NeoFronteras

Posibilidades del sistema warp

Área: Física — lunes, 29 de octubre de 2012

Se sigue trabajando en sistemas conceptuales para viajar a las estrellas. Aunque sólo sea para desarrollar la Física Teórica.

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Ahora que se ha descubierto un planeta (no habitable) en el sistema triple de alfa centauro se especula con un viaje interestelar hasta allí. Lo malo es que, pese a tratarse de las estrellas más cercanas a la Tierra, las distancias son tan inmensas que realizar un viaje hasta ese sistema en el lapso de una vida humana es imposible ahora mismo. Incluso considerando sólo una misión no tripulada no es posible en corto o medio plazo.
Las sondas Voyager, que ya están abandonando el sistema solar, tardarían, a la velocidad a la que van, decenas de miles de años en llegar si fueran en esa dirección. Por tanto, la tecnología convencional no sirve. Pero los sistemas nucleares o la vela láser no tripulados requerirían unos presupuestos tan enormes que difícilmente se puedan financiar algún día.
Sería interesante tener un sistema warp como el de Star Trek, pero la idea es obviamente de ciencia ficción. El físico mexicano Miguel Alcubierre estaba viendo un episodio de esta serie cuando se planteó si algo así era posible. Se puso a trabajar en usando Relatividad General y llegó a la conclusión de era posible plantear un escenario teórico en el que era posible viajar a mayores velocidades de la luz. Publicó un artículo al respecto en 1994.
Como todos sabemos, no se puede viajar a mayor velocidad de la luz a través del espacio, pero el propio espacio sí puede expandirse a mayores velocidades que la luz. Desde un punto cosmológico eso ya pasó durante la supuesta inflación cosmológica y pasará en el futuro cuando la energía oscura gane la batalla a la gravedad y todas las galaxias retrocedan de todas las demás a mayor velocidad que la luz, simplemente el espacio entre ellas se expandirá más rápido que la luz que lo atraviese.
Usando esta idea, Alcubierre diseño un sistema en el que se crea una burbuja de espacio, una burbuja warp, en el que se sitúa la nave espacial y a través de la cual la nave no se mueve. En su lugar se deforma el espacio que está antes y después de esa burbuja de tal modo que se contrae y expande respectivamente. Como un surfista en una ola, la nave se podría desplazar a otras regiones de la galaxia.
El sistema no viola ninguna relativista, pero sí presenta impedimentos casi imposibles de salvar. Un problema, expuesto por José Natário, sería que la nave no podría comunicarse con el exterior y, por tanto, no podría controlar el sistema, ni frenar, ni cambiar de dirección ni nada de nada. Este es un inconveniente grave.
Carlos Barceló y Stefano Finazzi también encontraron otra dificultad grave si se tenía en cuenta teoría cuántica. Al parecer el interior de la burbuja sería incinerado por la radiación Hawking y con ello desaparecería la nave y los selores Spock de su interior.
Allen Everett calculó que la pared de la burbuja debía de ser de un material exótico tan especial que debía tener una masa de 10.000 millones de veces la del Universo pese a medir sólo 100 veces la longitud de Planck.
Además, este sistema warp presenta violaciones a las condiciones de energía. Así por ejemplo, se calculó (Pfenning, Michael J.; Ford, L. H., 1997) que para llevar una nave de estas por la galaxia se necesitaría transformar en energía una masa equivalente a varios órdenes de magnitud la masa total del Universo.
Encima está el problema de que parte de la energía necesaria para el invento funcione sería energía negativa, que es algo puramente conceptual. Sería equivalente a una gravedad negativa de la que no tenemos ningún ejemplo real, salvo si interpretamos así a la energía oscura.
Pues bien, toda esta introducción es para contar que ahora Harold White (NASA) dice haber demostrado que esa cantidad descomunal de energía no es necesaria. Basta modificar la geometría de la materia exótica para sólo necesitar el equivalente de energía de unas cuantas toneladas de masa. En lugar de usar una configuración esférica usa una configuración toroidal (en forma de rosquilla). El trabajo fue presentado el pasado septiembre en un simposio, pero hay colgado algo en la web de la NASA. De momento no parece que haya un artículo publicado en una revista académica revisada por pares.
Puede que se invente finalmente la propulsión warp en el 2063, tal y como se afirma en Star Trek, pero lo más probable es que eso no sea posible nunca.
Este tipo de trabajos no van encaminados a conseguir llegar a las estrellas, sino al desarrollo de las teorías físicas que tenemos, ver sus limitaciones y hacer avanzar la ciencia. Además, claro está, de servir para que los físicos se diviertan, pues sin esa diversión simplemente no habría Física Teórica.
Así que no podremos enviar una misión, tripulada o no, que llegue al sistema alfa centauro en unos pocos años para ver si hay personajes como los de Avatar. Puede que nunca nadie consiga el viaje interestelar, que sea simplemente imposible o biológicamente incompatible. Eso explicaría el que no hayamos contactado con otras civilizaciones y que si éstas existen siempre permanecen aisladas.
La ciencia ficción siempre ha sido un buen motor para mover vocaciones e incluso para mover financiación. No debemos menospreciarla, pero tampoco podemos confundir ciencia real con ciencia ficción.
Pese a todo, ya hay gente que plantea una misión con tecnología menos fantasiosa a este sistema estelar. Está bien que al menos se intente hacer algo, aunque sólo sea pensar. Mientras tanto sí debemos preocuparnos por hacer ciencia real y detectar de una vez planetas habitados, aunque sólo sean por microbios. Un telescopio espacial con el suficiente tamaño podría detectar biomarcadores en las atmósferas de planetas de tipo terrestre en la zona habitable de su estrella. Si algún día enviamos algún chisme a algún sitio que por lo menos estemos seguros del objetivo.
Si el James Webb (que además tiene problemas políticos y de financiación) no consigue encontrar a Tierra II quizás sí lo hará la siguiente generación (si se aprueba) de telescopios espaciales. El proyecto ATLAST (aún sólo sobre el papel) plantea enviar al espacio, fuera de las turbulencias atmosféricas, un telescopio de entre 17 y 24 metros de diámetro. Con esos tamaños podría resolver planetas con la ayuda de un coronógrafo. Sólo hace falta voluntad política y dinero.
Es, sin duda, una bonita empresa (palabra ya denostada, por cierto, a base de designar entes mezquinos). Seríamos la primera generación de humanos en encontrar planetas similares a la Tierra girando alrededor de otras estrellas. Todos los demás objetivos de la ciencia espacial palidecen frente a esa meta.

Sólo los soñadores hacen avanzar a la humanidad.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3950

Fuentes y referencias:
Nota en la NASA.
Nota en la NASA.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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14 Comentarios

  1. Gerardo:

    hace solo un par de siglos era impensable ir a la luna, solo un visionario pudo imaginar un cañon como mecanismo fantastico para hacerlo. Al final la ciencia pudo crear ingenios que si lo lograron, y ahora nos parece natural y comun que eso ocurra. Hasta se ha logrado poner robots en marte, son varios, y parece «natural».

    Seguro, que en un par de siglos se logrará poner robots en un sistema estelar cercano, con un «cañon» futurista que no nos imaginamos ahorita, y seguro sera algo «natural» en ese entonces

  2. lluís:

    Uno es muy partidario de este tipo de trabajos teóricos, precisamente por lo que se dice en este artículo.Y encima resultan entretenidos y la ciencia,desde luego, no tiene por que ser aburrida.(Para los que lo sea, claro).

    Y si algo es bien cierto es eso de que son los soñadores los que hacen avanzar a la humanidad. Pero para que los soñadores puedan llevar a cabo sus sueños,o al menos ponerlos a prueba, necesitan financiación que sólo la voluntad política puede ejecutar.

  3. Patricio Lopez:

    Tal vez sería posible desarrollar robots capaces de mantener y tripular una nave impulsada por antimateria (si logramos enfriarla) que en un viaje de 10.000 años pueda llegar a otros sistemas estelares. Estos robots podrían llevar material biológico y ADN humano, de forma de poder clonar colonos una vez arribados a destino (si es que los robots tan inteligentes no deciden que es mejor colonizar el planeta ellos).
    Tal vez esa sea una forma posible que la colonización espacial humana pueda tomar en el futuro lejano

  4. Juan Manuel:

    Amigos:
    Aparte de lograr una supervelocidad, uno de los grandes problemas es que a mayor masa a transportar mucha mayor energía a emplear, por lo menos es lo que se puede teorizar con la física actual (ya se verá); considerando «acortar» la distancia y el tiempo, aún así se emplearía enorme cantidad de energía hasta alfa centauro. Tal vez un módulo compacto de comunicaciones de bajísimo peso (el menor que se pueda) y preparado para recibir módulos de inspección local que se acoplarían al primero que luego se enviarían uno a uno, sería un gran avance, no exento de problemas, claro. Esto, si se lográran velocidades aceptables con la técnica que fuera, y que tal vez no la alcance a ver nuestra generación, pero eso es lo de menos. Al fin y al cabo individualmente iniciamos un viaje personal que culmina el último día de nuestra vida, aunque lo más interesante es que la vida como tal inició un viaje que ya lleva millones y millones de años.

    Por ahora los invito a soñar un poco con esta página

    http://www.space.com/17628-warp-drive-possible-interstellar-spaceflight.html

  5. Miguel Ángel:

    De momento sólo podemos soñar con tecnologías de este tipo, pero podemos plantear otras más factibles como los cohetes impulsados por energía nuclear y las velas solares. Las velas solares son muy ligeras, con lo que se podría dar solución al problema de la masa que plantea Juan Manuel.

    Al final de la noticia comenta Neo que se trata de un objetivo que hace palidecer a cualquier otro de la ciencia espacial: estoy completamente de acuerdo, es más, creo que sólo hay otra posible noticia en todo el mundo de la Ciencia que podría competir en esplendor, y sería el descubrimiento de una técnica genética que capaz de anular o reversibilizar el proceso de envejecimiento.
    Debemos sentirnos afortunados porque la noticia de un planeta gaseoso sugestivo de vida podría producirse en un plazo de 10-15 años y la fuente de la eterna juventud parece más complicada ya que han pasado muy pocos años desde que se completó el Proyecto Genoma Humano y llevamos pocos años investigando los telómeros de los cromosomas, donde parece que está el «quiz» de la cuestión, pero ya estamos en ello: recientemente hablaron en los telediarios de un equipo de investigadores españoles que trabajan con los telómeros y hacían una estimación de unos 80 años para obtener resultados en el tema del envejecimiento. Podría tardarse más tiempo (o quizás menos), pero sería fastuoso dar ese golpe de efecto y acabar burlando las leyes de la biología, de mismo modo que sería impresionante saber si estamos solos o no.

  6. Miguel Ángel:

    Perdón: cuando dije» planeta gaseoso» me refería a «planeta con espectro gaseoso».

    De todos modos, la ausencia de biomarcadores sugestivos de vida no entierra por completo la posibilidad de vida en esos exoplanetas, ya que podría haber formas de vida distintas con otros biomarcadores.

  7. David:

    Neofronteras, explica en este artículo: » La ciencia ficción siempre ha sido un buen motor para mover vocaciones e incluso para mover financiación. No debemos menospreciarla».

    ¿Y la ficción?

  8. tomás:

    Es muy interesante lo que dice Miguel Ángel. Sólo podría compararse a esa muy larga vida merced al dominio de la función de los telómeros, la posibilidad de un vivir, es decir, un envejecimiento libre de enfermedades importantes: cáncer, Alzheimer, Parkinson, artrosis, arterioesclerosis, diabetes, etc.; en resumen esas que acompañan a la edad aunque puedan también atacar en la juventud. Algo así como el proyecto de estar muy sanos en el cementerio. Y una vez así, ¡ala!, a viajar a las estrellas. Es encantador.

  9. Miguel Ángel:

    Querido tomás:

    Ya hablamos en una ocasión sobre la dificultad de tratar a un individuo adulto porque habría que llegar a todas las células del organismo. Se ha propuesto usar virus como vectores, pero seguiría siendo complicado alcanzar a todas las células, además el virus tendría que ser capaz de atravesar la barrera hematoencefálica…
    Parece más probable una terapia genética aplicada preconcepcionalmente en el zigoto o en óvulos/espermatozoides. Pero cualquier avance en este sentido sería espectacular.

    En cuanto al viaje interestelar, hoy sólo podemos pensar en la misión robótica. Plantearme una misión tripulada me obliga a situarme en un futuro muy distinto al actual, en el cual ya existieran seres inteligentes con gran longevidad que se vieran obligados a emprender el viaje por alguna causa de fuerza mayor que no pudiera solucionarse de otra forma (por ejemplo una gran catástrofe, periodo final del sol o semejante), pero tampoco habría medios suficientes para que viajasen todos y se necesitaría acondicionar previamente el exoplaneta (aunque este trabajo lo podrían hacer los unicelulares)…lo dejo, es especular sin mucha base.

  10. David:

    Lo que dyce vuestro artyculo: «Puede que se ynvente fynalmente la propulsyón warp en el 2063, tal y como se afyrma en Star Trek, pero lo más probable es que eso no sea posyble nunca.
    Asy que no podremos envyar una mysyón, trypulada o no, que llegue al systema alfa centauro en unos pocos años para ver sy hay personajes como los de Avatar. Puede que nunca nadye consyga el vyaje ynterestelar, que sea symplemente ymposyble o byológycamente yncompatyble. Eso explycarya el que no hayamos contactado con otras cyvylyzaciones y que sy éstas exysten syempre permanecen aysladas.

    La cyencya fyccyón syempre ha sydo un buen motor para mover vocacyones e yncluso para mover fynancyacyón. No debemos menosprecyarla, pero tampoco podemos confundyr cyencya real con cyencia fyccyón.»

    Cuanto menos es sygnifycatyvo, por muy boyitos que sean los sueños, sobre tecnologyas futuras, lugares exótycos y lejanos y dyversydad byológyca exótyca, los sueños sueños son. Como lo fué la del Mundo perdydo de Arthur conan Doyle, que veya una una expedycyón a una meseta sudamerycana, al monte Rorayma, en donde aún sobrevyven anymales prehystórycos, para conseguyr una mysyón pelygrosa y aventurera .

    No se por qué, quyzás por la mayor cercanya y serme más famylyares, pero me syento mucho más atraydo por el Retrofuturysmo, y por el género de Mundo perdydo, y sus yncreybles cryaturas, de tyempos remotos, que por los relatos de la Cyencia Fyccyón, sus mundos lejanos, ynalcanzables y exótycos, que dan ryenda suelta a nuestra ymagynacyón y a todo typo de especulacyones.

    El retrofuturysmo explora la tensyón exystente entre lo antyguo y lo nuevo y crytyca el poder de la tecnologya actual que nos dystancya como sociedad. Las creacyones retrofuturystas se revela bajo el ymagynaryo de aquellos artefactos encontrados en esos hypotétycos futuros y se manyfyesta bajo la lyteratura, la arquytectura, la moda y la cynematografya entre otras muchas otras expresyones artysticas. Tanto el steampunc, como el dyeselpunc, son ejemplos retrofuturystas dentro de la cultura popular al ymaginar futuros que nunca fueron.

    Aunque el Atompunc, es tambyén una corryente retrofuturysta, que se solapa con la anteryor, sumerge al espectador en el peryodo comprendido entre los años 1945 y 1965, donde se yncluye tanto la Era atómica, que da nombre a este subgénero, como la Era espacyal y la paranoya presente en Estados Unydos por la yntangyble presencya comunysta. Elementos como el cyne underground estadounidense, la syempre presente amenaza atómyca, la arquytectura Googye, los prymeros programas aeroespacyales, el desastre de Chernobyl y la fyccyón superheroyca se mezclan para crear esta corryente retrofuturysta.

    La pelycula de El gygante de hyerro (1999), donde un enorme robot venydo del espacyo es perseguydo por un paranoyco ejércyto estadounydense en plena guerra frya, es un ejemplo en la gran pantalla de esta corryente.

    La saga de vydeojuegos Fallout, la cual se desenvuelve en unos Estados unydos, devastados por la guerra nuclear, y eternamente anclados en la estétyca de 1950, es otro ejemplo de atompunc.

    Como lo es tambyén el vydeojuego arcade Acay catana,(Red catana en ynglés o catana roja en castellano), de Cave Soft. Un «hardcore shooter mylytar «, es decir, un shooter de estétyca bélyca de los años 50, básycamente al estylo Progear. De hecho el juego recuerda poderosamente a este tytulo, debydo a que se utylyzan algunos dyseños retro en nuestro avyón y enemygos, muy al estylo dyeselpunc de Progear No Arashy. Yncluso se mantyene el uso de dos personajes, probablemente pyloto y artyllero.

    Aunque el unyverso de Cyencya fyccyón de los robots Mechas, sy me resulta atractyvo. Vehyculos de combate blyndados con un cuerpo en lugar de un marco vehycular. Algunas hystoryas, como la manga Patlabor y estadounydenses wargame BattleTech , tambyén abarcan mecanysmos utylyzados para fynes cyvyles, como las obras de construccyón pesada, la polycía o las funciones de extyncyón de yncendyos . Mecha tambyén cumplen roles como transportadores, recreacyón, avanzados trajes especyales y otros de Y y D, de aplycacyones.

    Algunos unyversos cyencya fyccyón plantean que representan mecanysmos como un componente de un systyma yntegrado de la fuerza mylytar , con el apoyo de y luchando junto a los tanques , avyones de combate y la ynfantería , que funcyona como una caballerya mecányca. Las aplycaciones a menudo de relyeve la utylydad teóryca de dycho dysposytyvo, la combynyción de la yesystencia de un tanque y potencya de fuego con la capacydad de ynfanterya para atravesar terreno ynestable.

    En otros casos se demuestran con una mayor versatylydad en armamento, como en el Armored Core serie de vydeojuegos, donde mecha llevar a una amplya gama de armamento propagacyón a través de 4 «puntos duros» (dos manos y dos tomas de corryente de mochyla) aunque en mucho mayor escala. El juego de mesa Warhammer 40.000 es otro ejemplo.

    ¿Que hubiese ocurrido, si la humanidad no hubiese puesto tanto interés como ha puesto en las estrellas, y hubiésemos puesto más los pies en el suelo de nuestro mundo o planeta?

    Si la Ciencia y la tecnología, no pudiese desarrollar nuevas teorías físicas y no se pudiese hacer avanzar la ciencia, de forma indefinida, y llegásmos a un límite tecnológico y científico, nos estancariamos, pero quizás se podrían derivar nuevas retro tecnologías entonces, que quizás lograsen aportar algo nuevo a lo que ya hay, en la actualidad entonces, pero ¿sería relevante o podría tener alguna utilidad esta diversificación una vez llegado a un punto limite de avance o prfeccionamiento?

    ¿la evolución o la naturaleza, sigue un camino común, y si llega a un punto limite donde no puede avanzar más, se diversifica por otros caminos?

    Un saludo.

  11. tomás:

    Querido amigo Miguel Ángel:
    No sé por qué me parece que te has tomado mi comentario como una ironía al tuyo. No es así. Ni siquiera al artículo y tampoco a los otros comentarios razonables. Lo que sucede es que encuentro muy prematuro el viaje interestelar cuando su propósito es encontrar un planeta suficientemente parecido a la Tierra. Sobre todo porque, ya que nos ponemos, habría que elegir uno cuya estrella fuese una enana roja con el fin de proporcionarnos un largo porvenir. Y, si consideramos que la formación de sus planetas ha de distar mucho de nuestro génesis, quizá el resultado no nos haya sido muy favorable. En definitiva, que a ese respecto soy muy escéptico, que lo de Star Trek, está bien como entretenimiento, pero que, en mi limitada imaginación, me parece más sensata la frase final de resumen del artículo: «Aunque sólo sea para desarrollar la Física Teórica». Así que conformémonos, de momento con Marte, luego con el Sistema Solar planetario, es decir, con los planetas gigantes gaseosos y sus satélites, más tarde con el lejano de los planetas enanos, y así sucesivamente. Seguro que cada paso nos traerá difíciles retos y creo que pronto la necesidad de acopio de materiales que precisaremos: algún asteroide al que habrá que ver la manera de sacarle sus tesoros.
    Bueno, esa es mi opinión. Un fuerte abrazo.

  12. tomás:

    ¿Pero qué te pasa Davyd? ¿Se te ha cambyado la y por la y? Ya no sé ny lo que escrybo.
    Me has contagyado. Procura ser buen chyco y no nos des estos dysgustos gramatycales.

  13. NeoFronteras:

    Me permito recordar a David que las normas de participación piden buena voluntad a la hora de escribir correctamente. Todo el mundo puede cometer errores, pero hacerlo a propósito no tiene sentido. Porque pretender escribir en vulcaniano no mejora la comunicación.
    Su texto hace daño a la vista y simplemente no será leído por nadie.

  14. David:

    Pero es que al ecribir ayer, el sistema me daba error, y no me dejaba escribir palabras que contuviesen la letra «k», primero, y después, palabras que contuviesen la letra «i», y tuve que revisar todo el texto, para cambiar las ies latinas, por ies griegas. Veía los otros post que habéis puesto, y todos tenían palabras con la letra «i», ¿qué pasaba ahora, entonces? ¿Por que a mi no me deja el sistema, escribir palabras que contenga la letra «i»?. Fue muy pesado revisar todo el texto, y cambiar las letras por otras que no censuraba el sistema… Pero al final, me dejó algunas palabras con «i», y no me continuó censurando el texto.

    Un saludo.

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