Cómo Warp Engine aborda la tecnología mágica de Star Trek

Cómo Warp Engine aborda la tecnología mágica de Star Trek

Gracias al Warp Engine, la nave espacial Star Trek Enterprise viaja a través del inimaginablemente vasto universo.

Va descuidado en la serie de televisión. Viaje a las estrellas: la próxima generación. Cuando el capitán Jean-Luc Picard da la orden al espectador, resulta muy familiar”.¡Prometido!Las estrellas circundantes se extienden a las naves espaciales y las líneas empresariales a la velocidad de la luz en las profundidades del universo, más rápido que la luz.

El warp drive es una encantadora tecnología futurista de Star TrekUniverse, que desde su primer episodio en 1966 incluye diez -próximamente once series de televisión- y trece largometrajes. Y en todas esas series y películas, los personajes con naves espaciales exploran el universo, viajan de planeta en planeta y se comunican con una tripulación de extraterrestres.

Cuando era niño era enorme Star Trekdice el físico Eric Lintz, del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico en los Estados Unidos. Allí investiga fenómenos de física esotérica como la materia oscura y la información cuántica, pero escribe su nombre en Google y la primera propuesta de investigación relacionada con la investigación que realiza en su tiempo libre: el motor de convolución.

A medida que envejezco, me doy cuenta de que no todo importa Star Trek Realmente estará allí «, dice. «Pero el motor warp no me dejará». Poco después del primer cierre de coronavirus, esto resultó en una publicación profesional que servirá como trampolín para una maravillosa aceleración en nuestro conocimiento de este motor futurista imaginativo.

sustancia extraña

La de todas las tecnologías Star Trek No en vano, el motor de torsión llama la atención. Sin ella, la historia sería imposible. El universo es extraño, inimaginable, increíblemente grande. Incluso si desea visitar «solo» la próxima estrella, las vastas distancias cósmicas crean una barrera casi impenetrable.

La siguiente estrella es Próxima Centauri, a 4,5 años luz de distancia, una distancia de 4,5 años luz. La luz vuela a toda velocidad cósmica, por lo que cualquier otro método lleva más tiempo. Con la sonda espacial más rápida jamás construida, el largo viaje a través del vacío interestelar llevaría casi ocho mil años. de, como en Star Trek, quiere explorar toda nuestra galaxia (diámetro: 105 mil años luz, que contiene un estimado de cien mil millones de estrellas), y luego se enfrenta a una tarea imposible.

Así que tiene sentido que los creadores de ciencia ficción estén buscando una salida. ¿La solución más popular? No vuele demasiado rápido, tan rápido que la luz sea físicamente imposible, pero acorte la distancia. El motor de torsión hace esto haciendo malabares con el espacio y el tiempo. La imaginación por supuesto. Hasta que el físico Miguel Alcubierre se dio cuenta de repente a finales del siglo pasado de que tal motor era realmente posible.

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menos distancia

En 1994, Alcubierre vio un episodio de próxima generación Mientras realizaba su investigación doctoral sobre rincones hasta ahora desconocidos de la teoría general de la relatividad de Einstein, donde las masas pesadas pueden curvar el espacio y el tiempo. Y así, Alcubierre tomó un trozo de papel, realizó los cálculos y sentó las bases para un artículo que apareció en la revista especializada ese mismo año. Gravedad clásica y cuántica.

En él, describe cómo puedes comprimir el espacio y el tiempo frente a una nave espacial y estirarlo hacia atrás detrás de la nave, de modo que tienes que viajar una distancia mucho menor hasta el destino deseado atrapado de forma segura en lo que él llama una burbuja de torsión.

Es muy difícil construir un motor de Alcubierre en la práctica. El espacio no se puede curvar con tanta fuerza con masa «normal», sino que se debe hacer con materia exótica, que tiene gravedad negativa. Aún no lo sabemos. Convierte el motor de torsión en algo Star TrekUn fanático puede soñar con eso, pero esto no es posible en ningún sentido práctico en este momento.

Docenas de publicaciones Warp Engine seguirían en las siguientes décadas. Estos también siguieron siendo ejercicios teóricos, experimentos mentales que manipulaban las formulaciones de la teoría de la relatividad, en busca de nuevos conocimientos. Pero la necesidad de materias extrañas permaneció. hasta ahora.

seguro

«Leí el primer artículo profesional de Cooper cuando era adolescente», dice Lintz. «La encontré fascinante, aunque no entendía mucho sobre ella en ese momento». Lintz siguió leyendo publicaciones sobre motores warp mucho después de trabajar como físico. Y cuando tuvo algo de tiempo libre durante los meses de encierro, volvió a su antiguo encanto. Entonces me di cuenta de que todos habían pasado por alto algo.

“En su artículo, Alcubierre investigó la solución más simple posible a las formulaciones de la teoría de la relatividad”, dice Lintz. Esta solución dio como resultado el Alcubierre Engine, una burbuja de deformación impulsada por una enorme cantidad de gravedad negativa. «Fue sorprendente que la masa no estuviera físicamente presente en lugares donde la curvatura del espacio debería ser mayor».

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Modelo de motor cupéer. La región azul representa una región comprimida, mientras que la región roja representa una región extendida.Imágenes de Harold White/NASA

Lintz decidió probar algunas matemáticas más inusuales y vio que también podía resolver fórmulas con ellas. ¿La principal diferencia? En la burbuja de torsión obtenida por el eyeliner, la masa estaba en los lugares donde la curvatura es mayor. Y mucho más importante: puedes hacer su burbuja con cosas ordinarias de todos los días. No necesitaba ni un gramo de Stranger Things. «Me sorprendió particularmente que nadie hubiera probado esto antes».

juego de distorsión de luz

Nadie en Warp Bubble à la Lentz ve las estrellas rayadas desde la ventana de una nave espacial Star Trek. En la burbuja de torsión de Alcubierre, puedes ver cómo las estrellas se distorsionan. Y en su solución, la distorsión es más compleja, el espacio-tiempo se curva con un vértice aquí y un valle allá. Nunca supe cómo es exactamente esta forma, pero produce un juego complejo de distorsión de la luz.

Aunque el motor Lentz ya era más práctico que el motor Alcubierre, todavía necesitabas mucha masa para él. Pero esto también podría ser mejor, ya que la cosmóloga Lavinia Heisenberg (Instituto Federal Suizo de Tecnología) intervino con la idea y escribió un artículo de seguimiento. En él mostré que el motor Lentz también opera con una masa menor. Suficiente masa mil veces más pequeña que el Sol. Eso sigue siendo una gran cantidad de kilos, pero no obstante alimentó la esperanza de que un motor de torsión algún día, en Star TrekComo el futuro, realmente puede existir.

Lentz tampoco fue el único que comenzó a jugar con los motores warp durante el encierro. El físico Alexei Bobrick y el empresario Gianni Martier publicaron un artículo casi al mismo tiempo en la misma revista que iba un poco más allá de Linz. Calcularon que un motor de torsión no necesitaría materias extrañas si no volara más rápido que la luz. O, más precisamente, cuando no acortas tanto la distancia que llegas a tu destino antes de que llegue un rayo de luz.

Además, revelaron un nuevo problema. Según ellos, una nave espacial, incluso si está perfectamente incrustada en una burbuja warp, no se moverá por sí sola. Entonces, incluso en una burbuja warp, necesitas un motor. Sin embargo, esto resulta ser tan difícil que no se puede, efectivamente, romper la velocidad de la luz, escribieron. Un problema práctico que Lintz cree que tendrá solución en el futuro.

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tormenta de atención

Las publicaciones de Lintz y Bobrick provocaron una tormenta de interés, especialmente en los Estados Unidos. De los medios de divulgación científica como Científico americano en un físico A los tabloides como Correo de Nueva YorkDe repente, todo el mundo parecía estar hablando de motores warp. En un foro de discusión de reddit, un hilo sobre la investigación de Lentz recibió casi tres mil respuestas. «Por un momento me permití pensar que estábamos a tiempo para el vuelo de Zefram Cochran, y por un momento me sentí muy feliz», dijo un comentarista. Star TrekCannon descubrió el motor warp en 2063. Otro escribió «¿Quién siente que nació hace 300 años?»

Las opiniones están divididas sobre si sucederá algún día en 2063, dentro de trescientos años, o más tarde. Tres físicos creen que cada impulso warp, incluido el de Lintz, viola una regla de fuerza no escrita, como escribieron recientemente en una publicación introductoria. Por cierto, Lintz cree que las críticas de sus colegas a su idea no se aplican.

Ahora mismo cualquiera puede soñar que la puerta es para él frontera final, Me gusta Star Trek Lo dices tan bonito, alguna vez se desvía. Que finalmente cruzaremos ese último umbral en el universo profundo y viajaremos a los mundos distantes y civilizaciones alienígenas que las historias nos han prometido.

¿Los investigadores crearon accidentalmente una burbuja real en el laboratorio?

Luego está esto. El sitio apareció a principios de diciembre. extracción De repente, se supo que Harold White, afiliado a la NASA, había producido verdaderas burbujas warp en el laboratorio. “Los científicos descubrieron accidentalmente la primera burbuja warp del mundo”, decía el titular, que voló por Internet a la velocidad del rayo. «Lo que descubrimos es una burbuja warp real, aunque modesta», dijo White, citado por el descubridor del sitio.

Pero los físicos que profundizaron en el artículo de Ciencias Básicas concluyeron que no respalda esta conclusión. “Escribí un libro sobre impulsos warp y no, no creamos la burbuja warp por casualidad”, escribió el titular en una moneda escrita por el astrónomo y autor Ethan Siegel.

«Esta es una investigación teórica, por lo que no se ha formado una burbuja física real», dice el físico Eric Lintz, quien está interesado en el trabajo de White. «Parece muy difícil hacer lo que describen en el artículo».

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