¿Podría la humanidad llegar a otras estrellas en este siglo? Tecnologías sorprendentes lo harían posible. En esto entra la “Burbuja de Alcubierre”. Es posible que allí esté la respuesta a cómo escapar del Sistema Solar.
¿Qué es una burbuja de deformación? Es un fenómeno de apariencia subespacial que envuelve una nave espacial y distorsiona el continuo espacio-tiempo de la nave espacial para propulsar la misma.
Algunas ideas brillantes llegan como una “epifanía” a los científicos de diferentes maneras. A Newton le cayó una manzana en la cabeza y se le ocurrió la Ley de la gravitación universal, Arquímedes se sentó en una bañera y luego corrió desnudo por la ciudad gritando “Eureka“, después de todo, acababa de crear la Ley de Arquímedes. Al físico teórico mexicano Miguel Alcubierre se le ocurrió una idea revolucionaria en el campo de la física mientras veía Star Trek en la televisión.
¿Cómo funciona la burbuja de Alcubierre?
El argumento de la película es bastante sencillo, la tripulación de la nave estelar “Enterprise” vuela de planeta en planeta a lo largo del camino, realizando hazañas y descubrimientos científicos, encontrándose con diversas criaturas alienígenas.?
A Miguel le interesaba la forma en que el Enterprise se desplazaba de estrella en estrella, comprimía el espacio frente a él, de modo que la nave no volaba hacia las estrellas, sino que las propias estrellas se acercaban a él.
Miguel Alcubierre. Cortesía: unam.mx
Imagina que hay una taza de café en la mesa cubierta con un mantel, puedes alargar la mano y cogerla, o puedes mover el mantel junto con el café, no alcanzas la taza, sino que la taza se acerca a ti.
Más o menos lo mismo ocurre con el espacio en las series de ciencia ficción. La idea le pareció muy interesante al físico mexicano, y por diversión decidió intentar calcular la posibilidad de crear un motor de este tipo. Sorprendentemente, la máquina de doblar el espacio que aparece en Star Trek resultó ser una solución válida para las ecuaciones de Einstein. Es decir, es teóricamente posible crear un motor de este tipo.
Nave estelar para escapar del Sistema Solar
Una nave estelar equipada con un motor Alcubierre debe estar rodeada por una burbuja de espacio curvado, una especie de burbuja hueca de materia y energía.
Si descartamos todos los cálculos complejos, detrás de la nave espacial el espacio se hincha, y delante, por el contrario, se contrae. Este concepto tan interesante interesó mucho a los especialistas de la NASA, en particular al Dr. Harold White, que revisó considerablemente el mensaje original de Alcubierre, acercándolo un poco más a la aplicación práctica.
Un tema que se desprende implícitamente de la posibilidad de crear una burbuja Alcubierre-Lenz-White puede denominarse a grandes rasgos “energía nuclear métrica”. Y es que la estabilidad de los núcleos atómicos y de las partículas elementales pesadas (en primer lugar, protones y neutrones), así como las barreras potenciales a las transformaciones nucleares, dependen muy significativamente de la métrica (es decir, de las propiedades locales del espacio-tiempo, o, lo que es lo mismo – de la intensidad y gradiente del campo gravitatorio). Dependiendo de la métrica local, las reacciones nucleares pueden ir en distintas direcciones y con distintas probabilidades.
Hasta cierto punto, esto es análogo al cambio del equilibrio químico en la fase gaseosa (conocido como principio de Le Chatelier-Brown), aunque la analogía es bastante distante.
Ilustración de la presentación de Harold White para la conferencia Simposio 100 Year Starship en Orlando (2011).
En la física nuclear propiamente dicha, la dependencia de las transformaciones de las partes elementales respecto a la métrica se ilustra mediante el límite gravitatorio de Chandrasekhar. Si se supera este límite, durante la compresión de la estrella tiene lugar en ella el proceso de fusión de electrones y protones en neutrones (se forma una estrella de neutrones). En estas condiciones, los neutrones resultan ser los más estables, aunque en la métrica habitual no perturbada (es decir, donde no existe una gravedad tan elevada), el neutrón es inestable y sufre una desintegración beta (en un protón y un electrón).
Aún más sensibles a la métrica son los núcleos atómicos con un margen insignificante de estabilidad.
Como ya se ha señalado, los límites condicionales de la burbuja de Alcubierre representan una determinada característica de la métrica local, y es muy probable que los procesos nucleares en ella se desarrollen de forma significativamente diferente que en el espacio ordinario con una ligera curvatura gravitatoria.
A diferencia de la idea de una nave volando en una burbuja, la idea de reacciones nucleares en la zona de los límites de la burbuja no requiere un tamaño significativo de la burbuja y un tiempo significativo de su existencia (en relación con un observador externo). Todo puede ocurrir en un volumen muy pequeño y muy rápidamente.
Este tipo de energía nuclear métrica no sólo puede ser más fácil de conseguir, sino también (hoy en día) más relevante que los viajes interestelares ultrarrápidos.
Es muy posible que con el desarrollo de la tecnología y la llegada de los ordenadores cuánticos, que, según nos han prometido, están a la vuelta de la esquina, el primer vuelo a las estrellas, aunque nos parezca surrealista, se produzca ya en este siglo.
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