Há alguns meses atrás, o físico Harold Branco surpreendeu o mundo aeronáutico, quando ele anunciou que ele e sua equipe na NASA tinha começado a trabalhar no desenvolvimento de um motor de dobra mais rápido que a luz. Seu projeto proposto, um engenhoso re-imaginação de uma unidade Alcubierre, pode, eventualmente, resultar em uma máquina que pode transportar uma nave espacial para a estrela mais próxima, em questão de semanas - e tudo isso sem violar a lei da relatividade de Einstein. Entramos em contato com Branco na NASA e pediu-lhe para explicar como esta unidade real da urdidura vida poderia realmente funcionar.
A imagem acima de um navio de comando Vulcan possui um motor de dobra semelhante a uma unidade Alcubierre.
A unidade de Alcubierre
A idéia veio de branco, enquanto ele estava considerando uma equação bastante notável formulada pelo físico Miguel Alcubierre. Em seu artigo 1994, intitulado " A velocidade de dobra: Super-Fast viajar dentro Relatividade Geral ", Alcubierre sugeriu um mecanismo pelo qual o espaço-tempo pode ser" deformado ", tanto na frente e atrás de uma nave espacial.
SEXPANDIR
Michio Kaku apelidado noção de Alcubierre um "passaporte para o universo." Ela tira proveito de uma peculiaridade no código cosmológica que permite a expansão e contração do espaço-tempo, e poderia permitir a viagem hiper-rápida entre os destinos interestelares.Essencialmente, o espaço vazio atrás de uma nave estelar seriam feitos para expandir-se rapidamente, empurrando a nave para a frente - os passageiros percebem como movimento, apesar da completa falta de aceleração.
Branco especula que tal unidade pode resultar em "velocidades" que poderia levar uma nave espacial para Alpha Centauri em apenas duas semanas - mesmo que o sistema é de 4,3 anos-luz de distância.
Em termos de mecânica do motor, um objeto esferóide seria colocado entre duas regiões do espaço-tempo (uma expansão e uma contratação). A "bolha de dobra", então, ser gerado que se move do espaço-tempo em torno do objeto, efetivamente reposicionando-o - o resultado final é viajar mais rápido que a luz, sem o esferóide (ou sonda) ter que mexer no que diz respeito à sua estrutura local de referência .
"Lembre-se, nada excede localmente a velocidade da luz, mas o espaço pode se expandir e contrair em qualquer velocidade," White disse io9. "No entanto, o espaço-tempo é muito dura, então para criar o efeito de expansão e contração de uma forma útil para que nós para chegar a destinos interestelares em períodos de tempo razoáveis exigiria uma grande quantidade de energia."
E, de fato, as primeiras avaliações publicadas na literatura científica que se seguiu sugeriu quantidades horríveis de energia - basicamente igual à massa-energia do planeta Júpiter (que é de 1,9 × 10 27 kg ou 317 a massa da Terra). Como resultado, a idéia foi posta de lado como sendo muito prático. Mesmo que a natureza permitiu uma velocidade de dobra, parecia que nunca seria capaz de construir um nós mesmos.
"No entanto", disse White, "com base na análise que fiz nos últimos 18 meses, pode haver esperança." A chave, diz White, pode ser em alterar a geometria da própria unidade de dobra.
Um novo design
Em outubro do ano passado, White estava se preparando para uma palestra que ele foi dar para o pontapé inicial para o projeto Starship 100 anos em Orlando, Florida. Como ele estava reunindo sua visão em teia espaço, ele realizou uma análise de sensibilidade para as equações de campo, mais por curiosidade do que qualquer outra coisa.
"Meus primeiros resultados sugeriram que eu tinha descoberto algo que estava na matemática o tempo todo", lembrou. "De repente, percebi que se você fez a espessura do anel de energia do vácuo negativo maior - como a passagem de uma forma de cinto para uma forma de rosca - e oscilar a bolha de dobra, você pode reduzir significativamente a energia necessária -. Talvez fazendo a idéia plausível" White tinha ajustado a forma do anel de Alcubierre, que cercaram o esferóide de algo que era um halo plana para algo que era mais grosso e mais curvas.
Ele apresentou os resultados de sua unidade Alcubierre repensar um ano mais tarde na conferência 100 Ano Starship em Atlanta, onde ele destacou suas novas abordagens de otimização - um novo projeto que pode reduzir significativamente a quantidade de matéria exótica necessário. E, de fato, White diz que a velocidade de dobra pode ser alimentado por uma massa que é ainda menor do que a sonda Voyager 1.
Isso é uma mudança significativa nos cálculos para dizer o mínimo. A redução da massa de um planeta do tamanho de Júpiter a um objeto que pesa apenas £ 1600 tem redefinir completamente senso de plausibilidade do White - e da NASA.
Bater o laboratório
Plausibilidade teórica é tudo muito bem e também, é claro. O branco precisa agora é de uma prova de conceito do mundo real. Então, ele bateu o laboratório e trabalho em experiências reais começou.
"Estamos utilizando um interferômetro de Michelson-Morley modificado - que nos permite medir perturbações microscópicas no tempo e no espaço", disse ele. "No nosso caso, estamos tentando fazer uma das pernas do interferômetro parece ser um comprimento diferente quando energizar os nossos dispositivos de teste." White e seus colegas estão tentando simular a unidade Alcubierre tweaked em miniatura usando lasers para perturbar o espaço-tempo de uma parte em 10 milhões.
Claro, o interferômetro não é algo que a NASA iria fugir em uma nave espacial. Pelo contrário, é parte de uma busca científica maior.
"Nosso dispositivo de teste inicial é a implementação de um anel de grande energia potencial - o que observamos como azul deslocado em relação ao quadro de laboratório - através da utilização de um anel de capacitores de cerâmica que são cobrados para dezenas de milhares de volts", ele nos disse. "Vamos aumentar a fidelidade dos nossos dispositivos de teste e continuar a melhorar a sensibilidade do interferômetro campo de dobra - eventualmente, o uso de dispositivos para gerar diretamente a energia do vácuo negativa".
Ele ressalta que as cavidades Casimiro, as forças físicas que surgem a partir de um campo quantizado, pode representar uma abordagem viável.
E é através dessas experiências, esperanças Branco, que a NASA pode ir do teórico para o prático.
À espera de que "Pile Chicago" momento
Dado o quão fantástico isso tudo aparece, pedimos Branco se ele realmente acha que uma nave de dobra de geração pode algum dia ser construído.
"Matematicamente, as equações de campo prever que isso é possível, mas ainda não se sabe se poderia reduzir este para a prática."
O Branco está esperando é a existência da prova - o que ele está chamando de "Pile Chicago" momento - uma referência a um grande exemplo prático.
"No final de 1942, a humanidade ativou o primeiro reator nuclear em Chicago gerando um meio Watt gritante - não é suficiente para alimentar uma lâmpada", disse ele. "No entanto, pouco menos de um ano depois, nós ativamos a ~ reator 4MW que é suficiente para abastecer uma pequena cidade. Prova de existência é importante."
Sua abordagem cautelosa, não obstante, White admitiu que a velocidade de dobra do mundo real poderia criar algumas possibilidades fascinantes para as viagens espaciais - e certamente redefinir o nosso sentido da vastidão do cosmos.
"Esta lacuna na relatividade geral nos permite ir a lugares muito rápido medidos por ambos os observadores da Terra, e os observadores a bordo do navio - viagens medido em semanas ou meses, em vez de décadas e séculos", disse ele.
Mas, por agora, a busca dessa idéia é muito no modo de ciência. "Eu não estou pronto para discutir muito além da matemática e muito controlada abordagens modestos no laboratório", disse ele.
Que faz todo o sentido para nós, também. Mas, graças a esses esforços preliminares, White já fez muito para incutir um senso renovado de esperança e entusiasmo sobre as possibilidades.Viajar mais rápido que a luz pode nos esperam ainda.
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