Los motores warp podrían ser imposibles después de todo

Justo cuando empezaba a entusiasmarme con la posibilidad de viajar a mundos lejanos, los científicos han descubierto un profundo error en el viaje más rápido que la velocidad de la luz. Parece haber un límite cuántico a cómo de rápido puede viajar un objeto a través del espacio-tiempo, no importa si somos capaces de crear una burbuja en el espacio-tiempo o no…

La burbuja de espacio-tiempo. Desafortunadamente, la física cuántica puede tener la última palabra(Michael Alcubierre)

Primero de todo, no tenemos ni idea de cómo generar suficiente energía para crear una “burbuja” en el espacio-tiempo. Esta idea fue propuesta por primera vez en el terreno científico por Michael Alcubierre de la Universidad de México en 1994, pero antes de eso fue popularizada por universos de ciencia-ficción como Star Trek. No obstante, para crear esta burbuja necesitamos alguna forma de materia exótica como combustible de un hipotético generador de energía que pueda dar un rendimiento de 10⁴⁵ Julios. Los físicos no se atemorizan ante estos grandes números, y no nos dan miedo palabras como “hipotético” o “exótico”, pero para poner en perspectiva estos números, necesitaríamos convertir toda la masa de Júpiter en energía para tener la esperanza de distorsionar el espacio-tiempo alrededor de un objeto.

Eso es una enorme cantidad de energía.

Si una raza humana suficientemente avanzada pudiera generar esta energía, defendería que seríamos maestros en nuestro universo de todas formas, quién necesita un motor warp cuando podríamos crear agujeros de gusano, puertas estelares o tener acceso a universos paralelos. Sí, el motor warp es ciencia-ficción, pero es interesante investigar esta posibilidad y abrir escenarios físicos donde pudiese funcionar el motor warp. Afrontémoslo, cualquier cosa que sea viajar a menos de la velocidad de la luz es un verdadero obstáculo para nuestro potencial viaje a otros sistemas estelares, por lo que necesitamos mantener abiertas las opciones, no importa cómo de futuristas sean.

Aunque la velocidad warp es muy teórica, al menos está basada en algo de física real. Es una mezcla de supercuerdas y teoría multidimensional, pero la velocidad warp parece ser posible, suponiendo un vasto suministro de energía. Si “simplemente” pudiéramos aplastar las curvadas dimensiones extra (mayores que las cuatro “normales” en las que vivimos) frente a una nave espacial futurista y expandirlas detrás de ella, se crearía una burbuja de espacio-tiempo estacionario para la nave que queda en su interior. De esta forma, la nave espacial no viaja más rápido que la luz dentro de la burbuja, es la propia burbuja la que se desplaza a toda velocidad a través del espacio-tiempo, facilitando el viaje más rápido que la velocidad de la luz. Fácil.

No tan rápido.

De acuerdo con una nueva investigación sobre el tema, la física cuántica tiene algo que decir sobre nuestros sueños de viajar por el espacio-tiempo más rápido que c. Es más, la radiación de Hawking muy probablemente cocinaría cualquier cosa dentro de la teórica burbuja de espacio-tiempo en cualquier caso. Para abreviar, el universo no quiere que viajemos más rápido que la velocidad de la luz.

“Por un lado, un observador situado en el centro de una burbuja de motor warp superlumínica normalmente experimentaría un flujo térmico de partículas de Hawking”, dice Stefano Finazzi y los coautores de la Escuela Internacional de Estudios Avanzados en Trieste, Italia. “Por otra parte, tal flujo de Hawking normalmente será extremadamente alto si la materia exótica que da soporte al motor warp tiene su origen en un campo cuántico que satisface las Desigualdades Cuánticas”.

Para abreviar, la radiación de Hawking (normalmente asociada con la radiación de energía y por tato pérdida de masa de los agujeros negros en evaporación) se generará, irradiando a los ocupantes de la burbuja a temperaturas inimaginablemente altas. La radiación de Hawking se generará cuando se formen los horizontes en la parte delantera y trasera de la burbuja. ¿Recuerdas esos grandes números que no atemorizaban a los físicos? La radiación de Hawking se predice que chamusque cualquier cosa dentro de la burbuja a posiblemente 10³⁰K (no muy lejos de la máxima temperatura posible, la temperatura de Planck de 10³²K).

Incluso si pudiésemos superar este obstáculo, la radiación de Hawking parece ser sintomática de un problema incluso mayor; la burbuja de espacio-tiempo sería inestable, a nivel cuántico.

“Por encima de todo, encontramos que el RSET [tensor de tensión de energía renormalizado] crecerá exponencialmente con el tiempo cerca, y sobre, el muro frontal de la burbuja superlumínica. Por consiguiente, esto lleva a concluir que las geometrías del motor warp son inestables contra una contra-reacción semiclásica”, añade Finazzi.

No obstante, si quieres crear una burbuja de espacio tiempo para viajes sublumínicos (por debajo de la velocidad de la luz, no se forman horizontes, y por tanto no se genera radiación de Hawking. En este caso, no se podría superar la velocidad de la luz, pero tendrías una forma rápida y estable de viajar por el universo. Desgraciadamente, aún necesitamos materia “exótica” para crear en principio la burbuja de espacio-tiempo…

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Fuente: “Semiclassical instability of dynamical warp drives,” Stefano Finazzi, Stefano Liberati, Carlos Barceló, 2009, arXiv:0904.0141v1 [gr-qc].

Autor: Ian O’Neill
Fecha Original: 3 de abril de 2009
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Vía Ciencia Kanija