Pregúntele a Ethan: ¿Qué física imposible sería posible con una unidad warp?

Nave espacial empresarial de Star Trek: la próxima generación

Cuando el debut de la serie Star Trek hace 50 años introdujo por primera vez la distorsión warp en la conciencia pública, nuestra comprensión del universo era diferente a la actual. En primer lugar, el motor warp era solo un dispositivo auxiliar para la trama, lo que permitía alcanzar estrellas distantes sin envejecer a los personajes y al Universo. Se creía que es físicamente imposible, porque viola las leyes de la relatividad de Einstein. En segundo lugar, se creía que la gravedad funciona para atraer galaxias distantes entre sí, y que si viajas a una velocidad cercana a la velocidad de la luz, eventualmente vuelas a cualquier parte; No sabíamos sobre la energía oscura. Un estudio de 1998 del Universo acelerador nos dijo que solo el 3% de las galaxias en el Universo observable son accesibles para la velocidad de la luz. Pero en 1994, Miguel Alcubierre descubrió una solución para la relatividad general, que repentinamente movió el motor warp al área de lo físicamente posible. ¿Puede la unidad warp ayudarnos a alcanzar estas galaxias? El lector está interesado en esto:

¿Será posible, utilizando el motor Alcubierre , alcanzar galaxias que hoy se consideran inalcanzables?

Una respuesta positiva a la pregunta solo abre el velo de lo que será posible en este caso.


Cómo se vería un motor warp

En nuestro universo, las cosas posibles e imposibles se distinguen por la teoría de la relatividad. Con respecto a cualquier otra partícula de materia o radiación, ya sea masiva o sin masa, nada puede moverse más rápido que la velocidad de la luz. Es físicamente imposible acelerar un objeto masivo a la velocidad de la luz, porque esto requeriría una cantidad infinita de energía. Solo podemos esperar acercarnos a él, lo que nos permitirá viajar muy rápido, pero no arbitrariamente rápido. Dado que el tejido del Universo, el espacio-tiempo, en sí mismo se expande a cierta velocidad, las galaxias alejadas de nosotros se alejarán de nosotros a una velocidad mayor que la velocidad de la luz. Por supuesto, no se mueven directamente, pero la expansión del Universo garantiza que todo lo que está a 15 mil millones de años luz de distancia será inaccesible para nosotros debido a la expansión demasiado rápida del espacio entre nosotros.


El amarillo es el universo observable, el violeta es alcanzable

No importa cuánta energía bombeemos en una nave espacial, no importa qué tan cerca lleguemos a la velocidad de la luz, las galaxias que están fuera de la zona alcanzable se expandirán lejos de nosotros a una velocidad que exceda los límites de relatividad de Einstein. Con el tiempo, estarán cada vez más lejos de nosotros, incluso si volamos hacia ellos a la velocidad de la luz. Así es como se ve el Universo, donde domina la materia oscura: incluso la estructura del espacio juega en tu contra. Pero la decisión de Alcubierre para GRT no solo cambia estas restricciones, sino que las elimina por completo. Un objeto todavía no puede moverse más rápido que la luz a través del espacio, pero de repente el espacio que rodea a su objeto puede hacer algo que no sucedió antes.



Aunque la solución Alcubierre requiere un nuevo tipo de materia o energía, una sustancia con una masa / energía de reposo negativa, le permite deformar (comprimir) significativamente el espacio frente a usted en la dirección de su movimiento, y al mismo tiempo invertir (expandir) el espacio detrás de usted. En un sentido práctico, esto le permite reducir la distancia que se encuentra frente a usted decenas, cientos o miles de veces: esto es el equivalente a moverse a una velocidad mayor que Warp 9 en el universo de Star Trek. Y si puede comprimir la distancia a su destino, puede superar cualquier expansión del espacio en un universo en expansión.

Los efectos de lo que de repente se vuelve físicamente posible son asombrosos.


Cúmulo remoto de galaxias inalcanzable sin motor warp

Ver galaxias invisibles. No solo puedes "atrapar" todo lo que se mueve en el espacio desde ti, incluso si el espacio se expande más rápido que la velocidad de la luz, ¡esto te permite "atrapar" galaxias fuera del Universo observable! Ahora solo podemos ver la distancia que recorre la luz a través del universo en expansión en los 13.800 millones de años que han pasado desde el Big Bang. Pero si puede deformar el espacio y superar el límite adelantando fotones en su viaje, puede volar a través del Universo y ver estrellas, galaxias y partes del Universo cuya luz nunca llegará a la Tierra. ¡Este será realmente un viaje a esos lugares donde nadie ha estado antes!



Para ver un futuro que la Tierra nunca verá. Todo en el Universo ve el mismo Universo que nosotros: el Universo, con 13.800 millones de años. Pero cuando miramos las estrellas y galaxias que están a miles, millones o miles de millones de años luz de distancia, ¡vemos lo que eran hace miles, millones o miles de millones de años! Para todas las galaxias que no están en nuestro grupo local, existe una restricción sobre la edad en que podemos verlas, ya que solo la "luz joven" puede alcanzarnos. La luz emitida por la mayoría de las galaxias nunca nos llegará debido a la expansión del universo. Pero al tener un motor warp, podemos visitarlos y verlos hoy. Esto nos permitiría observar las etapas de la evolución cósmica directamente, de lo que solo podemos adivinar.


Una estrella polvorienta muy joven, lo que nuestro Sol pudo haber sido en la juventud

Para vernos en el pasado. El motor de urdimbre no puede viajar en el tiempo, pero si es posible adelantar la luz emitida durante mucho tiempo por la Tierra, el Sol o la Vía Láctea, puede atraparla con la ayuda de las herramientas adecuadas. Puedes volar 65 millones de años luz y, con la ayuda de un telescopio bastante potente, puedes ver el asteroide que destruyó a los dinosaurios. Vuele a 12,000 años luz de distancia y vea el final de la última glaciación. Vuela durante 53 años luz y comprueba por ti mismo quién mató a John F. Kennedy. Vuela a 4.500 millones de años luz de distancia y observa el nacimiento del sistema solar. El motor de urdimbre, junto con un potente telescopio, puede ser una herramienta forense ideal.


Una nave con armas convencionales, como láseres limitados por la velocidad de la luz, puede ser fácilmente engañada y destruida con un motor warp

Supera cualquier arma, ataca completamente de repente. Cualquier batalla está limitada por la velocidad de los objetos: la velocidad de la luz. Pero si puedes moverte más rápido, los ataques limitados por la velocidad de la luz no pueden hacerte daño. Y si usted, como atacante, se acerca a un objetivo a una velocidad superior a la velocidad de la luz, no podrá establecer su proximidad con ningún sensor. De hecho, si logras golpear a tu oponente con una velocidad mayor que la velocidad de la luz, primero sentirá el golpe, luego verá tu puño contra su cara y luego verá cómo tu puño se aleja de su cara a una velocidad arbitrariamente alta.

De la misma manera, puede crear una ilusión o efecto que a primera vista excede la velocidad de la luz, aunque solo cambia la estructura del espacio.



En realidad, el motor warp no violará ninguna ley de la física. La distorsión controlada del espacio evitará solo una limitación de lo posible: que nada con masa pueda moverse en el espacio en relación con otro objeto más rápido que la velocidad de la luz. Si el motor Alcubierre fuera real, no solo podríamos llegar a cualquier estrella o galaxia en el Universo, sino también lograr lo que hoy se considera imposible. Podríamos saber cosas que no podríamos saber de otra manera: para probar nuestra creencia de que el Universo es isotrópico, homogéneo y que las propiedades de CMB son las mismas para todos los puntos del espacio. La introducción de tecnología fantástica en la vida sería la bendición más increíble para la ciencia de todo lo que se pueda imaginar.