La barrera de la luz

Keplers_supernova

Supernova Kepler- Chandra

El Voyager I se lanzó el 5 de septiembre de 1977 y durante estos últimos 36 años ha viajado hasta los confines de nuestro Sistema Solar. En 1979 se encontró con Júpiter desde donde envió a la Tierra fotos del planeta y su satélite, Europa. En noviembre de 1980 estuvo cerca de Saturno y también nos mandó fotos de su luna gigantesca, Titán. El 2 de agosto de este año la NASA anunció que el Voyager I era el primer objeto humano que, desde hacía un año, había abandonado el Sistema Solar. Sin embargo, es posible que la nave se encuentre en una zona desconocida de la heliosfera, sin viento solar. En la actualidad está a 125 unidades astronómicas (1 ua=149,59 millones de kilómetros) del Sol y viaja en dirección a la constelación Ofiuco en la que se halla la estrella de Barnard, a unos 6 años luz del Sol, que es la segunda estrella más próxima a nuestro planeta, después de Alpha de Centauri. En esa zona también se encuentran los restos de la supernova Kepler, que observó el famoso astrónomo el año 1604 y que en aquella época era más brillante que cualquier otra estrella.

El Voyager I viaja a 17 kilómetros por segundo ( 61 200 kilómetros hora) por lo que tardaría alrededor de 100 000 años en llegar a Barnard, aunque en realidad serían menos años porque Barnard también se mueve hacia nosotros. Pero, dentro de doce años los sistemas eléctricos del Voyager dejarán de funcionar y nos será imposible saber nada más de él. A bordo, al igual que en el resto de los Voyager, viaja un disco chapado en oro en el que se ha grabado información científica, sonido de animales salvajes, música de Mozart y otros autores y cantantes, un discurso del secretario de las Naciones Unidas, otro del presidente de Estados Unidos y varios mensajes más, por si lo encuentra alguna civilización.

Con la velocidad a la que viajan nuestras naves espaciales, para llegar a las estrellas más próximas es necesario invertir un tiempo no inferior a 60 000 años. Eso hace imposible la exploración del espacio más allá de nuestro Sistema Solar; incluso los viajes dentro de la heliosfera consumen mucho tiempo. Un viaje a Marte puede llevarnos de 6 a 10 meses y al Voyager I le ha costado unos 35 años llegar a los confines del Sistema Solar. La exploración práctica del Universo será muy difícil a no ser que dispongamos de naves espaciales capaces de viajar a una velocidad superior a la de la luz.

Igual que el hombre venció la barrera del sonido, en 1947, algunos científicos piensan que a finales de este siglo, o antes, es posible que encontremos la forma de viajar más deprisa que la luz. El primer problema con que topamos es que según las teorías de Einstein, no es posible desplazarse a una velocidad superior a la de la luz. En principio, para movernos hace falta energía, en la medida en que aumentamos nuestra velocidad la energía necesaria es mayor y para llegar a movernos a la velocidad de la luz necesitaríamos una cantidad infinita de energía. Sin embargo, desde hace algunos años, hay científicos que apuntan a que habría forma de hacerlo, sin contradecir la teoría de la Relatividad.

En 1994, el físico mexicano Miguel Alcubierre Moya publicó en la revista Classical and Quantum Gravity la descripción teórica del motor Alcubierre que es capaz de viajar más deprisa que la luz sin violar la teoría de la Relatividad. Su modelo consiste en encerrar en una burbuja un espacio plano que se desplaza en un espacio curvo. La burbuja se mueve gracias a una contracción del espacio-tiempo que tiene delante y una expansión del espacio-tiempo que tiene detrás. Para fabricar una burbuja de este tipo haría falta un anillo que la rodease en el que habría que inyectar una gran cantidad de energía negativa. El motor Alcubierre sería como una especie de alfombra rodante, como la de las terminales de los aeropuertos, que por delante se curva y viaja hacia atrás se vuelve a curvar y sale a nuestras espaldas. La alfombra sería nuestra burbuja y sobre ella podríamos viajar más rápidos que la luz, igual que sobre ella podemos viajar más de prisa de la velocidad máxima a la que caminamos por la tierra firme.

De otra parte, tampoco se sabe a ciencia cierta si la energía negativa existe o no, de forma que el motor Alcubierre no deja de ser un concepto ideado para hacer posible un viaje a velocidad superior a la luz sin contradecir la física de Einstein. Este tipo de motor, sería un motor de curvatura del espacio o un propulsor de curvatura, que se caracteriza por inducir el movimiento mediante la alteración del tiempo-espacio que envuelve a la nave. La idea parece estar inspirada en los sistemas de propulsión que utilizaban las naves de la película La guerra de las galaxias.

Pero lo más sorprendente es que la NASA tiene un pequeño grupo de científicos trabajando en el desarrollo práctico de este concepto. “Sonny” White es el responsable del departamento de sistemas de propulsión avanzados de la NASA en el Johnson Space Center y dejó sin aliento al mundo especializado en propulsión aeroespacial al anunciar, en 2011, que estaba trabajando en un motor del tipo Alcubierre. El pasado año volvió a desbaratar la imaginación de los más soñadores cuando dijo que la cantidad de energía necesaria para poner en marcha un motor de Alcubierre podía ser muy inferior a la que inicialmente se pensó. Este año, durante el mes de agosto, en declaraciones a la prensa, White ha moderado su optimismo: “El equipo de investigación de la NASA sabe los pasos que hay que dar para construir un demostrador conceptual, que nos permita evaluar si el motor de Alcubierre es viable en la práctica.” White va a experimentar con un prototipo microscópico que nada tendría que ver con un sistema real. Según White “aún falta una década o más antes de que se pueda construir un motor del tamaño de un coche, e incluso eso únicamente sería posible si encontramos esa materia exótica, que probablemente no encontraremos.”

Y lo que resulta aún más sorpresivo es que a la NASA le ha salido un competidor que se llama Marshall Barnes que en febrero de este año hizo pública su intención de competir con la agencia estatal en el desarrollo del motor Alcubierre. Marshall dice ser el primero en haber descubierto las relaciones entre las fuerzas gravitatorias y electromagnéticas y ha desarrollado demostradores, desde 2002, con los que trata de verificar sus teorías. Enfrentado a Sonny White de la NASA y a Stephen Hawking, el famoso autor de A brief history of time, ha recorrido Estados Unidos de costa a costa para hacer declaraciones y presentar sus proyectos de futuro.

Pero, con independencia de la competencia que pueda tener la NASA, la cual no está exenta de oportunismo publicitario, las máquinas de volar a una velocidad superior a la de la luz plantean problemas que no tienen solución dentro del marco en el que se encuadra el conocimiento que tenemos en la actualidad de cómo funciona el Universo. Los científicos tratan de buscar singularidades en la teoría de la Relatividad para justificar velocidades superiores a las de la luz. Si a esto añadimos la descomunal cantidad de energía necesaria para construir las hipotéticas máquinas que se proponen, la cuestión plantea dificultades- hoy por hoy- insuperables.

Los motores de Alcubierre no son la única fórmula que se ha sugerido para viajar a velocidades superiores a las de la luz. Hay más, pero todas ellas requieren soluciones muy singulares a las ecuaciones de la física relativista. Es como si hubiera que hacerle alguna trampa al señor Einstein y utilizar recursos muy teóricos como la energía negativa y la materia exótica.

Llama la atención que, a la vista de todas estas consideraciones, Sonny White gaste dinero de la NASA en investigar sobre este asunto. Cabe la posibilidad de que disponga de una información que no ha hecho pública.

Todos sabemos que cuando detenemos una máquina hay que disipar la energía asociada al movimiento, lo que normalmente se consigue evacuando calor a través de los frenos del aparato. Análogamente, si se pudiera construir una burbuja de Alcubierre, cuando la nave llegase al término de su viaje, al frenar, podría evacuar una cantidad de energía desmesurada. De tal magnitud, que la onda expansiva sería capaz de aniquilar el mundo ubicado en el destino de los astronautas viajeros. Un final absurdo para una máquina imposible.

La barrera de la luz parece más infranqueable que la del sonido.

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