¿Solucionado el problema del motor capaz de viajar a casi la velocidad de la luz?

Los científicos han encontrado una solución para un motor warp sublumínico (capaz en teoría de viajar a una velocidad algo inferior a la de luz) que sería físicamente posible, aunque hasta ahora solo para velocidad constante.

Físicos de Estados Unidos han encontrado una solución para un motor warp subluz o sublumínico (teóricamente capaz de viajar a una velocidad algo inferior a la de la luz a través del espacio) que se mueve a velocidad constante y que satisface todas las condiciones energéticas y no requiere el uso de energía exótica.

Un motor espacial sin propulsor logra el empuje necesario para superar la gravedad terrestre

Para ello, desarrollaron y utilizaron el programa de simulación por ordenador Warp Factory. Los resultados de este trabajo se publican en la revista Classical and Quantum Gravity .

Motor Warp

En la ciencia ficción, warp drive es el nombre general de los motores que permiten a las naves espaciales viajar a velocidades subluz o incluso superluminales. En física teórica, un motor warp es un dispositivo hipotético capaz de crear una curvatura del espacio alrededor de un objeto y, por lo tanto, de mover el objeto a velocidades mayores que las alcanzadas hasta la fecha por la humanidad.

En 1994, Miguel Alcubierre, inspirado en la serie Star Trek, propuso el primer modelo físico de un motor de este tipo. Sin embargo, el funcionamiento de dicho motor implicaba la violación de varias, si no de todas, las condiciones energéticas.

Inviables

Más recientemente, en 2021, Alexey Bobrick y Gianni Martire demostraron que era posible una solución para los motores de deformación sublumínica que no involucran energía negativa para crear distorsiones espaciales, y que, en teoría, un motor de este tipo puede crearse a partir de materia ordinaria.

Sin embargo, su modelo, al igual que otros modelos físicos anteriores de motores warp, carecía de la consideración de los factores de las funciones de deflexión y las métricas fuera del plano, los cuales se consideran necesarios para satisfacer todas las condiciones de energía. Tener en cuenta estos factores hace que las ecuaciones de Einstein sean extremadamente difíciles de analizar, por lo que la búsqueda de una solución que satisfaga las condiciones avanzó lentamente.

Nuevo intento

En un nuevo artículo, los mismos autores, junto con Jared Fuchs, Christopher Helmerich, Luke Sellers y Brandon Melcher, del Laboratorio de Propulsión Avanzada de Física Aplicada de Nueva York y varios otros institutos, encontraron una solución para un motor warp subluz que se mueve a una velocidad constante que satisface todas las condiciones energéticas necesarias. Para ello, los científicos desarrollaron y aplicaron el programa de modelado por ordenador Warp Factory.

Como resultado, los físicos han obtenido una solución que incluye la presencia de una capa estable de materia ordinaria con masa positiva en el formalismo de Arnowitt-Deser-Mizner y una distribución del vector de corte que se asemeja mucho a las soluciones clásicas de impulso de deformación, como la métrica de Alcubierre.

Los científicos señalan que la distribución del vector de desplazamiento en una solución de este tipo no se puede reducir a una simple transformación de coordenadas.

Velocidad constante

Los físicos destacan que esta solución sólo es aplicable a un motor que se mueve a velocidad constante. El problema de la aceleración y desaceleración de un motor de este tipo sigue sin resolverse.

Además, la creación de un motor de este tipo requiere tecnologías que hoy no están disponibles para la humanidad, así como una enorme masa de material para el caparazón.

Sin embargo, los científicos sugieren que la masa necesaria para resolverlos se puede reducir en órdenes de magnitud mediante la optimización unidimensional directa de los perfiles radiales de densidad, presión y vector de corte.

Vale la pena señalar que hasta ahora el motor warp sigue siendo sólo un problema de física teórica y por el momento las agencias espaciales no se ocupan de su desarrollo real.

Referencia

Constant velocity physical warp drive solution. Jared Fuchs et al. Classical and Quantum Gravity, Volume 41, Number 9, April 2024. DOI:10.1088/1361-6382/ad26aa