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Articulo de referencia

Conducción de Alcubierre

Visualización bidimensional de un motor de Alcubierre, que muestra las regiones opuestas de expansión y contracción del espacio-tiempo que desplazan la región central. El motor ...

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Visualización bidimensional de un motor de Alcubierre, que muestra las regiones opuestas de expansión y contracción del espacio-tiempo que desplazan la región central.

El motor de Alcubierre ( [ alkuˈβjere ] ) es una idea especulativa de motor de curvatura según la cual una nave espacial podría lograr un viaje aparente más rápido que la luz contrayendo el espacio delante de ella y expandiendo el espacio detrás de ella, bajo el supuesto de que se podría crear un campo de densidad de energía configurable inferior al del vacío (es decir, masa negativa ). [ 1 ] [ 2 ] Propuesto por el físico teórico Miguel Alcubierre en 1994, el motor de Alcubierre se basa en una solución de las ecuaciones de campo de Einstein . Dado que esas soluciones son tensores métricos , el motor de Alcubierre también se conoce como métrica de Alcubierre .

Los objetos no pueden acelerar a la velocidad de la luz dentro del espacio-tiempo normal ; en cambio, el motor de Alcubierre desplaza el espacio alrededor de un objeto de manera que este llegue a su destino más rápidamente que la luz en el espacio normal sin violar ninguna ley física . [ 3 ]

Aunque la métrica propuesta por Alcubierre es consistente con las ecuaciones de campo de Einstein, la construcción de tal impulsor no es necesariamente posible. El mecanismo propuesto del impulsor de Alcubierre implica una densidad de energía negativa y, por lo tanto, requiere materia exótica o manipulación de la energía oscura . [ 4 ] Si no existe materia exótica con las propiedades correctas, entonces el impulsor no puede construirse. Sin embargo, al final de su artículo original, [ 5 ] Alcubierre argumentó (siguiendo un argumento desarrollado por físicos que analizan agujeros de gusano transitables [ 6 ] [ 7 ] ) que el vacío de Casimir entre placas paralelas podría cumplir el requisito de energía negativa para el impulsor de Alcubierre.

Otro posible problema es que, si bien la métrica de Alcubierre es consistente con las ecuaciones de Einstein, la relatividad general no incorpora la mecánica cuántica . Algunos físicos han presentado argumentos que sugieren que una teoría de la gravedad cuántica (que incorporaría ambas teorías) eliminaría aquellas soluciones de la relatividad general que permiten viajar en el tiempo hacia el pasado y, por lo tanto, invalidaría el motor de Alcubierre.

Los solitones ofrecen una "laguna" matemática en la relatividad general para crear teóricamente una burbuja de curvatura con energía positiva. Se mueven a través del espacio-tiempo, mientras que la burbuja misma podría moverse más rápido que la velocidad de la luz. [ 8 ]

Historia

En 1994, Miguel Alcubierre propuso un método para cambiar la geometría del espacio mediante la creación de una onda que provocaría la contracción del tejido espacial delante de una nave espacial y la expansión del espacio detrás de ella. [ 5 ] [ 1 ] [ 2 ] La nave se desplazaría sobre esta onda dentro de una región de espacio plano, conocida como burbuja de curvatura , y no se movería dentro de esta burbuja, sino que sería arrastrada por el movimiento de la región debido a la acción del motor. La velocidad local relativa al espaciotiempo deformado sería sublumínica, pero la velocidad a la que podría moverse una nave espacial sería superlumínica, lo que haría posible el vuelo interestelar, como una visita a Próxima Centauri en pocos días. [ 9 ]

Métrica de Alcubierre

La métrica de Alcubierre define el espaciotiempo del motor de curvatura . Es una variedad lorentziana que, si se interpreta en el contexto de la relatividad general , permite que una burbuja de curvatura aparezca en un espaciotiempo previamente plano y se aleje a una velocidad efectivamente superior a la de la luz. El interior de la burbuja es un sistema de referencia inercial y sus habitantes no experimentan aceleración propia. Este método de transporte no implica que los objetos se muevan a velocidades superiores a la de la luz con respecto al contenido de la burbuja de curvatura; es decir, un haz de luz dentro de la burbuja de curvatura siempre se movería más rápido que la nave. Dado que los objetos dentro de la burbuja no se mueven (localmente) más rápido que la luz, la formulación matemática de la métrica de Alcubierre es consistente con las afirmaciones convencionales de las leyes de la relatividad (a saber, que un objeto con masa no puede alcanzar ni superar la velocidad de la luz) y los efectos relativistas convencionales , como la dilatación del tiempo, no se aplicarían como lo harían con el movimiento convencional a velocidades cercanas a la de la luz. [ 10 ]

Una extensión de la métrica de Alcubierre que elimina la expansión de los elementos de volumen y, en cambio, se basa en el cambio de distancias a lo largo de la dirección del movimiento es la del matemático José Natário. En su métrica, el espacio-tiempo se contrae hacia la proa de la nave y se expande en la dirección perpendicular al movimiento, lo que significa que la burbuja en realidad "se desliza" a través del espacio, por así decirlo, "empujando el espacio a un lado". [ 10 ] [ 11 ]

El motor de Alcubierre sigue siendo un concepto hipotético con problemas aparentemente difíciles, aunque ya no se cree que la cantidad de energía requerida sea inalcanzable. [ 12 ] Sin embargo, Alexey Bobrick y Gianni Martire afirman que, en principio, se puede construir una clase de espaciotiempos de motor de curvatura sublumínicos y esféricamente simétricos basados ​​en principios físicos actualmente conocidos por la humanidad, como la energía positiva. [ 13 ] Además, un estudio de Remo Garattini y Kirill Zatrimaylov muestra que la cantidad de densidad de energía negativa requerida para sostener una burbuja de curvatura puede, en principio, reducirse si la burbuja se mueve en un campo gravitatorio externo, como el de un agujero negro . [ 14 ] [ 15 ]

Matemáticas

Utilizando el formalismo ADM de la relatividad general , el espaciotiempo se describe mediante una foliación de hipersuperficies de tipo espacial de tiempo de coordenadas constante t , con la métrica tomando la siguiente forma general:

ds2=−(α2−βiβi)dt2+2βidincógnitaidt+γijdincógnitaidincógnitaj,{\displaystyle ds^{2}=-\left(\alpha ^{2}-\beta _{i}\beta ^{i}\right)\,dt^{2}+2\beta _{i}\,dx^{i}\,dt+\gamma _{ij}\,dx^{i}\,dx^{j},}

dónde

  • α es la función de lapso que da el intervalo de tiempo propio entre hipersuperficies cercanas,
  • β i es el vector de desplazamiento que relaciona los sistemas de coordenadas espaciales en diferentes hipersuperficies,
  • γ ij es una métrica definida positiva en cada una de las hipersuperficies.

La forma particular que estudió Alcubierre [ 5 ] se define por:

α=1,βincógnita=−vs(t)F(rs(t)),βy=βz=0,γij=δij,{\displaystyle {\begin{aligned}\alpha &=1,\\\beta ^{x}&=-v_{s}(t)f{\big (}r_{s}(t){\big )},\\\beta ^{y}&=\beta ^{z}=0,\\\gamma _{ij}&=\delta _{ij},\end{aligned}}}

dónde

vs(t)=dincógnitas(t)dt,rs(t)=(incógnita−incógnitas(t))2+y2+z2,F(rs)=tanh⁡(σ(rs+R))−tanh⁡(σ(rs−R))2tanh⁡(σR),{\displaystyle {\begin{aligned}v_{s}(t)&={\frac {dx_{s}(t)}{dt}},\\r_{s}(t)&={\sqrt {{\big (}x-x_{s}(t){\big )}^{2}+y^{2}+z^{2}}},\\f(r_{s})&={\frac {\tanh {\big (}\sigma (r_{s}+R){\big )}-\tanh {\big (}\sigma (r_{s}-R){\big )}}{2\tanh(\sigma R)}},\end{aligned}}}

con parámetros arbitrarios R > 0 y σ > 0. La forma específica de la métrica de Alcubierre se puede escribir de la siguiente manera:

ds2=(vs(t)2F(rs(t))2−1)dt2−2vs(t)F(rs(t))dincógnitadt+dincógnita2+dy2+dz2.{\displaystyle ds^{2}=\left(v_{s}(t)^{2}f{\big (}r_{s}(t){\big )}^{2}-1\right)\,dt^{2}-2v_{s}(t)f{\big (}r_{s}(t){\big )}\,dx\,dt+dx^{2}+dy^{2}+dz^{2}.}

Con esta forma particular de la métrica, se puede demostrar que la densidad de energía medida por observadores cuya cuadrivelocidad es normal a las hipersuperficies viene dada por:

−do48πGRAMOvs2(y2+z2)4gramo2rs2(dFdrs)2,{\displaystyle -{\frac {c^{4}}{8\pi G}}{\frac {v_{s}^{2}\left(y^{2}+z^{2}\right)}{4g^{2}r_{s}^{2}}}\left({\frac {df}{dr_{s}}}\right)^{2},}

donde g es el determinante del tensor métrico .

Por lo tanto, debido a que la densidad de energía es negativa, se necesita materia exótica para viajar más rápido que la velocidad de la luz. [ 5 ] La existencia de materia exótica no se descarta teóricamente; sin embargo, se cree que generar y mantener suficiente materia exótica para realizar hazañas como viajar más rápido que la luz (y mantener abierta la "garganta" de un agujero de gusano ) es poco práctico. Según el escritor Robert Low, dentro del contexto de la relatividad general es imposible construir un motor de curvatura en ausencia de materia exótica. [ 16 ]

Conexión con la energía oscura y la materia oscura

El astrofísico Jamie Farnes, de la Universidad de Oxford, ha propuesto una teoría, publicada en la revista científica revisada por pares Astronomy & Astrophysics , que unifica la energía oscura y la materia oscura en un único fluido oscuro , y que se espera que pueda ser comprobada por el Square Kilometre Array alrededor de 2030. [ 17 ] Farnes descubrió que Albert Einstein había explorado la idea de masas negativas gravitacionalmente repulsivas mientras desarrollaba las ecuaciones de la relatividad general , una idea que conduce a una hipótesis "hermosa" donde el cosmos tiene cantidades iguales de cualidades positivas y negativas. La teoría de Farnes se basa en masas negativas que se comportan de forma idéntica a la física del impulso de Alcubierre, proporcionando una solución natural para la actual "crisis en cosmología" debido a un parámetro de Hubble variable en el tiempo . [ 18 ]

Dado que la teoría de Farnes permite que una masa positiva (es decir, una nave) alcance una velocidad igual a la de la luz, se la ha calificado de "controvertida". [ 19 ] Si la teoría es correcta, lo cual ha sido objeto de un intenso debate en la literatura científica, explicaría la energía oscura, la materia oscura, permitiría curvas temporales cerradas y sugeriría que un motor de Alcubierre es físicamente posible con materia exótica . [ 20 ]

Física

Con respecto a ciertos efectos específicos de la relatividad especial, como la contracción de Lorentz y la dilatación del tiempo , la métrica de Alcubierre presenta algunos aspectos aparentemente peculiares. En particular, Alcubierre demostró que una nave que utiliza un motor de Alcubierre viaja en una geodésica de caída libre incluso mientras la burbuja de curvatura acelera: su tripulación estaría en caída libre mientras acelera sin experimentar fuerzas G de aceleración . Sin embargo, se presentarían enormes fuerzas de marea cerca de los bordes del volumen del espacio plano debido a la gran curvatura del espacio en esa zona, pero una especificación adecuada de la métrica mantendría las fuerzas de marea muy pequeñas dentro del volumen ocupado por la nave. [ 5 ]

La métrica original del motor de curvatura y sus variantes simples tienen la forma ADM , que se usa frecuentemente al hablar de la formulación de valores iniciales de la relatividad general. Esto podría explicar la idea errónea generalizada de que este espaciotiempo es una solución de la ecuación de campo de la relatividad general. Las métricas en forma ADM se adaptan a una familia específica de observadores inerciales, pero estos observadores no se distinguen físicamente de otras familias similares. Alcubierre interpretó su "burbuja de curvatura" en términos de una contracción del espacio delante de la burbuja y una expansión detrás, pero esta interpretación podría ser engañosa, [ 21 ] ya que la contracción y la expansión en realidad se refieren al movimiento relativo de miembros cercanos de la familia de observadores ADM.

En la relatividad general, a menudo se especifica primero una distribución plausible de materia y energía, y luego se halla la geometría del espaciotiempo asociada a ella; pero también es posible aplicar las ecuaciones de campo de Einstein en sentido inverso, especificando primero una métrica y luego hallando el tensor energía-momento asociado a ella, y esto es lo que hizo Alcubierre al construir su métrica. Esta práctica implica que la solución puede violar diversas condiciones de energía y requerir materia exótica . La necesidad de materia exótica plantea interrogantes sobre si se puede distribuir la materia en un espaciotiempo inicial que carece de una burbuja de curvatura de tal manera que la burbuja se cree posteriormente, aunque algunos físicos han propuesto modelos de espaciotiempos de propulsión de curvatura dinámica en los que se forma una burbuja de curvatura en un espacio previamente plano. [ 4 ] Además, según Serguei Krasnikov , [ 22 ] generar una burbuja en un espacio previamente plano para un viaje unidireccional más rápido que la luz requiere forzar a la materia exótica a moverse a velocidades locales más rápidas que la luz, algo que requeriría la existencia de taquiones , aunque Krasnikov también señala que cuando el espaciotiempo no es plano desde el principio, se podría lograr un resultado similar sin taquiones colocando de antemano algunos dispositivos a lo largo de la trayectoria de viaje y programándolos para que entren en funcionamiento en momentos preasignados y para que operen de una manera preasignada. Algunos métodos sugeridos evitan el problema del movimiento taquiónico, pero probablemente generarían una singularidad desnuda en el frente de la burbuja. [ 23 ] [ 24 ] Allen Everett y Thomas Roman comentan sobre el hallazgo de Krasnikov ( tubo de Krasnikov ):

[El hallazgo] no significa que las burbujas de Alcubierre, si fuera posible crearlas, no pudieran usarse como medio de viaje superlumínico. Solo significa que las acciones necesarias para cambiar la métrica y crear la burbuja deben ser realizadas previamente por algún observador cuyo cono de luz frontal contenga toda la trayectoria de la burbuja. [ 25 ]

Por ejemplo, si uno quisiera viajar a Deneb (a 2.600 años luz de distancia) y llegar en menos de 2.600 años en el futuro según los relojes externos, sería necesario que alguien ya hubiera comenzado a trabajar en la curvatura del espacio desde la Tierra hasta Deneb al menos 2.600 años atrás:

Una nave espacial ubicada adecuadamente con respecto a la trayectoria de la burbuja podría entonces optar por entrar en ella, como un pasajero que toma un tranvía que pasa, y así realizar el viaje superlumínico  ... como señala Krasnikov, las consideraciones de causalidad no impiden que la tripulación de una nave espacial organice, mediante sus propias acciones, completar un viaje de ida y vuelta desde la Tierra a una estrella distante en un tiempo arbitrariamente corto, medido por los relojes en la Tierra, alterando la métrica a lo largo de la trayectoria de su viaje de ida. [ 25 ]

Dificultades

Requerimiento de masa-energía

La métrica de esta forma tiene dificultades significativas porque todas las teorías conocidas del espaciotiempo de propulsión warp violan varias condiciones de energía . [ 26 ] Sin embargo, una propulsión warp de tipo Alcubierre podría realizarse explotando ciertos fenómenos cuánticos verificados experimentalmente, como el efecto Casimir , que conducen a tensores de energía-impulso que también violan las condiciones de energía, como la energía-masa negativa , cuando se describen en el contexto de las teorías cuánticas de campos. [ 27 ] [ 28 ]

Si se cumplen ciertas desigualdades cuánticas conjeturadas por Ford y Roman, [ 29 ] los requisitos energéticos para algunos motores de curvatura podrían ser inviables e incluso negativos. Por ejemplo, se podría requerir el equivalente energético de −10⁶⁴ kg [ 30 ] para transportar una pequeña nave espacial a través de la Vía Láctea, una cantidad órdenes de magnitud mayor que la masa estimada del universo observable . También se han ofrecido contraargumentos a estos problemas aparentes, [ 3 ] aunque los requisitos energéticos generalmente siguen exigiendo una civilización de tipo III en la escala de Kardashev . [ 9 ]

Chris Van Den Broeck de la Katholieke Universiteit Leuven en Bélgica, en 1999, intentó abordar los problemas potenciales. [ 31 ] Al contraer el área superficial 3+1-dimensional de la burbuja que es transportada por el impulso, mientras que al mismo tiempo expande el volumen tridimensional contenido en su interior, Van Den Broeck pudo reducir la energía total necesaria para transportar átomos pequeños a menos de tres masas solares . Más tarde, en 2003, al modificar ligeramente la métrica de Van den Broeck, Serguei Krasnikov redujo la cantidad total necesaria de masa negativa a unos pocos miligramos. [ 3 ] [ 26 ] Van Den Broeck detalló esto diciendo que la energía total puede reducirse drásticamente al mantener el área superficial de la burbuja de curvatura en sí misma microscópicamente pequeña, mientras que al mismo tiempo expande el volumen espacial dentro de la burbuja. Sin embargo, Van Den Broeck concluye que las densidades de energía requeridas aún son inalcanzables, al igual que el pequeño tamaño (unos pocos órdenes de magnitud por encima de la escala de Planck ) de las estructuras espaciotemporales necesarias. [ 23 ]

En 2012, el físico Harold White y sus colaboradores anunciaron que modificar la geometría de la materia exótica podría reducir los requisitos de masa-energía para una nave espacial macroscópica del equivalente al planeta Júpiter al de la nave espacial Voyager 1 (aprox. 700  kg) [ 12 ] o menos, [ 32 ] y declararon su intención de realizar experimentos a pequeña escala en la construcción de campos de curvatura. [ 12 ] White propuso engrosar la pared extremadamente delgada de la burbuja de curvatura, de modo que la energía se concentre en un volumen mayor, pero la densidad de energía máxima general es en realidad menor. En una representación plana 2D, el anillo de energía positiva y negativa, inicialmente muy delgado, se convierte en un toroide más grande y difuso (forma de rosquilla). Sin embargo, como esta burbuja de curvatura menos energética también se engrosa hacia la región interior, deja menos espacio plano para albergar la nave espacial, que tiene que ser más pequeña. [ 33 ] Además, si la intensidad de la curvatura espacial puede oscilar en el tiempo, la energía requerida se reduce aún más. [ 12 ] Según White, un interferómetro de Michelson-Morley modificado podría probar la idea: una de las patas del interferómetro parecería tener una longitud ligeramente diferente cuando se energizaran los dispositivos de prueba. [ 32 ] [ 34 ] Alcubierre ha expresado escepticismo sobre el experimento, diciendo: "según entiendo, no hay manera de que se pueda hacer, probablemente no en siglos, si es que se puede hacer alguna vez". [ 35 ] [ 36 ]

En 2021, el físico Erik Lentz describió una forma en que podrían existir motores de curvatura provenientes de energía puramente positiva conocida y familiar: burbujas de curvatura basadas en ondas de "solitones" autorreforzantes superlumínicas. [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] La afirmación es controvertida, ya que otros físicos argumentan que todos los motores de curvatura físicamente razonables violan la condición de energía débil , así como las condiciones de energía fuerte y dominante . [ 42 ]

Colocación de la materia

Krasnikov propuso que, si no se puede encontrar o utilizar materia taquiónica , una solución podría ser disponer que las masas a lo largo de la trayectoria de la nave se pusieran en movimiento de tal manera que se produjera el campo requerido. Pero en este caso, la nave de propulsión Alcubierre solo puede viajar por rutas que, como un ferrocarril, hayan sido equipadas previamente con la infraestructura necesaria. El piloto dentro de la burbuja está causalmente desconectado de sus paredes y no puede realizar ninguna acción fuera de ella: la burbuja no puede utilizarse para el primer viaje a una estrella distante porque el piloto no puede colocar infraestructura delante de la burbuja mientras está "en tránsito". Por ejemplo, viajar a Vega (que está a 25 años luz de la Tierra) requiere disponer todo de tal manera que aparezca la burbuja moviéndose hacia Vega a una velocidad superlumínica; tales preparativos siempre tomarán más de 25 años. [ 22 ]

Coule ha argumentado que los esquemas, como el propuesto por Alcubierre, son inviables porque la materia colocada en la trayectoria prevista de una nave debe colocarse a velocidad superlumínica; es decir, que construir un motor de Alcubierre requiere un motor de Alcubierre incluso si la métrica que lo permite tiene sentido físico. Coule argumenta además que una objeción análoga se aplicará a cualquier método propuesto para construir un motor de Alcubierre. [ 24 ]

Supervivencia dentro de la burbuja

Un artículo de José Natário (2002) sostiene que los miembros de la tripulación no podían controlar, dirigir ni detener la nave en su burbuja de curvatura porque la nave no podía enviar señales al frente de la burbuja. [ 21 ]

Un artículo de 2009 de Carlos Barceló, Stefano Finazzi y Stefano Liberati utiliza la teoría cuántica para argumentar que el impulso de Alcubierre a velocidades superiores a la de la luz es imposible principalmente porque las temperaturas extremadamente altas causadas por la radiación de Hawking destruirían cualquier cosa dentro de la burbuja a velocidades superlumínicas y desestabilizarían la burbuja misma; el artículo también argumenta que estos problemas no existen si la velocidad de la burbuja es sublumínica, aunque el impulso aún requiere materia exótica. [ 4 ]

Efecto perjudicial en el destino

Brendan McMonigal, Geraint F. Lewis y Philip O'Byrne han argumentado que si una nave impulsada por el efecto Alcubierre desacelerara desde una velocidad superlumínica, las partículas que su burbuja había acumulado durante el tránsito se liberarían en explosiones energéticas similares a la radiación con desplazamiento al azul infinito que se hipotetiza que ocurre en el horizonte de sucesos interno de un agujero negro de Kerr ; las partículas que apuntan hacia adelante serían, por lo tanto, lo suficientemente energéticas como para destruir cualquier cosa en el destino que se encuentre directamente frente a la nave. [ 43 ] [ 44 ]

Espesor de pared

La cantidad de energía negativa requerida para tal propulsión aún no se conoce. Pfenning y Allen Everett de Tufts sostienen que una burbuja de curvatura que viaja a 10 veces la velocidad de la luz debe tener un espesor de pared de no más de 10 −32 metros, cerca de la longitud de Planck límite , 1,6 × 10 −35 metros. [ 45 ] En los cálculos originales de Alcubierre, una burbuja macroscópicamente lo suficientemente grande como para encerrar una nave de 200 metros requeriría una cantidad total de materia exótica mayor que la masa del universo observable, y forzar la materia exótica a una banda extremadamente delgada de 10 −32 metros se considera impracticable. Restricciones similares se aplican al metro superlumínico de Krasnikov . Chris Van den Broeck construyó una modificación del modelo de Alcubierre que requiere mucha menos materia exótica pero coloca la nave en una "botella" de espaciotiempo curva cuyo cuello es de aproximadamente 10 −32 metros. [ 23 ]

Violación de causalidad e inestabilidad semiclasica

Los cálculos del físico Allen Everett muestran que las burbujas de curvatura podrían usarse para crear curvas temporales cerradas en la relatividad general, lo que significa que la teoría predice que podrían usarse para viajar en el tiempo hacia atrás . [ 46 ] Si bien es posible que las leyes fundamentales de la física permitan curvas temporales cerradas, la conjetura de protección de la cronología plantea la hipótesis de que en todos los casos en que la teoría clásica de la relatividad general las permite, los efectos cuánticos intervendrían para eliminar la posibilidad, haciendo que estos espaciotiempos sean imposibles de realizar. Un posible tipo de efecto que lograría esto es una acumulación de fluctuaciones del vacío en el límite de la región del espaciotiempo donde el viaje en el tiempo se volvería posible por primera vez, causando que la densidad de energía sea lo suficientemente alta como para destruir el sistema que de otro modo se convertiría en una máquina del tiempo. Algunos resultados en gravedad semiclasica parecen respaldar la conjetura, incluyendo un cálculo que trata específicamente con efectos cuánticos en espaciotiempos de propulsión warp que sugirió que las burbujas warp serían semiclasicamente inestables, [ 4 ] [ 47 ] pero en última instancia la conjetura solo puede ser resuelta por una teoría completa de gravedad cuántica . [ 48 ]

Alcubierre aborda brevemente algunas de estas cuestiones en una serie de diapositivas de una conferencia publicadas en línea, [ 49 ] donde escribe: «¡Cuidado!: en relatividad, cualquier método para viajar más rápido que la luz puede, en principio, utilizarse para viajar al pasado (una máquina del tiempo)». En la siguiente diapositiva, menciona la conjetura de la protección cronológica y escribe: «La conjetura no ha sido probada (no sería una conjetura si lo hubiera sido), pero existen buenos argumentos a su favor basados ​​en la teoría cuántica de campos. La conjetura no prohíbe los viajes más rápidos que la luz. Simplemente afirma que si existe un método para viajar más rápido que la luz y se intenta utilizarlo para construir una máquina del tiempo, algo saldrá mal: la energía acumulada explotará o creará un agujero negro».

Relación con el motor de curvatura de Star Trek

La serie de televisión y las películas de Star Trek utilizan el término "motor de curvatura" para describir su método de viaje más rápido que la luz. Ni la teoría de Alcubierre, ni nada similar, existía cuando se concibió la serie; el término "motor de curvatura" y el concepto general se originaron con la novela de ciencia ficción de John W. Campbell de 1931, Islas del espacio . [ 50 ] Alcubierre afirmó en un correo electrónico a William Shatner que su teoría se inspiró directamente en el término utilizado en la serie [ 51 ] y cita el "'motor de curvatura' de la ciencia ficción" en su artículo de 1994. [ 5 ] Un USS Alcubierre aparece en el juego de rol de mesa de Star Trek, Star Trek Adventures . [ 52 ] Desde el lanzamiento de Star Trek: La serie original , las series derivadas más recientes de Star Trek han hecho un uso más cercano de la teoría detrás del Motor de Alcubierre, incorporando burbujas/campos de curvatura a la ciencia dentro del universo.

Véase también

Notas

  1. 1 2 Agnew, J. (16 de agosto de 2019). «Un examen de la teoría y la tecnología de curvatura para determinar el estado del arte y la viabilidad». AIAA Propulsion and Energy Forum and Exposition . doi : 10.2514/6.2019-4288 . ISBN 978-1-62410-590-6. S2CID 202443606 . 
  2. 1 2 Williams, Matt (1 de marzo de 2020). "Los científicos están empezando a tomarse en serio los motores de curvatura, especialmente este concepto" . ScienceAlert.com .
  3. 1 2 3 Krasnikov, S. (2003). "Las desigualdades cuánticas no prohíben los atajos espaciotemporales". Physical Review D . 67 (10) 104013. arXiv : gr-qc/0207057 . Bibcode : 2003PhRvD..67j4013K . doi : 10.1103/PhysRevD.67.104013 . S2CID 17498199 . 
  4. 1 2 3 4 Finazzi, Stefano; Liberati, Stefano; Barceló, Carlos (2009). "Inestabilidad semiclasica de los motores de curvatura dinámicos". Physical Review D . 79 (12) 124017. arXiv : 0904.0141 . Bibcode : 2009PhRvD..79l4017F . doi : 10.1103/PhysRevD.79.124017 . S2CID 59575856 . 
  5. 1 2 3 4 5 6 Alcubierre, Miguel (1994). "El motor de curvatura: viaje hiperrápido dentro de la relatividad general". Classical and Quantum Gravity . 11 (5): L73– L77. arXiv : gr-qc/0009013 . Bibcode : 1994CQGra..11L..73A . doi : 10.1088/0264-9381/11/5/001 . S2CID 4797900 . 
  6. ↑ Thorne, Kip; Michael Morris; Ulvi Yurtsever (1988). "Agujeros de gusano, máquinas del tiempo y la condición de energía débil" ( PDF) . Physical Review Letters . 61 (13): 1446– 1449. Bibcode : 1988PhRvL..61.1446M . doi : 10.1103/PhysRevLett.61.1446 . PMID 10038800. Archivado (PDF) del original el 23 de febrero de 2011. 
  7. ↑ Cramer, John G. (15 de abril de 1996). "El motor de curvatura de Alcubierre" . Archivado del original el 21 de septiembre de 2012. Alcubierre, siguiendo la línea de los teóricos de los agujeros de gusano, argumenta que la teoría cuántica de campos permite la existencia de regiones de densidad de energía negativa bajo circunstancias especiales, y cita el efecto Casimir como ejemplo.
  8. ↑ "Artículo sobre un trabajo publicado en la revista Classical and Quantum Gravity" .
  9. 1 2 Fil'chenkov, M.; Laptev, Yu. (1 de octubre de 2017). "Viaje a la galaxia a través del motor warp de Alcubierre" . Acta Astronáutica . 139 : 254– 257. Código bibliográfico : 2017AcAau.139..254F . doi : 10.1016/j.actaastro.2017.07.011 . ISSN 0094-5765 . 
  10. 1 2 Alcubierre, Miguel; Lobo, Francisco SN (2017). "Agujeros de gusano, propulsores de curvatura y condiciones energéticas, fundamentos de los propulsores de curvatura". Teorías fundamentales de la física . 189. Cham: 257–279 . arXiv : 2103.05610 . Bibcode : 2017FTP...189..257A . doi : 10.1007/978-3-319-55182-1_11 . ISBN 978-3-319-55181-4.
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  13. ↑ Bobrick, Alexey; Martire, Gianni (20 de abril de 2021). "Introducción a los motores de curvatura físicos" . Classical and Quantum Gravity . 38 (10): 105009. arXiv : 2102.06824 . Bibcode : 2021CQGra..38j5009B . doi : 10.1088/1361-6382/abdf6e . ISSN 0264-9381 . S2CID 231924903 .  
  14. ↑ Garattini, Remo; Zatrimaylov, Kirill (29 de julio de 2024). "Agujeros negros, propulsores de curvatura y condiciones energéticas" . Physics Letters B. 856 138910. arXiv : 2408.04495 . Bibcode : 2024PhLB..85638910G . doi : 10.1016 /j.physletb.2024.138910 . ISSN 0370-2693 . S2CID 271554785 .  
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