Un descubrimiento científico que podría transformar el estudio del motor warp está ahora en secreto en la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) o Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de EE. UU.

Harold White, conocido por sus amigos como Sonny, tenía solo 11 años cuando se inauguró el Smithsonian National Air and Space Museum en su ciudad natal, Washington D. C., en el verano de 1976. Él y millones de otros visitantes exploraron las salas del museo para maravillarse con aviones y módulos espaciales de décadas de antigüedad que acababan de regresar a la Tierra, incluido el módulo de mando del Apolo 11, Columbia. Había permanecido en órbita mientras Neil Armstrong y “Buzz” Aldrin se convertían en los primeros seres humanos en pisar la Luna. Para White, la visita al museo se convirtió en un momento crucial que repercutiría en su vida y su carrera como científico de la NASA e investigador tenaz de uno de los problemas más desafiantes de la ciencia: cómo llegar a las estrellas.

Como ávido fan de Star Trek y niño con aptitudes para las matemáticas, White dice que su camino hacia el estudio del espacio puede haber estado predeterminado, pero pasear por los pasillos del museo ayudó a avivar la llama.

White dijo:

“Esta premisa y la promesa de la exploración espacial para la humanidad siempre se me han quedado grabadas”.

Después de todo, todavía no hemos enviado a nadie más allá de la Luna, a un tiro de piedra cósmico de casa, y nuestra nave espacial no tripulada más rápida, la Voyager 1, tardará 75 000 años en llegar a nuestra vecina estelar más cercana, Próxima Centauri.

Harold White. Crédito de imagen: Robert Markowitz / NASA

Una nave espacial interestelar

Para White, la única solución que ampliaría la exploración de la humanidad más allá de nuestro sistema solar es diseñar una nave espacial que pueda viajar a las estrellas en una fracción de la vida humana. En otras palabras, un motor de curvatura.

Como predijeron muchas tecnologías en la querida Star Trek: The Original Series de los años 60, como los teléfonos plegables y los auriculares inalámbricos, el motor de curvatura es una creación de ciencia ficción que ha demostrado una sorprendente validez científica.

En la serie de televisión, cambiar a la propulsión a warp es tan fácil como poner el coche en una marcha más larga y permite que la U.S.S. Enterprise desaparezca en un abrir y cerrar de ojos mientras salta a través del espacio-tiempo a velocidades más rápidas que la luz. El capitán Kirk y su tripulación todavía tienen una ventaja de más de 200 años en esta tecnología, y la ciencia actual de la propulsión a warp todavía está muy lejos de este ideal.

He aquí la ciencia moderna del motor warp, en pocas palabras. El físico Miguel Alcubierre publicó el modelo predominante de motor warp en 1994, y muestra que el viaje a velocidad warp podría ser teóricamente posible. Sin embargo, primero necesitamos manipular las ecuaciones de la relatividad general de Einstein utilizando un tipo de materia exótica con energía negativa. Estas ecuaciones nos dicen esencialmente que los objetos masivos pueden distorsionar el espacio-tiempo. Un motor warp alimentado por esta enorme cantidad de energía contorsionaría el espacio-tiempo en una burbuja alrededor de la nave espacial, expandiendo el espacio-tiempo delante de la nave y comprimiéndolo detrás. Esta deformación permitiría a la propia nave saltar a través del espacio interestelar, sin que sus pasajeros se dieran cuenta.

Esta idea tiene más de un problema, principalmente que nunca hemos observado este tipo de fuente de energía negativa que predice Alcubierre. Pero este es el problema que White ha estado tratando de resolver.

Desde sus días en el museo, White ha recorrido un largo camino en el estudio de la tecnología subyacente para la carrera de la humanidad hacia el espacio interestelar. Cuando Alcubierre publicó su artículo sobre el motor warp, inspiró a White, que en ese momento era un joven ingeniero en Boeing y cursaba su maestría en ingeniería mecánica.

White obtendría un doctorado en física por la Universidad Rice de Houston antes de trabajar durante 16 años en el Centro Espacial Johnson de la NASA, donde trabajó en el avance de los vuelos espaciales tripulados. Sin embargo, aunque White ya estaba contribuyendo a nuestra exploración de las estrellas, la idea de que el motor warp podría revolucionarla nunca se le fue de la cabeza. En 2013, cuando aún trabajaba en la NASA, White dio una presentación llamada “Warp Field Mechanics 102: Energy Optimization” que modificaba la burbuja de deformación de Alcubierre para reducir drásticamente la cantidad de energía negativa que requería.

White dijo:

“Al aplicar nuestra técnica de optimización, reducimos la cantidad de materia exótica [necesaria] de algo del tamaño de Júpiter a algo del tamaño de la nave espacial Voyager”.

La Voyager 1 tiene aproximadamente el tamaño de un coche compacto y pesa 733 kg.

Propulsión warp

Seis años después, White dejó la NASA para convertirse en director de investigación y desarrollo avanzados en el recién fundado Limitless Space Institute, cuyo objetivo es “hacer avanzar la exploración humana más allá de nuestro sistema solar” investigando tanto la física conocida, como la propulsión nuclear, como la física desconocida, como la propulsión warp.

Representación de un viaje en el espacio con un motor warp. Crédito de imagen: depositphotos.com

Fue en el Limitless Space Institute, en 2021, como parte del trabajo en curso para DARPA del gobierno de EE. UU., que White publicó un artículo en el European Physical Journal C que mostraba que era posible, aunque aún no se había demostrado experimentalmente, desarrollar una burbuja de deformación a microescala utilizando un tipo de energía negativa a nivel cuántico creada por el efecto Casimir.

Llamado así por el físico holandés Hendrik Casimir, describe un fenómeno que ocurre cuando dos placas metálicas sin carga pero conductoras se colocan opuestas en el vacío. El campo magnético que las rodea crea una fuerza negativa, que las atrae entre sí. White y sus coautores escribieron en el resumen del artículo que este estudio sugiere que se podrían explorar experimentos miniaturizados a “escala de chip” utilizando el efecto Casimir para desarrollar “una burbuja de deformación real, aunque humilde”.

A pesar de esta sensacional noticia y la consiguiente confusión de que ya se había creado una burbuja de deformación real, el desarrollo de este trabajo ha sido discreto en los últimos tres años. El propio White ha dicho que está muy centrado en el trabajo financiado por la DARPA para explorar las cavidades de Casimir, el espacio entre placas que crea el efecto Casimir. En 2023 se convirtió en el director ejecutivo y fundador de una empresa de nanotecnología llamada Casimir que pretende “transformar el panorama energético” mediante el uso de nanotecnología que puede interactuar con campos cuánticos.

Entonces, ¿qué significa esto para el motor warp? Al menos para White, no tener proyectos activos en marcha no significa que él, o cualquier otro investigador, se esté rindiendo.

Casi al mismo tiempo que White publicaba su artículo sobre la burbuja warp, un físico alemán publicaba un artículo científico en la revista Classical and Quantum Gravity que sugiere que podría existir una solución para el motor warp que acabaría por completo con la energía negativa. Esta idea ha despertado el interés de la comunidad científica, pero, por el momento, este modelo aún no nos acerca a lograr un verdadero motor warp.

Sin embargo, a pesar de todo, White no ha perdido la esperanza en este sueño para la humanidad.

White dijo, recordando sus días en el National Air and Space Museum:

“Creo que lo que realmente me impactó cuando era joven [fue] siempre la historia de la gente: la gente trabajando junta para resolver problemas”.

Comparando el estudio del motor warp con la larga construcción de una catedral francesa en Estrasburgo entre 1015 y 1439, White dice que es posible que nunca vea el producto final de su investigación sobre el motor warp. Aun así, está feliz de contribuir con lo que pueda para que algún día se haga realidad.

White dijo:

“No sé cuándo se desarrollará el motor warp, ni si se desarrollará, pero sé lo que tengo que hacer a continuación”.

[FT: PM]

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