Los viajes interestelares han fascinado a la humanidad durante siglos, inspirando innumerables historias de exploración y aventura. Sin embargo, hasta hace poco, estas hazañas solo eran concebibles en el reino de la ciencia ficción.

Poder doblar el espacio-tiempo para viajar de un punto a otro en el universo de manera rápida y eficiente es lo que los un equipo de científicos de la Universidad de Alabama en Huntsville y del Laboratorio de Propulsión Avanzada de Física Aplicada, en Nueva York están explorando, una idea que ha capturado la atención de la comunidad científica desde que fue propuesta por primera vez por el físico Miguel Alcubierre.

La idea es modificar el espacio-tiempo alrededor de una nave espacial de tal manera que la nave se mueva dentro de una “burbuja” deformada del espacio-tiempo, en lugar de moverse a través del espacio normalmente. Esto permitiría que la nave “viajara” a velocidades increíbles sin violar las leyes de la física tal como las entendemos.

Sin embargo, hay un problema: las soluciones clásicas de velocidad de curvatura violan algunas de las leyes fundamentales de la física, lo que las hace poco prácticas.

Ejemplo de trayectoria de alabeo Alcubierre con tres fases de vuelo
Ejemplo de trayectoria de alabeo Alcubierre con tres fases de vuelo. Crédito: J. Fuchs et al.

Para abordar este desafío, los científicos han desarrollado herramientas computacionales avanzadas que les permiten explorar de manera más integral los espacios-tiempo de velocidad de curvatura. Esto ha llevado al desarrollo de nuevas soluciones que cumplen con las condiciones de energía necesarias para que estos viajes sean físicamente posibles.

Una de las características clave de estos espacios-tiempo de velocidad de curvatura es que modifican el espacio-tiempo de fondo de manera que la trayectoria de la nave se convierte en una geodésica, permitiendo un movimiento suave y eficiente a través del universo. Además, estas soluciones incluyen una región compacta de vacío que rodea la trayectoria de la nave, creando un entorno protegido para los pasajeros.

El diseño de estos espacios-tiempo de velocidad de curvatura implica una serie de pasos complicados, que van desde la definición de los puntos de partida y llegada hasta la construcción de una solución métrica que guíe el movimiento de la nave a lo largo de una trayectoria específica.

Si bien todavía estamos lejos de ver naves espaciales doblando el espacio-tiempo a nuestro alrededor, el modelo propuesto por los investigadores demuestra la posibilidad de una solución de un motor sublumínico de velocidad de curvatura que satisfaga todas las condiciones energéticas.

Fuentes

Jared Fuchs, Christopher Helmerich, et al., Constant velocity physical warp drive solution, Classical and Quantum Gravity (2024).arXiv DOI: 10.48550/arxiv.2405.02709

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