Os físicos analisaram teoricamente a possibilidade de criar um motor de dobra (warp drive) - um objeto hipotético que permite viajar em velocidades próximas e supersônicas (do ponto de vista de um observador externo) devido à distorção do espaço-tempo em torno do viajante. Descobriu-se que, em contraste com os vôos superluminais, o invólucro de tal aparelho pode ser feito de matéria comum para viajar em velocidades subleves. Ao mesmo tempo, os mecanismos de propulsão do navio e a grande massa exigida pelo projétil ainda permanecem questões problemáticas. Artigo Publicados na revista Gravidade clássica e quântica.
No final do século passado, o físico Miguel Alcubierre, da Universidade do País de Gales, inspirado no enredo da série de TV "Star Trek", descreveu um modelo teórico de viagem em velocidade supersônica, que não requer o uso de buracos de minhoca. A ideia do cientista era criar uma espécie de bolha que envolvesse a espaçonave, comprimindo o espaço-tempo na frente da nave e esticando-o atrás. Do ponto de vista de um observador externo, tais manipulações podem parecer um vôo superluminal - assim como no modelo inflacionário do universo, os primeiros momentos de sua vida foram acompanhados por uma rápida expansão do espaço e a distância entre os pontos aumentou à medida que se estivessem voando em velocidade superluminal, embora as velocidades físicas dos corpos fossem menores que a velocidade da luz.
Teoria dos motores de dobra
Na teoria geral da relatividade, a fonte das distorções do espaço-tempo é a matéria - ou seja, sua distribuição no espaço determina como a geometria será distorcida. Essa relação pode ser usada na direção oposta - para determinar o tipo de distorção do espaço-tempo, por qual distribuição de matéria ela pode ser causada e quais propriedades a substância de origem possui.
Para o motor de dobra de Alcubierre, tais considerações levam ao fato de que o dispositivo deve necessariamente conter regiões com densidade de energia negativa - enquanto para variedades conhecidas de matéria esse valor é positivo. Assim, até recentemente, acreditava-se que para viagens, entre outras coisas, seria necessário primeiro encontrar uma maneira de criar densidade de energia negativa.
Pesquisa sobre motores de dobra
Alexey Bobrick e Gianni Martire, do Laboratório de Física Aplicada de Propulsão Avançada de Nova York, generalizaram a ideia do motor de dobra de Alcubierre para uma classe mais ampla de distorções do espaço-tempo do que o cientista originalmente proposto. No modelo estendido, os autores dividiram o espaço em três regiões - uma região externa assintoticamente plana (ou seja, praticamente não distorcida a uma grande distância do navio), uma curva - a casca do aparelho e, novamente, uma região plana região interna - o espaço para o próprio navio e passageiros. Ao mesmo tempo, os físicos limitaram-se a considerar cascas simétricas em relação ao eixo de movimento do aparelho e estacionárias do ponto de vista do observador na região interna, ou seja, exigiam a existência de um referencial global do resto da casca.
Os pesquisadores se concentraram em uma subclasse de motores de dobra em que a casca se move em velocidades visíveis subluminais (para as quais é possível, em princípio, acelerar a matéria comum) e que permite a existência de observadores físicos estacionários (ou seja, corpos materiais, não apenas formalmente pontos estacionários) na região interna. Para distorções de espaço-tempo esfericamente simétricas, os cientistas calcularam a densidade de energia necessária com base nos parâmetros de distorção.
Descobriu-se que os motores de dobra sublight permitem não apenas densidade de energia negativa, mas também positiva - o que significa, em princípio, que eles podem ser feitos da matéria a que estamos acostumados. Nesse caso, para o observador, o tempo dentro da nave fluirá mais lentamente do que no referencial, que se move fora da casca com a mesma velocidade, mas para uma casca com massa da ordem da massa da Terra e um raio de 10 metros, a desaceleração será de apenas centésimos de um por cento - ou seja, em um ano, o tempo interno e externo divergirá em apenas algumas horas.
Além disso, os autores encontraram uma forma de reduzir a energia total do navio para um modelo com simetria axial a uma velocidade fixa – para isso, propuseram fazer o casco achatado na direção do movimento. Segundo os cálculos, uma redução no tamanho longitudinal do navio levará a uma mudança diretamente proporcional (no mesmo número de vezes) em sua energia total. Isso poderia facilitar a criação de motores de dobra baseados em matéria com densidade de energia negativa - uma nave achatada precisaria de material menos exótico.
Motores de dobra e realidade
Os cientistas observam que, apesar da possibilidade de movimento do mundo superior de uma nave, na prática quase não é diferente do movimento do mundo superior de qualquer outro corpo físico, uma vez que atualmente não há maneiras conhecidas de acelerar objetos físicos a velocidades de supermundo. É possível supor que alguma partícula hipotética já esteja se movendo mais rápido que a luz - e investigar tal tarefa, mas não é possível acelerar essa partícula da velocidade subluminal usual para a velocidade superluminal necessária. A casca de um motor de dobra também é um objeto material e, para ela, como para qualquer outro corpo, valem as mesmas considerações - e não será possível acelerar motores de dobra extraterrestres por métodos conhecidos pelos físicos.
Não é a primeira vez que teóricos testam viagens exóticas para praticidade. Na realidade, essas viagens estão longe - por exemplo, em maio de 2015, a NASA negou rumores sobre o desenvolvimento de um motor de dobra.
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Uma tradução muito ruim para o ucraniano, por que não traduzir do inglês e não do Katsapyacha?