En 1994, el físico teórico mexicano Miguel Alcubierre decidió averiguar si era posible el “impulso de urdimbre” de sus espectáculos favoritos de ciencia ficción. Sorprendentemente, encontró una manera de hacerlo factible, pero aún no está claro si alguna vez podría funcionar.
Aunque es imposible viajar más rápido que la luz, la restricción se aplica solo a las mediciones locales. Es posible manipular el espacio-tiempo de tal manera que se pueda lograr el movimiento superluminal. Por ejemplo, el expansión del universo Desanse las galaxias más rápido que el velocidad de luzpero debido a que cada galaxia está en reposo en su parche de espacio local, todo está bien.
La idea de Alcubierre era emplear un truco similar. Su solución de manejo de urdimbre para relatividad general emplea una región de espacio perfectamente plano. Frente a esa burbuja hay una región de espacio comprimido, y detrás de ella hay una región de espacio expandido. Este crujido de espacio permite que la burbuja interior y su contenido se muevan a cualquier velocidad que desee, incluso más rápido que la luz. Sorprendentemente, los ocupantes de la burbuja no sentirán nada extraño. De hecho, desde su perspectiva, no se moverán en absoluto. En cambio, su destino simplemente se acerca. Pero hay un problema: construir un espacio-tiempo con esta geometría precisa, debemos emplear una masa negativa, que no parece existir en el universo y violaría todo lo que sabemos sobre movimiento, impulso y energía.
Aunque no hay ninguna masa negativa que sepamos en el universo, hay energía negativa. Si toma dos placas de metal y las mantiene muy juntas, los campos cuánticos dentro de ellas están restringidos; Solo pueden tener ciertas longitudes de onda permitidas. Esta restricción, conocida como el efecto Casimir, da como resultado una fuerza atractiva entre las placas y una región de energía negativa.
Sin embargo, una cantidad minúscula de energía negativa de Casimir-Effect no es suficiente para impulsar un impulso de urdimbre, y de todos modos puede que no funcione. Si se permite una unidad de urdimbre de Alcubierre es, en última instancia, una pregunta para gravedad cuánticapara el que aún no tenemos una solución.
Mientras tanto, solo podemos bordear los bordes, hurgando en varios aspectos del impulso de urdimbre y viendo lo que podría suceder con los campos cuánticos en ese ambiente gravitacional altamente extraño. Este proceso de hurgar ha llevado a una idea interesante, y a veces contradictoria, sobre la naturaleza de las impulsos de urdimbre en las tres décadas desde que Descubrimiento original de Alcubierre.
Por ejemplo, un conjunto de cálculos sugiere que los campos cuánticos en el borde de la burbuja de urdimbre que se extienden por el límite entre los bits internos y el exterior esencialmente explotan al infinito tan pronto como enciende la cosa, lo que sería … malo … .
Pero otros cálculos dicen que se aplica solo en casos limitados y que si aumenta el motor de urdimbre lo suficientemente lento, estará bien.
Sin embargo, más cálculos evitan todo esto y solo mire cuánta energía negativa realmente necesita para construir su impulso de urdimbre. Y la respuesta es, para una sola burbuja macroscópica, por ejemplo, 30 pies (100 metros) de ancho, necesitaría 10 veces más energía negativa que toda la energía positiva contenida en todo el universo, lo que no es muy prometedora.
Sin embargo, aún otros cálculos muestran que esta inmensa cantidad se aplica solo a la burbuja de urdimbre tradicional según lo definido por Alcubierre. Puede ser posible remodelar la burbuja, por lo que hay un pequeño “cuello” en el frente que está haciendo el trabajo de comprimir el espacio y luego se aleja a un sobre para contener la burbuja de urdimbre. Esto minimiza cualquier rareza cuántica para que solo necesite una energía negativa de una estrella para dar forma al impulso.
Pero aún más cálculos muestran que incluso si obtienes una energía negativa o una masa negativa, tan pronto como comiences a mover La burbuja (que es mala) a una velocidad más rápida que la luz (que es realmente mala). Lo que termina sucediendo es que la materia exótica que construye la burbuja de urdimbre no puede mantener el ritmo de la burbuja en sí, por lo que se destroza.
Entonces, aunque Warp Drive parece inverosímil, el veredicto final es incierto. Pero sigue siendo un experimento mental divertido que nos permite explorar algunas conexiones interesantes y sorprendentes entre la relatividad general y la mecánica cuántica. Y, por supuesto, hace que nuestros programas de ciencia ficción sean más divertidos de ver: no tenemos que esperar millones de años para que nuestro equipo de naves espaciales favorita llegue a su destino.