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Rompiendo la barrera de la velocidad de luz |
La velocidad de la luz es un límite físico absoluto. A diferencia de la tan mentada en alguna epoca barrera del sonido, según la Teoría de la Relatividad Especial ningún cuerpo material puede ir mas rápido que la velocidad de la luz, e incluso aproximarse a ella requiere una energía creciente hasta transformarse en infinita. En la mitología de Star Trek una fecha clave es el 5 de Abril del 2063. En esa fecha Zeprhan Cochrane realizó el primer viaje a velocidades superlumínicas, descripto en Star Trek: Primer Contacto (Star Trek: First Contact, 1996). El "primer contacto" se refiere al encuentro entre los humanos y la raza vulcana, que ocurrió al detectarse el vuelo de Cochrane, señal de que la Tierra había alcanzado el nivel de desarrollo para incorporarse a la Federación de Planetas. Cochrane no pudo haber roto la barrera de la velocidad de la luz simplemente acercándose a ella, porque a medida que se aumentaba su velocidad también lo hacía su masa, con lo que necesitaría de mayor energía para acelerar un poco más, con lo cual aumentaría su velocidad, pero se incrementaría su masa, y ello requeriría más energía,... y así ad infinitum. Tuvo que haber adoptado, como se dice en ingeniería, una solución alternativa. Esta fué distorsionar la misma estructura del espacio-tiempo.En las películas basadas en la serie de "Star Trek" escuchamos mencionar continuamente términos enigmáticos como "velocidad warp" y "motor warp". Ese warp es una especie de curvatura en el mismo espacio. Aunque parezca extraño, existe una base teórica para este método de propulsión. El físico mexicano Miguel Alcubierre publicó en 1994 un artículo titulado ``The warp-drive: hyper-fast travel within general relativity", (Classical and Quantum Gravity, L73-77) donde demuestra que "...dentro del marco de referencia de la relatividad general y sin la introducción de agujeros de gusanos, es posible modificar el espacio-tiempo de una manera que permita a las naves espaciales viajar a velocidades arbitrariamente grandes", de una manera similar entonces al ``motor warp" que se utiliza en las películas de Star Trek. Un viaje con este método consiste en contraer el espacio-tiempo en frente de la nave, para acercarnos a nuestro destino, y expandirlo hacia atrás de la nave. De esta manera habríamos arrugado ("warped" en inglés) el espacio-tiempo, sin experimentar aceleración dentro de una región que incluye la nave. El truco es que mientras la Relatividad Especial prohibe moverse a un objeto mas rápido que la velocidad de la luz dentro de la estructura del espacio-tiempo, no dice nada de la velocidad que se mueve a mover en si misma esa estructura. Un efecto similar se ve en la teoria del Universo Inflacionario, en donde el universo se expande mas rapido que la velocidad de la luz en los primeros instantes de su evolución. Para construir un motor basado en este principio simplemente hay que vencer, dicho de manera eufemística, algunos problemas de ingeniería. Para iniciar nuestro viaje primero contraemos el espacio a nuestro frente, para lo cual debemos ser capaces de crear enormes densidades positivas de energía (dada la relación establecida por la teoría de la relatividad entre masa y energía este proceso es equivalente a crear una concentración de materia adelante de la nave) que pueda atraer dos puntos muy separados del espacio. Para "expandir" el espacio-tiempo que dejamos atrás, es necesario crear energía negativa (una energía inferior a la del vacío). Aunque este parece ser un termino mas asociado a la Nueva Era, realmente es un tipo de energía como, por ejemplo, la forma de materia que tendría las propiedades de una masa negativa, que se repele en vez de atraerse a sí misma, lo que algunos físicos llaman "materia exótica", y que muchos de ellos no tienen una idea clara si puede llegar a existir. Para los físicos teóricos el sistema de Alcubierre tiene el atractivo de respetar muchas de las condiciones impuestas por la teoría de la relatividad especial. En primer lugar, en el sistema de referencia de la nave la velocidad es inferior a la de la luz. Además, no existe el problema de la dilatación del tiempo, puesto que localmente la nave se mueve en una burbuja de espacio-tiempo a velocidades sub-relativistas (de ésta manera sería posible, como ejemplo, mantener sincronizados todos los relojes de la flota estelar en "Star Trek"). El método proveería entonces de un camino para viajar a velocidades mayores que la de la luz. Referencias: |
Modificado , el 16 de Junio del 2004 |