Cómo Warp Engine se acerca a la tecnología mágica de Star Trek

Va descuidadamente en la serie de televisión. Star Trek: la próxima generación. Cuando el capitán Jean-Luc Picard da la orden al espectador, resulta muy familiar «.¡Prometido!Las estrellas circundantes se extienden hasta las naves espaciales y las líneas empresariales a una velocidad vertiginosa en las profundidades del universo, más rápido que la luz.

El warp drive es una encantadora tecnología futurista de Star TrekUniverse, que desde su primer episodio en 1966 incluye diez -pronto once series de televisión- y trece largometrajes. Y en todas esas series y películas, los personajes con naves espaciales exploran el universo, viajan de planeta en planeta y se comunican con una tripulación de extraterrestres.

Cuando era niño era enorme Star Trekdice el físico Eric Lintz, del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico en Estados Unidos. Allí investiga fenómenos de física esotérica como la materia oscura y la información cuántica, pero escribe su nombre en Google y la primera propuesta de investigación relacionada con la investigación que realiza en su tiempo libre: el motor de convolución.

A medida que envejezco, me doy cuenta de que no todo importa Star Trek Realmente estará allí «, dice.» Pero el motor warp no me dejará «. Poco después del primer cierre del coronavirus, esto resultó en una publicación profesional que servirá como trampolín para una maravillosa aceleración hacia nuestro conocimiento de esto. motor futurista imaginativo.

sustancia extraña

El de todas las tecnologías Star Trek No es sorprendente que el motor de torsión llame la atención. Sin él, la historia sería imposible. El universo es extraño, inimaginable, increíblemente grande. Incluso si desea visitar «sólo» la próxima estrella, las vastas distancias cósmicas crean una barrera casi impenetrable.

La próxima estrella es Proxima Centauri, a 4,5 años luz de distancia, una distancia que tarda 4,5 años luz. La luz vuela a toda velocidad cósmica, por lo que cualquier otro método lleva más tiempo. Con la sonda espacial más rápida jamás construida, el largo viaje a través del vacío interestelar tomaría casi ocho mil años. desde, como en Star Trek, quiere explorar toda nuestra galaxia (diámetro: 105 mil años luz, que contiene un estimado de cien mil millones de estrellas), y luego se enfrenta a una tarea imposible.

Por tanto, tiene sentido que los creadores de ciencia ficción estén buscando una salida. ¿La solución más popular? No vuele demasiado rápido, tan rápido que la luz es físicamente imposible, pero acorte la distancia. El motor de torsión hace esto haciendo malabarismos con el espacio y el tiempo. Imaginación por supuesto. Hasta que el físico Miguel Alcubierre se dio cuenta repentinamente a fines del siglo pasado de que ese motor era realmente posible.

menos distancia

En 1994, Alcubierre vio un episodio de próxima generación Mientras realizaba su investigación doctoral sobre rincones hasta ahora desconocidos de la teoría de la relatividad general de Einstein, donde las masas pesadas pueden curvar el espacio y el tiempo. Y entonces Alcubierre tomó un trozo de papel, realizó los cálculos y sentó las bases para un artículo que apareció en la revista especializada más tarde ese año. Gravedad clásica y cuántica.

En él, describe cómo puedes comprimir el espacio y el tiempo frente a una nave espacial y estirarlo hacia atrás detrás de la nave, de modo que tienes que viajar una distancia mucho más pequeña hasta el destino deseado atrapado de forma segura en lo que él llama una burbuja de torsión.

Es muy difícil construir un motor Alcubierre en la práctica. El espacio no puede curvarse con tanta fuerza con masa «normal», sino que debe hacerse con materia exótica, que tiene gravedad negativa. No lo sabemos todavía. Convierte el motor de torsión en algo Star TrekUn fan puede soñar con eso, pero esto no es posible en ningún sentido práctico en este momento.

Le seguirían decenas de publicaciones sobre Warp Engine en las décadas siguientes. Estos también siguieron siendo ejercicios teóricos, experimentos mentales que manipularon las formulaciones de la teoría de la relatividad, en busca de nuevos conocimientos. Pero persistió la necesidad de materias extrañas. hasta ahora.

seguro

«Leí el primer artículo profesional de Cooper cuando era adolescente», dice Lintz. «La encontré fascinante, aunque no entendía mucho sobre ella en ese momento». Lintz continuó leyendo publicaciones de warp drive mucho después de trabajar como físico. Y cuando tuvo algo de tiempo libre durante los meses de encierro, volvió a su antiguo encanto. Entonces me di cuenta de que todos habían pasado por alto algo.

«En su artículo, Alcubierre investigó la solución más simple posible a las formulaciones de la teoría de la relatividad», dice Lintz. Esta solución dio como resultado el motor Alcubierre, una deformación de burbujas impulsada por una enorme cantidad de gravedad negativa. «Fue sorprendente que la masa no estuviera físicamente presente en lugares donde la curvatura del espacio debería ser mayor».

Lintz decidió probar algunas matemáticas más inusuales y vio que también podía resolver fórmulas con ellas. ¿La principal diferencia? En la burbuja de torsión obtenida por el delineador de ojos, la masa estaba en los lugares donde la curvatura es mayor. Y mucho más importante: puedes hacer su burbuja con cosas cotidianas. No necesitaba una onza de Stranger Things. «Me sorprendió particularmente que nadie hubiera probado esto antes».

juego de distorsión de luz

Nadie en Warp Bubble à la Lentz ve las estrellas rayadas desde la ventana de una nave espacial Star Trek. En la burbuja de torsión de Alcubierre, puedes ver las estrellas distorsionándose. Y en su solución la distorsión es más compleja, el espacio-tiempo se curva con un vértice aquí y un valle allá. Nunca he descubierto cómo se ve exactamente esta forma, pero produce un juego complejo de distorsión de la luz.

Aunque el motor Lentz ya era más práctico que el motor Alcubierre, todavía se necesitaba mucha masa para ello. Pero esto también podría ser mejor, ya que la cosmóloga Lavinia Heisenberg (Instituto Federal Suizo de Tecnología) intervino con la idea y escribió un artículo de seguimiento. En él mostré que el motor Lentz también opera con una masa menor. Masa suficiente mil veces más pequeña que el Sol. Eso sigue siendo una gran cantidad de kilos, pero, no obstante, alimentó la esperanza de que el motor de torsión algún día se convirtiera, en Star TrekComo el futuro, realmente puede existir.

Lentz tampoco fue el único que empezó a jugar con los motores warp durante el bloqueo. El físico Alexei Bobrick y el empresario Gianni Martier publicaron un artículo por la misma época en la misma revista que iba un poco más allá de Linz. Calcularon que un motor de torsión no necesitaría materias extrañas si no volara más rápido que la luz. O, más precisamente, cuando no acortas tanto la distancia como para llegar a tu destino antes de que llegue un rayo de luz.

Además, revelaron un nuevo problema. Según ellos, una nave espacial, incluso si está perfectamente incrustada en una burbuja warp, no se moverá por sí sola. Entonces, incluso en una burbuja de deformación, necesita un motor. Sin embargo, esto resulta ser tan difícil que no se puede, efectivamente, romper la velocidad de la luz, escribieron. Un problema práctico que Lintz cree que tendrá solución en el futuro.

tormenta de atencion

Las publicaciones de Lintz y Bobrick provocaron una tormenta de interés, especialmente en los Estados Unidos. De medios de divulgación científica como Científico americano en un físico A los tabloides como New York PostDe repente, todo el mundo parecía estar hablando de impulsores warp. En un foro de discusión de Reddit, un hilo sobre la investigación de Lentz recibió casi tres mil respuestas. «Me permití por un tiempo pensar que íbamos según lo programado para el vuelo de Zefram Cochran, y por un momento me sentí muy feliz», dijo un comentarista. Star TrekCannon descubrió la unidad warp en 2063. Otro escribió «¿Quién siente que nació hace 300 años?»

Las opiniones están divididas en cuanto a si sucederá algún día en 2063, dentro de trescientos años o más tarde. Tres físicos creen que cada impulso warp, incluido el de Lintz, viola una regla de fuerza no escrita, como escribieron recientemente en una publicación introductoria. Por cierto, Lintz cree que la crítica de sus colegas a su idea no se aplica.

Ahora mismo cualquiera puede soñar que la puerta es de ellos frontera final, Me gusta Star Trek Lo dices tan bellamente siempre se desvía. Que finalmente cruzaremos ese último umbral en el universo profundo, y viajaremos a los mundos distantes y civilizaciones alienígenas que las historias nos han prometido.