp" aparentemente es un caso especial de la teoría de los agujeros de gusano - ello se podría reducir en tiempo de manera significativa, a un par de días, meses o años.

De acuerdo a los conceptos de Einstein, al aproximarse a la velocidad de la luz los ocupantes de una nave sufrirán una reducción gradual en la velocidad de sus relojes. El tiempo pasa más lentamente y este es un hecho comprobado. Pero por medio de un propulsor warp no habría diferencia alguna entre el tiempo de un observador en el punto de partida, el de llegada y el de la tripulación.

El tema es complejo porque de acuerdo a las métricas - ecuaciones que definen la distancia en múltiples dimensiones entre dos puntos - que se aplican en estos modelos como el de Alcubierre y sus sucedáneos, es que se requiere de energía exótica y en cantidades significativas. Sucesivos trabajos fueron estableciendo cómo se puede reducir dramáticamente la magnitud de energía exótica que se necesitaría para efectuar un salto warp, pero el principal problema que tenemos con esta forma de energía que, como el lector se imaginará no es precisamente con lo que se carga la batería de su auto, no resulta sencilla de obtener con nuestra capacidad científica y tecnológica del presente. Sin embargo, se ha comprobado que existe y se puede manifestar a escala macroscópica en nuestro mundo material. El bizarro Efecto Casimir (descubierto por Casimir y Polder) constituye la prueba clásica de su existencia.

De estas métricas y las modificaciones requeridas en el espacio tiempo surgen muchos interrogantes: Por ejemplo, pareciera ser que también sería posible viajar en el tiempo en alguna medida, o que nuestro universo es en realidad parte de una estructura más grande, llamada "multiverso" o "super cosmos", dentro de la cual los universos se crean y destruyen todo el tiempo. Algo así como una sola burbuja en una gran espuma. El Dr. Stephen Hawking, una de las personas que están estudiando el tema, además de sugerir que no debe descartarse la factibilidad de un motor warp, sugirió en relación al multiverso que podría serle muy útil a una civilización suficientemente avanzada que gracias a él podría escapar del fin de su universo habitable, pasando hacia otro paralelo que sea adecuado.

Tarde o temprano vamos a viajar a las estrellas y aún más lejos, y si cree que lo que le estoy diciendo es pura ciencia ficción o una broma, consulte los demás artículos y la bibliografía que le presento a continuación.

Bibliografía y referencias:

"The Warp Drive: Hyperfast Travel Within General Relativity" - M. Alcubierre - Class.Quant.Grav.Letters 11, L73-L77 (1994).

"The Unphysical Nature of Warp Drive" - M. Penning, L. Ford - Institute of Cosmology, Department of Physics and Astronomy, Tufts University / Class. Quantum Grav. 14 1743-1751 (1997).

"A Warp Drive With More Reasonable Total Energy Requirements" - C. Van den Broeck - Instituut voor Theoretische Fysica - arXiv:gr-gq/9905084v5 (1997).

"Hyperbolic Geometrodynamic WarpDrives & Beyond" - P. Hoiland, E. Halerewicz - ESAA/ATPG - ESAA (eBook) (2003).

"Breakthrough Propulsion Physics Project: Project Management Methods" - M. Millis - NASA - TM 2004-213406 (2004).

"Warp drive with zero expansion" - J. Natário - Instituto Superior Técnico, Portugal / Class. Quantum Grav. 19 (2002) 1157-1165 (2002).

"Study of Vacuum Energy Physics for Breakthrough Propulsion" G. Maclay et al. - NASA - CR-2004-213311 (2004).

"An Assessment of Faster-Than-Light Spacetimes: Make orBreak Issues" - E. Davis - Institute for Advanced Studies at Austin, Austin, Texas - AIAA 1006-4908 (2006).

"Warp Drive: A new approach" - R.K. Obousy, G. Cleaver - Baylor Univ. - arXiv:0712-1649v6 (2008).



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