07/Abr/09

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Velocidad warp probablemente imposible, después de todo

Ninguna velocidad máxima por delante. Justo cuando me estaba excitando por la posibilidad de viajar a mundos distantes, los científicos han descubierto una profunda falla con los viajes más rápidos que la luz.

Parece haber un límite cuántico sobre qué tan rápido se puede desplazar un objeto a través del espacio-tiempo, sin tener en cuenta si podemos crear una burbuja en el espacio-tiempo o no.

Primero, no tenemos una pista sobre cómo generar la suficiente energía para crear una "burbuja" en el espacio-tiempo. Esta idea fue puesta por primera vez sobre base científica por Michael Alcubierre de la Universidad de México en 1994, pero antes de eso sólo era popular en los universos de ciencia ficción como Star Trek. Sin embargo, para crear esta burbuja necesitamos que alguna forma de materia exótica alimente algún hipotético generador de energía capaz de producir 10⁴⁵ julios (de acuerdo con los cálculos de Richard K. Obousy y Gerald Cleaver en el artículo "Poner el "warp" en la propulsión warp"). Los físicos no le temen a los números grandes, y nosotros no tememos a las palabras como "hipotético" y "exótico", pero para poner esta energía en perspectiva, necesitaríamos convertir toda la masa de Júpiter en energía para apenas distorsionar el espacio-tiempo alrededor de un objeto.

Es mucha energía.

Si una raza humana suficientemente avanzada pudiera generar toda esa energía, yo discutiría que seríamos los amos de nuestro universo de todos modos, que necesitaríamos la velocidad warp cuando podamos crear también los agujeros de gusano, puertas estelares o accesos a universos paralelos. Sí, la velocidad warp es ciencia ficción, pero es interesante investigar esta posibilidad y abrir las situaciones físicas donde la tracción warp podría funcionar. Enfrentémoslo, nada menos que viajar a la velocidad de la luz es un verdadero tranquilizante para nuestro potencial de viajar a otros sistemas estelares, de modo que tenemos que mantener abiertas nuestras opciones, sin importar qué tan futuristas sean.

Aunque la velocidad warp es muy teórica, al menos está basada en algo de física real. Es una mezcla de teoría de súper cuerdas y la teoría de las dimensiones múltiples, pero la velocidad warp parece ser posible, suponiendo un vasto suministro de energía. Si pudiéramos "simplemente" aplastar las dimensiones extra fuertemente rizadas (mayores que las cuatro "normales" en que vivimos) al frente de una nave espacial futurista y expandirlas detrás, se creará una burbuja de espacio estacionario para que la nave espacial resida en ella. De esta manera, la nave espacial no está viajando más rápido que la luz dentro de la burbuja, la misma burbuja está desplazándose a través de la trama del espacio-tiempo, facilitando el viaje más rápido que la luz. Fácil.

No tan rápido.

De acuerdo con nueva investigación sobre el tema, la física cuántica tiene algo que decir sobre nuestros sueños de viajar a través del espacio-tiempo más rápido que la velocidad de la luz. Además, la radiación de Hawking muy probablemente cocinaría cualquier cosa dentro de esta teórica burbuja de espacio-tiempo de todos modos. El universo no quiere que viajemos más rápido que la velocidad de la luz.

"Por un lado, un observador ubicado en el centro de una burbuja warp superlumínica experimentaría genéricamente un continuo flujo térmico de partículas Hawking", dice Stefano Finazzi y coautores de la Escuela Internacional para Estudios Avanzados en Trieste, Italia. "Por otro lado, ese flujo Hawking continuo será genéricamente muy alto si la materia exótica que sostiene la velocidad warp tiene su origen en un campo cuántico que satisfaga alguna forma de las Inequidades Cuánticas".

En pocas palabras, se generará una radiación Hawking (por lo general relacionada con la radiación de energía y por lo tanto con la pérdida de masa de los agujeros negros que se evaporan), que irradiará a los ocupantes de la burbuja a temperaturas increíblemente altas. La radiación de Hawking se generará cuando se formen los horizontes por delante y por detrás de la burbuja. ¿Recuerda esos números grandes que los físicos no temen? La radiación Hawking pronosticada para tostar cualquier cosa dentro de la burbuja es de unos 10³⁰K posibles (la máxima temperatura posible, la temperatura de Planck, es de 10³²K).

Incluso si pudiéramos superar este obstáculo, la radiación Hawking parece ser el síntoma de un problema aún mayor; la burbuja de espacio-tiempo sería inestable a nivel cuántico.

"Sobre todo, descubrimos que el RSET [Relativistic Stress-Energy Tensor, Tensor de energía-impulso relativísitico] crecerá exponencialmente en el tiempo cerca y sobre la pared delantera de la burbuja superluminar. Por consiguiente, uno es llevado a la conclusión de que la geometría de la tracción warp es inestable contra la semiclásica reacción hacia atrás", añade Finazzi.

Sin embargo, si usted quisiera crear una burbuja de espacio-tiempo para un viaje sublumínico (a velocidad menor que la luz), no se forma ningún horizonte, y por lo tanto no se genera ninguna radiación Hawking. En este caso, podría no estar superando la velocidad de la luz, pero tiene una manera rápida y estable de darse una vuelta alrededor del universo. Por desgracia, todavía necesitamos de la materia "exótica" para crear la burbuja de espacio-tiempo en primer lugar.

Fuente: Universe Today. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard