A compreensão atual dos físicos sobre o espaço-tempo vem da teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein. A Relatividade Geral afirma que o espaço e o tempo estão fundidos e que nada pode viajar mais rápido que a velocidade da luz. A relatividade geral também descreve como a massa e a energia distorcem o espaço-tempo – objetos pesados como estrelas e buracos negros curvam o espaço-tempo ao seu redor. Essa curvatura é o que você sente como gravidade e por que muitos heróis viajantes do espaço se preocupam em “ficar presos” ou “cair” em um poço de gravidade. Os primeiros escritores de ficção científica John Campbell e Asimov viram essa deformação como uma forma de contornar o limite de velocidade.
E se uma nave estelar pudesse comprimir o espaço à sua frente enquanto expandia o espaço-tempo atrás dela? “Star Trek” pegou essa ideia e a chamou de motor de dobra.
Em 1994, Miguel Alcubierre, um físico teórico mexicano, mostrou que comprimir o espaço-tempo na frente da nave e expandi-lo atrás era matematicamente possível dentro das leis da Relatividade Geral. Então, o que isso significa? Imagine que a distância entre dois pontos é de 10 metros (33 pés). Se você estiver no ponto A e puder viajar um metro por segundo, levará 10 segundos para chegar ao ponto B. No entanto, digamos que você possa de alguma forma comprimir o espaço entre você e o ponto B para que o intervalo agora seja de apenas um metro. . Então, movendo-se pelo espaço-tempo em sua velocidade máxima de um metro por segundo, você seria capaz de alcançar o ponto B em cerca de um segundo. Em teoria, essa abordagem não contradiz as leis da relatividade, pois você não está se movendo mais rápido que a luz no espaço ao seu redor. Alcubierre mostrou que o motor de dobra de “Star Trek” era de fato teoricamente possível.
Proxima Centauri aqui vamos nós, certo? Infelizmente, o método de compressão do espaço-tempo de Alcubierre tinha um problema: requer energia negativa ou massa negativa.
A compreensão atual dos físicos sobre o espaço-tempo vem da teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein. A Relatividade Geral afirma que o espaço e o tempo estão fundidos e que nada pode viajar mais rápido que a velocidade da luz. A relatividade geral também descreve como a massa e a energia distorcem o espaço-tempo – objetos pesados como estrelas e buracos negros curvam o espaço-tempo ao seu redor. Essa curvatura é o que você sente como gravidade e por que muitos heróis viajantes do espaço se preocupam em “ficar presos” ou “cair” em um poço de gravidade. Os primeiros escritores de ficção científica John Campbell e Asimov viram essa deformação como uma forma de contornar o limite de velocidade.
E se uma nave estelar pudesse comprimir o espaço à sua frente enquanto expandia o espaço-tempo atrás dela? “Star Trek” pegou essa ideia e a chamou de motor de dobra.
Em 1994, Miguel Alcubierre, um físico mexicano, mostrou que comprimir o espaço-tempo na frente da nave e expandi-lo atrás era matematicamente possível dentro das leis da Relatividade Geral. Então, o que isso significa? Imagine que a distância entre dois pontos é de 10 metros (33 pés). Se você não estiver no ponto A e puder viajar um metrô por segundo, pegue 10 segundos para chegar ao ponto B. No entanto, digamos que você possa de alguma forma comprimir o espaço entre você e o ponto B para que o intervalo agora seja de apenas um metro. . Então, movendo-se pelo espaço-tempo em sua velocidade máxima de um metro por segundo, você seria capaz de alcançar o ponto B em cerca de um segundo. Em teoria, essa abordagem não contradiz as leis da relatividade, pois você não está se movendo mais rápido que a luz no espaço ao seu redor. Alcubierre mostrou que o motor de dobra de “Star Trek” era de fato teoricamente possível.
Proxima Centauri aqui vamos nós, certo? Infelizmente, o método de acomodação do espaço-tempo de Alcubierre tinha um problema: requer energia negativa ou massa negativa.
O motor de dobra de Alcubierre reduziria as distâncias criando uma bolha plana de espaço-tempo ao redor da nave e dobrando o espaço-tempo em torno dessa bolha. Para funcionar, o motor de dobra exigiria um anel com densidade de energia negativa ou massa negativa, um tipo teórico de matéria. Como os físicos nunca viram massa negativa, a energia negativa é a única possibilidade.
Um motor de dobra usaria muita massa para criar um desequilíbrio entre partículas e antipartículas para gerar energia negativa. Por exemplo, se duas partículas – um elétron e um antielétron – aparecerem perto do motor de dobra, uma delas ficará emaranhada na massa, criando um desequilíbrio. A densidade de energia negativa é a consequência desse desequilíbrio. A bolha do espaço-tempo seria feita a partir dessa energia negativa pelo motor de dobra de Alcubierre.
No entanto, muita matéria seria necessária para um motor de dobra gerar energia negativa suficiente. Alcubierre estimou que a massa de todo o universo visível seria necessária para um motor de dobra com uma bolha de 100 metros.
Chris Van Den Broeck, um físico, demonstrou em 1999 que aumentar o volume dentro da bolha, mantendo a área da superfície, reduziria significativamente a quantidade de energia necessária, para aproximadamente a massa do sol. uma melhoria significativa, mas ainda muito além do escopo de qualquer opção do mundo real.
Soluções que parecem aproximar os motores de dobra da realidade foram apresentadas em dois artigos recentes, um de Alexey Bobrick e Gianni Martire e outro de Erik Lentz.
Bobrick e Martire descobriram que poderiam eliminar a necessidade de usar energia negativa alterando o espaço-tempo dentro da bolha de uma maneira particular. No entanto, uma unidade de dobra capaz de viajar a uma taxa mais rápida que a luz não é criada por esta solução.
Lentz também criou uma solução por conta própria que não requer energia negativa. Ele descobriu que um motor de dobra não precisaria usar energia negativa porque resolveu as equações da Relatividade Geral usando um método geométrico diferente. A bolha poderia viajar mais rápido que a velocidade da luz com a solução de Lentz.
É essencial enfatizar que essas inovações fascinantes são modelos matemáticos. Não vou confiar totalmente em modelos como físico até que tenhamos evidências de experimentos. No entanto, o estudo das unidades de torção está se materializando. Como fã de ficção científica, dou as boas-vindas a todo esse novo pensamento. O capitão Picard disse uma vez que nada é impossível até que seja.
