Los motores de curvatura , sistemas de propulsión hipotéticos que mueven las naves espaciales comprimiendo o “deformando” el espacio-tiempo a su alrededor en lugar de producir empuje como los motores convencionales, han sido durante mucho tiempo objeto de investigación continua en física. Aunque el concepto tiene sus raíces en la ciencia ficción, muchos investigadores a lo largo de las últimas décadas han contribuido a una creciente comprensión de que tales tecnologías realmente podrían funcionar , al menos en teoría.
Ahora, un nuevo estudio adopta un enfoque novedoso para el estudio conceptual de los motores de curvatura: ¿qué podría suceder si un sistema de propulsión tan futurista se estropeara Más concretamente, el equipo que participó en el estudio se propuso simular las señales clave ( ondas gravitacionales en este caso) que resultarían de lo que denominan “falla de contención” del motor de curvatura.
Los motores warp en la ciencia ficción
Aunque el concepto de propulsión warp se hizo famoso por sus apariciones en Star Trek , la idea tiene sus orígenes mucho antes. Una de las primeras obras de ficción conocidas que presenta la propulsión warp fue una novela de 1931 de John W. Campbell, Islands in Space . Sin embargo, el término “propulsión warp espacial” no aparecería hasta casi dos décadas después en la historia de Frederick Brown de 1949 “Gateway to Darkness”. Décadas después de eso, la idea también se convertiría en un pilar del transporte interestelar en los universos ficticios de Star Trek, Star Wars y otras franquicias de ciencia ficción.
Hipotéticamente, la propulsión a velocidad de curvatura podría realmente existir, aunque para hacer realidad esta tecnología primero habría que superar obstáculos que incluyen encontrar fuentes exóticas de energía para alimentarla, así como cuestiones relativistas que surgen de la implementación de viajes en esas condiciones.
Motor warp en la ciencia ficción. En este caso en Star Trek
Según la Dra. Katy Clough de la Universidad Queen Mary de Londres, autora principal del estudio reciente, los motores warp todavía lucen bien en el papel a pesar de estos problemas.
“Aunque los motores de curvatura son puramente teóricos, tienen una descripción bien definida en la teoría de la relatividad general de Einstein”, dijo Clough en una declaración reciente , “y por eso las simulaciones numéricas nos permiten explorar el impacto que podrían tener en el espacio-tiempo en forma de ondas gravitacionales”.
Mediante la colaboración con físicos gravitacionales de la Universidad Queen Mary de Londres, la Universidad de Potsdam, el Instituto Max Planck (MPI) de Física Gravitacional en Potsdam y la Universidad de Cardiff, el equipo internacional utilizó simulaciones numéricas para examinar las consecuencias de una avería del motor de curvatura.
En concreto, el equipo trató de explorar la generación de ondas gravitacionales que produciría un “fallo de contención” de este tipo y si las señales de un evento de este tipo podrían ser registradas por detectores de ondas gravitacionales basados en la Tierra.
El Dr. Sebastian Khan, de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Cardiff y uno de los coautores del artículo, dijo que era “natural que continuáramos la tradición de la investigación sobre el motor de curvatura en la era de la astronomía de ondas gravitacionales”, destacando el trabajo inicial de 1994 de Miguel Alcubierre, a quien se le atribuye la construcción de la primera solución matemática para la física del motor de curvatura mientras trabajaba en su doctorado en la Universidad de Cardiff, después del cual también trabajó en el MPI en Potsdam.
Colapso del motor Warp
Según el equipo, cuando un motor de curvatura colapsa, debería producir ondas gravitacionales, una forma de onda transportadora de energía generada en condiciones en las que grandes cantidades de masa se aceleran o perturban, normalmente asociadas con eventos celestiales.
En la Tierra, los físicos han estado estudiando las ondas gravitacionales desde que se detectó oficialmente la primera en 2015. La investigación actual generalmente se centra en objetivos que incluyen fusiones entre estrellas de neutrones, agujeros negros supermasivos y otros fenómenos cósmicos. Según el equipo de investigación en su nuevo artículo, la ruptura de un motor de curvatura produciría una firma notablemente diferente de estas fuentes celestiales de ondas gravitacionales, lo que daría como resultado una explosión de alta frecuencia.
Lamentablemente, esta rápida explosión gravitacional no se registraría en los detectores que se utilizan actualmente. Sin embargo, esto plantea la intrigante pregunta de si el transporte por impulso de curvatura podría producir perturbaciones en el espacio-tiempo que podrían generar señales detectables con bastante frecuencia, al menos si ya lo estuvieran utilizando las civilizaciones espaciales que atraviesan el cosmos.
Si bien actualmente no existen detectores capaces de detectar estas señales específicas, sí existe la tecnología necesaria para construirlos. Esto significa que los científicos podrían ser capaces de detectar los motores warp que utilizan las civilizaciones extraterrestres, aunque todavía estamos muy lejos de poder aprovechar esa tecnología.
El Dr. Khan señala que si bien el estudio del equipo allana el camino hacia la detección de esas señales hipotéticas, no ofrece orientación sobre cómo podrían construirse futuros detectores de impulso warp.
Motor warp del mexicano Miguel Alcubierre.
Dinámica energética de la falla del motor de curvatura
Los investigadores también exploraron los aspectos energéticos de una hipotética falla del motor de curvatura, revelando que se liberaría una ola de materia energética negativa, tras la cual seguirían ondas positivas y negativas alternadas. El aumento neto de energía resultante, dice el equipo, también podría producir una firma detectable.
“Para mí, el aspecto más importante del estudio es la novedad de modelar con precisión la dinámica de los espacio-tiempos de energía negativa”, dijo Dietrich, y agregó que la perspectiva de detectar las firmas que producirían dichas tecnologías podría tener otras aplicaciones en el mundo real.
Además de la detección de sistemas avanzados de propulsión alienígena, Dietrich dice que los hallazgos del equipo podrían al menos “ayudarnos a comprender mejor la evolución y el origen de nuestro universo, o la evitación de singularidades en el centro de los agujeros negros”.
Sin embargo, el equipo admite que detectar señales de ondas gravitacionales provenientes de motores warp extraterrestres, si bien es una posibilidad remota, vale la pena investigarla.
“Aunque somos escépticos sobre la probabilidad de ver algo, creo que es lo suficientemente interesante como para que valga la pena observarlo”, dijo el Dr. Clough en una declaración.
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