Viajando a la velocidad de la luz: cuando la ciencia ficción desafía a los científicos

“Ahora, si agregamos una carga, que generaría energía eléctrica además de la energía gravitatoria, sería posible sortear este problema y ser repelido. [de l’autre côté du trou de ver]. Como un imán gigantesco, seríamos atraídos por el Polo Norte y luego repelidos por el Polo Sur. Solo después de hacer esto, no puedes volver al otro lado. En el contexto de las narrativas que predicen un viaje de regreso, este atajo inicial ciertamente nos permitiría avanzar rápidamente, pero nos obligaría a dar un giro en el universo para volver al punto de partida. «Es como si tomaras un atajo para ir a la iglesia, pero para volver a casa tuvieras que rodear el pueblo» imagen de Marie-Christine Angonin.

Ser capaz de viajar de un lado a otro a través del agujero de gusano, como en Interestelar, necesitaríamos una energía cuya densidad sea más débil que el vacío, una masa que podría empujarnos de vuelta a un agujero blanco a medida que nos acerquemos a él. «Para eso, tendríamos que tener una masa negativa en alguna parte», señala Marie-Christine Angonin. “Sería antigravedad, es decir, un lugar desde el cual seríamos rechazados en lugar de atraídos. La antigravedad está muy presente en la ciencia ficción, pero en la vida cotidiana nunca se ha destacado, ni siquiera en las energías del vacío. »

Nociones difíciles de interpretar para los neófitos, sean los que sean aficionados a la ciencia ficción. Por eso se desarrolló la justificación narrativa del hiperespacio. Las naves pilotadas por los personajes ficticios pasan entre dos extremos de un agujero de gusano a una velocidad superior a la de la luz, justificando así un movimiento rápido que no retrasa la trama. Tenga en cuenta que el hiperespacio representado en la ciencia ficción solo toma prestados ciertos términos de la ciencia, pero no corresponde a ninguna teoría científica.

DISTORSIÓN Y MÉTRICA DE ALCUBIERRE

En 1994, el físico mexicano Miguel Alcubierre desarrolló un medio teórico de movimiento superlumínico que no violaría el principio físico de que nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz en el vacío. La métrica de Alcubierre, en teoría compatible con la teoría de la relatividad especial, imagina la posibilidad de doblar el espacio-tiempo. La nave espacial no se mueve más rápido que la luz, sino que queda atrapada en una «burbuja» que le permite moverse del punto A al punto B más rápido que la luz. Dicha burbuja se forma expandiendo el espacio detrás de la vasija, por un lado, y contrayendo el espacio frente a la vasija, por el otro.

Sólo aquí, si esta teoría respeta a priori las leyes de la física, doblando así el espacio-tiempo para viajar más rápido que la luz, también requiere energía cuya densidad es menor que la del vacío. Sin embargo, el principio de masa negativa, ideado por Einstein, es todavía hoy solo una hipótesis no verificada y difícil de verificar.

“El problema es que una partícula que va más rápido que la luz siempre seguirá siendo más rápida que la luz, porque reducir su velocidad requeriría una energía infinita”, dice Marie-Christine Angonin. “Por otro lado, llevar un objeto masivo a la velocidad de la luz requeriría una infinidad de energía. Y esto no es un infinito teórico, ha sido demostrado por la experiencia. Por eso los aceleradores de partículas no envían cubos de materia, sino una sola partícula, porque ya se necesita una cantidad colosal de energía para que sea simplemente relativista. »

Que haya burbujas de espacio-tiempo que viajen a la velocidad de la luz, o incluso más rápido que la luz, es teóricamente posible. Pero el gran problema sería meter un barco en una de estas burbujas. “Tendríamos que parar la burbuja, hacerla ir más lenta que la velocidad de la luz, y eso no es posible. Técnicamente, no existe una forma física de cruzar esta barrera de la velocidad de la luz”, argumenta Marie-Christine Angonin.

Pero entonces, si consideramos que el «motores de distorsión» – largamente teorizado por los guionistas de Jornada en las estrellas – no se pueden desarrollar por la propia necesidad de energía negativa, ¿son una ficción? No necesariamente. La investigación realizada por un grupo internacional de científicos sobre otras clases de «motores warp» se publicó en 2021 en la revista Gravedad clásica y cuántica.

Los científicos de este grupo, llamado Física Aplicada, observaron un «motor de distorsión» teórico que no requiere masa negativa. Para que esto sea físicamente posible, dicen, el barco tendría que verse como un escudo, plano por delante y por detrás. Su demostración, aunque incompleta, tiene la ventaja de mostrar que, desde un punto de vista matemático, se podría construir una máquina warp.

“La métrica de Alcubierre era una idea poco realista y completamente imposible de implementar en la física cotidiana por varias razones. […] Lo que estos científicos demostraron es que la métrica de Alcubierre es una solución entre muchas otras, más fácil de implementar, por así decirlo. Es interesante, pero eso no significa que se pueda hacer”, enfatiza Marie-Christine Angonin. “Si tenemos en cuenta las fluctuaciones del vacío, este tipo de experimento solo existirá en una teoría del espacio-tiempo cuántico con energías muy pequeñas y, por lo tanto, con partículas muy pequeñas. Una nave espacial a la velocidad de la luz es completamente irreal en este momento. »

A pesar del interés de los científicos en estas cuestiones durante muchos años, los viajes superlumínicos deben seguir siendo por mucho tiempo una prerrogativa de los autores de ciencia ficción.