Dime y lo olvido, enséñame y lo recuerdo, involúcrame y lo aprendo (B. F)

Creando un sistema warp

Creando un sistema warp

Seguimos buscando la posibilidad de crear un sistema warp ,hay que acordarse que la ciencia ficción puede volverse realidad....

Se sigue trabajando en sistemas conceptuales para viajar a las estrellas. Aunque sólo sea para desarrollar la Física Teórica.

Ahora que se han descubierto tantos planetas y lunas (algunos posiblemente habitables) se especula con un viaje interestelar para llegar hasta allí, por ejemplo al sistema triple de alfa centauro.


Lo malo es que, pese a tratarse de las estrellas más cercanas a la Tierra, las distancias son tan inmensas que realizar un viaje hasta ese sistema en el lapso de una vida humana es imposible ahora mismo. Incluso considerando sólo una misión no tripulada no es posible en corto o medio plazo.

Además con el calentamiento global, la superpoblación, la alta probabilidad de una guerra nuclear, o la posibilidad casi segura de que acabemos con los recursos naturales mucho más rápido que lo que naturalmente se pueden regenerar por sí solos, un científico con visión realista de futuro estimaría que este planeta no tiene salvación de esta infección exponencial conocida como la humanidad, y que hay que tirarlo a pérdida.

Las sondas Voyager, que ya están abandonando el sistema solar, tardarían, a la velocidad a la que van, decenas de miles de años en llegar si fueran en esa dirección.

Por tanto, la tecnología convencional no sirve. Pero los sistemas nucleares o la vela láser no tripulados requerirían unos presupuestos tan enormes que difícilmente se puedan financiar algún día.

Sería interesante tener un sistema warp como el de Star Trek, pero la idea es obviamente de ciencia ficción. El físico mexicano Miguel Alcubierre estaba viendo un episodio de esta serie cuando se planteó si algo así era posible.

Se puso a trabajar en usando Relatividad General y llegó a la conclusión de era posible plantear un escenario teórico en el que era posible viajar a mayores velocidades de la luz. Publicó un artículo al respecto en 1994.

 La Teoría de la Relatividad Especial de Papá Einstein nos pone una traba bien seria en esto de viajar a otros sistemas solares porque dice que en este universo nuestro nada material puede viajar más rápido que la luz.

 Y viajar cerca de la velocidad de la luz debe ser costosísimo, peligroso y casi imposible por la cantidad enorme de energía requerida para esto.

Así que aún postulando que hayan muchísimos avances en tecnología de propulsión, generación de energía, computación y nuevos materiales (que uno puede intentar extrapolar de lo que sabemos de física hoy en día) un viaje a otro planeta terrestre tomaría cientos de años en el escenario realista más optimista.

Esto haría estos viajes prácticamente imposibles excepto con una nave generacional donde vayan familias y lleguen a su destino final no los que iniciaron el viaje, sino sus tataranietos.

Como todos ya sabemos, no se puede viajar a mayor velocidad de la luz a través del espacio, pero el propio espacio sí puede expandirse a mayores velocidades que la luz.

Desde un punto cosmológico eso ya pasó durante la supuesta inflación cosmológica y pasará en el futuro cuando la energía oscura gane la batalla a la gravedad y todas las galaxias retrocedan de todas las demás a mayor velocidad que la luz, simplemente el espacio entre ellas se expandirá más rápido que la luz que lo atraviese.

Usando esta idea, Alcubierre diseño un sistema en el que se crea una burbuja de espacio, una burbuja warp, en el que se sitúa la nave espacial y a través de la cual la nave no se mueve.

En su lugar se deforma el espacio que está antes y después de esa burbuja de tal modo que se contrae y expande respectivamente. Como un surfista en una ola, la nave se podría desplazar a otras regiones de la galaxia.

El sistema no viola ninguna relativista, pero sí presenta impedimentos casi imposibles de salvar. Un problema, expuesto por José Natário, sería que la nave no podría comunicarse con el exterior y, por tanto, no podría controlar el sistema, ni frenar, ni cambiar de dirección ni nada de nada.

Este es un inconveniente grave.

Carlos Barceló y Stefano Finazzi también encontraron otra dificultad grave si se tenía en cuenta teoría cuántica.

Al parecer el interior de la burbuja sería incinerado por la radiación Hawking y con ello desaparecería la nave y Spock de su interior.

Allen Everett calculó que la pared de la burbuja debía de ser de un material exótico tan especial que debía tener una masa de 10.000 millones de veces la del Universo pese a medir sólo 100 veces la longitud de Planck.

Además, este sistema warp presenta violaciones a las condiciones de energía. Así por ejemplo, se calculó (Pfenning, Michael J.; Ford, L. H., 1997) que para llevar una nave de estas por la galaxia se necesitaría transformar en energía una masa equivalente a varios órdenes de magnitud la masa total del Universo.

Encima está el problema de que parte de la energía necesaria para el invento funcione sería energía negativa, que es algo puramente conceptual.

Sería equivalente a una gravedad negativa de la que no tenemos ningún ejemplo real, salvo si interpretamos así a la energía oscura.

 Pues bien, toda esta introducción es para contar que ahora Harold White (NASA) dice haber demostrado que esa cantidad descomunal de energía no es necesaria.

Basta modificar la geometría de la materia exótica para sólo necesitar el equivalente de energía de unas cuantas toneladas de masa. En lugar de usar una configuración esférica usa una configuración toroidal (en forma de rosquilla).

El trabajo fue presentado el pasado septiembre en un simposio, pero hay colgado algo en la web de la NASA. De momento no parece que haya un artículo publicado en una revista académica revisada por pares.
 
Puede que se invente finalmente la propulsión warp en el 2063, tal y como se afirma en Star Trek, pero lo más probable es que eso no sea posible nunca.

Uno puede soñar y tratar de ser optimista. Al fin de cuentas hay mucho en los seres humanos que es bueno y merece que se salve para otras generaciones.

Para mudarnos de la Tierra y colonizar otros planetas el obstáculo principal lo son las inmensas distancias que hay hasta otras estrellas.

En esta estrella lo mejorcito para mudarse a mediano plazo sería Marte, y saldría carísimo y sería mucho peor que la Tierra. Su atmósfera es muy fina, tiene poca gravedad, es muy frío, y no tiene mucha agua (excepto en el hielo de sus casquetes polares).

Este tipo de trabajos no van encaminados a conseguir llegar a las estrellas, sino al desarrollo de las teorías físicas que tenemos, ver sus limitaciones y hacer avanzar la ciencia.

Además, claro está, de servir para que los físicos se diviertan, pues sin esa diversión simplemente no habría Física Teórica.

Así que no podremos enviar una misión, tripulada o no, que llegue al sistema alfa centauro en unos pocos años para ver si hay personajes como los de Avatar.

La humanidad además de Hitler, Genghis Khan, George Bush, Pol Pot, Julio César, Bill Gates, Rush Limbaugh o Pedro Rosselló (que aveces hacen a uno avergonzarse de ser de la misma especie que ellos) también ha producido arte, música, amor, cultura, ideas, justicia, ciencia y muchas cosas dignas de salvarse y preservarse. 

Y quizás si empezamos de nuevo con una colonia chiquita en otro planeta aprendamos de los errores de la historia y podamos crear una civilización más decente, justa, bondadosa, y en equilibrio con el ambiente. 

Pero bueno ....puede que nunca nadie consiga el viaje interestelar, que sea simplemente imposible o biológicamente incompatible. Eso explicaría el que no hayamos contactado con otras civilizaciones y que si éstas existen siempre permanecen aisladas.

La ciencia ficción siempre ha sido un buen motor para mover vocaciones e incluso para mover financiación. No debemos menospreciarla, pero tampoco podemos confundir ciencia real con ciencia ficción.

Pese a todo, ya hay gente que plantea una misión con tecnología menos fantasiosa a este sistema estelar. Está bien que al menos se intente hacer algo, aunque sólo sea pensar.

Mientras tanto sí debemos preocuparnos por hacer ciencia real y detectar de una vez planetas habitados, aunque sólo sean por microbios.

Un telescopio espacial con el suficiente tamaño podría detectar biomarcadores en las atmósferas de planetas de tipo terrestre en la zona habitable de su estrella. Si algún día enviamos algún chisme a algún sitio que por lo menos estemos seguros del objetivo.

Si el James Webb (que además tiene problemas políticos y de financiación) no consigue encontrar a Tierra II quizás sí lo hará la siguiente generación (si se aprueba) de telescopios espaciales.

El proyecto ATLAST (aún sólo sobre el papel) plantea enviar al espacio, fuera de las turbulencias atmosféricas, un telescopio de entre 17 y 24 metros de diámetro.

Con esos tamaños podría resolver planetas con la ayuda de un coronógrafo. Sólo hace falta voluntad política y dinero.

Es, sin duda, una bonita empresa (palabra ya denostada, por cierto, a base de designar entes mezquinos).

Seríamos la primera generación de humanos en encontrar planetas similares a la Tierra girando alrededor de otras estrellas. Todos los demás objetivos de la ciencia espacial palidecen frente a esa meta.

Uno quisiera un planetita más grande, caliente y con mucha agua como la Tierra para que pudiese florecer la vida, las plantas, la agricultura, los animales, y tener un cielo azul y con bastante ozono para cubrirnos de la radiación ultravioleta de las estrellas como el Sol.

Debe haber muchos planetas así en el universo, pues todo parece indicar que casi todas las estrellas de última generación (como el Sol o más jóvenes) tienen sistemas planetarios. Pero si existen deben de estar a decenas, sino cientos, de años luz de nosotros.

La ciencia-ficción siempre ha obviado este problema con postular que de algún modo le daremos la vuelta a la limitación einsteiniana y crearemos motores para naves espaciales que puedan superar la barrera de la luz.

Una visionaria serie, que ha predicho muchos avances tecnológicos desde los 1960´s en que se creó, lo es “Star Trek” (que predijo los celulares, los floppy disks y flash drives en computadoras, sensores como los tricorders, e inspirado a cientos de nerds y geeks que ahora trabajan en el programa espacial de NASA). Su manera de viajar a velocidades mayores que la de la luz se conoce como “warp drive” .

Gene Roddenberry, y los creadores modernos de las versiones subsiguientes de Star Trek, siempre buscaron consultar con físicos e ingenieros para tratar de que su tecnología de ciencia-ficción pareciera plausible.

Montones de físicos importantes como Kip Thorne, Lawrence Krauss, Stephen Hawking, (y este servidor que no es ni de cerca tan famoso, pero al menos es físico también) han sido “trekkies” desde la serie original de Kirk y Spock .

Y muchos de ellos han notado que aunque la relatividad especial prohíbe terminantemente viajar más rápido que la luz localmente (pasarle por el lado a un haz de luz), la Teoría de la Relatividad General permite ciertos “loopholes” al deformar el espacio-tiempo que harían que una nave llegue a un planeta lejano antes que la luz viajando en el espacio plano normal.

Sería algo así como el cuento de la Caperucita Roja donde el lobo llega primero a la casa de la abuelita porque manda a Caperucita a coger el camino largo mientras que él se va por un atajo más corto.

La idea implicaría buscar soluciones dinámicas a las ecuaciones de Einstein (que indican cuales espaciotiempos curvos son posibles en teoría) en donde la nave espacial se mueva dentro de una burbuja de “espacio normal” a velocidades menores que c, mientras que con algún tipo de energía exótica uno dobla el espacio al frente de la burbuja haciéndolo más pequeño mientras que expande el espacio que queda detrás de la burbuja.

La Teoría de Einstein no pone ninguna limitación a cuán rápido se puede comprimir y estirar el espacio vacío. Así que en principio uno puede lograr llegar al otro planeta al que quiere ir mucho antes que lo que le tomaría a la luz viajar hasta allá.

El físico de origen mejicano, Miguel Alcubierre, demostró en un trabajo de 1994 que efectivamente la Teoría de la Relatividad General permite soluciones del tipo “warp drive” si existiesen valores del tensor de materia-energía con densidades negativas, (lo que en Relatividad y Cosmología se conoce como “materia exótica”).

Esto parecía indicar que al menos no era imposible de acuerdo a la Relatividad General crear una nave como el USS Enterprise ,(y que Roddenberry y los escritores de Star Trek no estaban tripeando en maví como creían ellos mismos).

Claro, el probar que puede existir la materia exótica o probar que se pueden generar las cantidades astronómicas de energía necesarias para hacer funcionar el “warp drive” de Alcubierre son otros veinte pesos.

Pero al menos Papá Einstein no nos prohibía que tuviésemos un futuro glorioso como el de Star Trek y la Federación Unida de Planetas.

Este tópico del “warp drive” volvió a tomar interés para los físicos otra vez cuando el año pasado dos físicos de Texas, Richard Obousy y Gerald Cleaver, escribieron un interesantísimo artículo postulando que si existen dimensiones adicionales como las postuladas por las teorías de supercuerdas y la energía oscura que constituye la constante cosmológica es producida por el Efecto Casimir en Mecánica Cuántica,uno podría usar esa energía oscura para manipular una de las dimensiones extras y producir el desdoblamiento necesario para que tengamos una burbuja de “warp drive” funcional.

A los “trekkies” rabiosos de The Next Generation para acá eso le debe sonar parecido al “subespacio” que forma parte del “technobabble” clásico de la serie, pues ahí se postula según los escritores de Star Trek un hiperespacio de dimensiones adicionales a través del cual se comunican superluminalmente las naves de la Federación y se crean montones de partículas ficticias para posibilitar todas sus tecnologías milagrosas.

Todavía todo esto es ciencia-ficción fantasiosa, y no es considerado más que un pasatiempo divertido para los físicos teóricos, pero le para los pelos a uno cuan profética parece ser a veces la ciencia-ficción, y como la realidad en la física moderna puede ser tan excitante y misteriosa como la ficción.

Sólo los soñadores hacen avanzar a la humanidad.


La NASA tacha de “imposible” el motor de curvatura del espacio-tiempo  


Una nave dispuesta a viajar a través de un agujero de gusano. Crédito: Les Bossinas, NASA.

Pese a las febriles informaciones que se han disparado por la red recientemente, los portavoces de la NASA insisten en que la agencia no está desarrollando ningún sistema de propulsión libre de combustible que sea capaz de superar la velocidad de la luz.

Un equipo del Johnson Space Center (JSC) de la NASA en Houston informó que recientemente había probado un prototipo de motor en el vacío y determinó que había producido una pequeña cantidad de impulso. 

Esta noticia se reveló en el foro NASASpaceFlight.com a principios del pasado año y posteriormente impactó fuertemente en Internet, ya que algunos detalles vinculaban la tecnología al largamente buscado “warp drive”, o motor de curvatura.

¿Por qué toda esta atención? El nuevo sistema de propulsión está basado en el EmDrive, un invento británico que supuestamente crea un impulso sin propulsor haciendo rebotar microondas alrededor del interior de una cámara. 

Si funciona, el motor podría revolucionar el viaje espacial – y también podría, aparentemente, violar las leyes de la física.

Pero la NASA está restando importancia a la investigación y a su potencial para revolucionar los sistemas de propulsión en un futuro cercano.

“Aunque la investigación conceptual alrededor de nuevos métodos de propulsión en el Johnson Space Center de Houston ha creado muchos titulares, éste es un pequeño esfuerzo que todavía no ha producido ningún resultado tangible”, declararon los portavoces de la NASA en un comunicado. “La NASA no está trabajando en tecnología de empuje por curvatura”.

Poca información

El nuevo diseño de motor espacial produciría, supuestamente, más energía de la recibida, violando así la ley de la conservación de la energía, que esencialmente afirma que la energía no puede destruirse o crearse.

“El motivo de la controversia es que viola la Tercera Ley de Newton”, explicó a Space.com Brian Koberlein, un astrofísico que estudia la relatividad general y la astrofísica computacional.

Es posible que las fugas electromagnéticas en la cámara o la conexión con el campo magnético de la Tierra sean responsables de este resultado teórico imposible, dijo Koberlein, que trabaja en el Instituto de Tecnología de Rochester. Pero la reciente prueba en la cámara de vacío, si es que efectivamente es válida, descarta otra prosaica explicación – que de alguna forma el motor estuviera empujando contra la atmósfera de la Tierra, añadió.

Los científicos externos están comprensiblemente impacientes por conocer lo que ha conseguido el equipo de JSC Eagleworks, y cómo lo hicieron. Pero los observadores todavía no pueden analizarlo, porque el trabajo aún no ha sido sometido a evaluación, explicó Koberlein.

Efectivamente, el sitio donde tienen que ir los investigadores externos es el foro de NASASpaceFlight, que incluye un hilo de posts que se ha ido extendiendo ya varios años, donde se discute sobre el desarrollo del EmDrive. (Paul March, un ingeniero de del equipo de Eagleworks, contribuyó a la discusión del foro. Cuando se le contactó desde Space.com, derivó las preguntas a su jefe, el ingeniero de JSC Harold “Sonny” White, quien no contestó a la petición para una entrevista).

No está claro en las entradas de este foro si el prototipo de sistema de propulsión generó un impulso durante las pruebas recientes, comenta Ethan Siegel, profesor de física y astronomía en el Lewis & Clark College de Portland, Oregon. Siegel también escribió acerca del EmDrive en la revista Forbes, en la que colabora regularmente.

Siegel afirmó que está viendo anuncios de impulsos conseguidos solo unas pocas veces a lo largo de numerosas pruebas, con una frecuencia que “no es inconsistente con el azar”. Además, el impulso producido en estas raras ocasiones está justo por encima del margen de error en la medición, agregó.

“Se trata de decenas de micro-newtons, menos que el peso de un copo de nieve”, dijo Siegel a Space.com. Concretamente, Siegel dijo que está observando informes de entre 50 y 70 micro-newtons. La tasa de error de medición, sin embargo, se sitúa entre los 15 y 30 micro-newtons.

“Lo deseable es una señal que sea mucho más grande que los errores que puedes detectar”, afirmó.

Esperando nuevos avances

Siegel dijo que espera que el equipo Eagleworks de la NASA siga con su investigación en el desarrollo del motor.

“Es para asegurarse de que reciba un trato prioritario y escrutarlo lo máximo posible”, comentó. “No queremos la falsa esperanza de un milagro que nunca sucederá. Antes de esto, realizaremos robustas pruebas, examinemos todos los criterios y asegurémonos de no estar engañándonos a nosotros mismos”.

Koberlein enfatizó que parte del mandato de la NASA es invertir en investigaciones que tengan objetivos interesantes, pero esto no implica necesariamente construir un prototipo que funcione.

“La NASA es una organización de investigación gubernamental”, declaró a Space.com, de modo que la agencia es “como los inversores en proyectos de riesgo. Desarrollan tecnologías probadas… pero también invierten dinero en ideas extremadamente innovadoras”.

Efectivamente, parte de la investigación de la NASA intenta conseguir grandes logros capaces de cambiar las reglas del juego, escribieron los portavoces en su comunicado.

“La agencia financia investigaciones muy fundamentales como parte de nuestros conceptos avanzados e innovadoras inversiones que amplían las fronteras de la ciencia y la ingeniería”, escribieron. 

“Esto es parte de la exploración de la NASA de lo desconocido, y la agencia está comprometida con las prioridades e inversiones identificadas en el Plan Estratégico de Inversión en Tecnología Espacial de la NASA. Gracias a estas inversiones, la agencia desarrollará las tecnologías necesarias para enviar al hombre al espacio más lejano que se haya alcanzado jamás”.


VCN: ¿Qué es la propulsión Warp ,podríamos viajar más rápido que ...

 ... Curiosamente la propulsión/empuje warp (empuje por curvatura; también conocido como "impulso de deformación" o "de distorsión") es una ...


Hipervelocidad , warp y todo eso que vemos en la ciencia ficción ...
¿Se trataba de la misma cosa que en otras ocasiones recibía el nombre de “ velocidad warp”? ¿En qué consistía y de qué pasta estaba hecho?


Viajar a velocidad warp podría matarte en unos pocos minutos | VCN

 ... Los viajes espaciales siempre han estado muy relacionados con naves super rápidas que nos hacen imaginar escenas de ciencia ficción.

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