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 do que a luz. Seu projeto proposto, uma engenhosa re-imaginação de uma unidade Alcubierre, pode, eventualmente, resultar em um motor 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 este motor de dobra da vida real poderia realmente funcionar.
A imagem acima de um navio de comando Vulcan possui um motor de dobra semelhante a uma unidade Alcubierre. Imagem cedida por CBS.
A Unidade de Alcubierre
A idéia veio de branco, enquanto ele estava considerando uma equação bastante notável formulado pelo físico Miguel Alcubierre. Em seu artigo 1994, intitulado " A Warp Drive: Hyper-Fast viagens dentro Relatividade Geral ", Alcubierre sugeriu um mecanismo pelo qual o espaço-tempo pode ser" deformado ", tanto na frente e atrás de uma nave espacial.
Michio Kaku apelidado noção Alcubierre de um "passaporte para o universo." Ela tira proveito de um truque no código cosmológica que permite a expansão e contração do espaço-tempo, e poderia permitir a hiper-rápida viagem entre destinos interestelares. Essencialmente, o espaço vazio atrás de uma nave seria feita a expandir-se rapidamente, empurrando a nave para a frente - os passageiros percebem como movimento, apesar da completa falta de aceleração.
Branco especula que um drive poderia resultar em "velocidades" que poderiam levar uma nave espacial para Alpha Centauri em apenas duas semanas - mesmo que o sistema está a 4,3 anos-luz de distância.
O tamanho real
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" seria, então, gerado o que se move no espaço-tempo ao redor do objeto, efetivamente reposicionando-o - o resultado final ser mais rápido do que a luz viajar sem a esférica (ou nave espacial) ter se mover com respeito à sua estrutura local de referência .
"Lembre-se, nada localmente excede a velocidade da luz, mas o espaço pode se expandir e contrair em qualquer velocidade," White disse io9. "No entanto, o espaço-tempo é realmente dura, de modo a criar a expansão e contração efeito de uma forma útil para que nós para chegar a destinos interestelares em períodos de tempo razoáveis exigiria muita energia."
E, de fato, as avaliações iniciais, publicados na literatura científica que se seguiu sugeriu horríveis quantidades de energia - basicamente igual à massa-energia do planeta Júpiter (o que é de 1,9 × 10 27 kg ou 317 massas terrestres). 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 uma de nós mesmos.
"No entanto", disse White, "com base na análise que fiz nos últimos 18 meses, pode haver esperança." A chave, afirma, podem estar em alterar a geometria da unidade de dobra propriamente dito.
Um novo design
Em outubro do ano passado, Branco estava se preparando para uma palestra que ele foi dar para o pontapé inicial para o projeto Starship 100 Ano 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.
O tamanho real
"Meus primeiros resultados sugeriu que eu havia descoberto algo que estava na matemática o tempo todo", lembrou. "De repente, percebi que, se você fez a espessura do anel negativo vácuo energia maior - como mudar de uma forma cinto para uma forma de rosca - e oscilar a bolha de dobra, você pode reduzir a energia necessária -. Talvez criando a idéia plausível" White tinha ajustado a forma de anel 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 Starship 100 Ano em Atlanta, onde ele destacou suas abordagens de otimização novos - um novo projeto que poderia 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 foi completamente redefinir sentido Branca de plausibilidade - e da NASA.
Bater o laboratório
Plausibilidade teórica é tudo claro e bem fina, de. O que precisa agora é de Branco um mundo real prova-de-conceito. Então, ele bateu o laboratório e começou a trabalhar em experiências reais.
"Estamos utilizando uma versão modificada interferômetro de Michelson-Morley - que nos permite medir perturbações microscópicas no tempo-espaço", disse ele. "No nosso caso, estamos tentando fazer uma das pernas do interferômetro parece ser um comprimento diferente quando energizar 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.
Naturalmente, o interferómetro não é algo que a NASA parafuso para uma nave espacial. Pelo contrário, é parte de uma grande busca científica.
"O nosso dispositivo de teste inicial é a implementação de um anel de energia grande potencial - o que observamos como azul deslocado em relação ao quadro de laboratório -, utilizando um anel de capacitores de cerâmica que são cobrados a dezenas de milhares de volts", disse-nos. "Vamos aumentar a fidelidade dos nossos dispositivos de teste e continuam a aumentar a sensibilidade do interferômetro campo de dobra - eventualmente a utilização de dispositivos para gerar a energia de vácuo directamente negativa".
Ele ressalta que cavidades Casimir, forças físicas que surgem a partir de um campo quantizado, pode representar uma abordagem viável.
E é através dessas experiências, espera Branco, que a NASA pode ir do teórico para o prático.
Esperando que "Pilha Chicago" momento
Dado o quão fantástico isso tudo aparece, pedimos Branco se ele realmente acha que uma nave espacial de geração de urdidura algum dia poderia ser construído.
"Matematicamente, as equações de campo prever que isso é possível, mas continua a ser visto se pudéssemos sempre reduzir esta a prática."
O tamanho real
O Branco está esperando é a existência da prova - o que ele está chamando de "Pilha Chicago" momento - uma referência a um grande exemplo prático.
"No final de 1942, a humanidade ativado o primeiro reator nuclear em Chicago gerando um Watt meia gritante - não o suficiente para alimentar uma lâmpada", disse ele. "No entanto, pouco menos de um ano depois, ativamos um reator ~ 4MW que é suficiente para abastecer uma pequena cidade. Prova de existência é importante."
Sua abordagem cautelosa, não obstante, Branco admitiu que uma unidade do mundo real urdidura poderia criar algumas possibilidades fascinantes para as viagens espaciais - e certamente redefinir o nosso sentido da vastidão do cosmos.
"Esta brecha 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 medidos em semanas ou meses ao invés de décadas e séculos", disse ele.
Mas, por agora, a busca dessa idéia está muito no modo de ciência. "Eu não estou pronto para discutir muito além da matemática e muito controlados abordagens modestas no laboratório", disse ele.
Que faz todo o sentido para nós, também. Mas graças a esses esforços preliminares, Branco já fez muito para incutir um senso renovado de esperança e entusiasmo sobre as possibilidades. Mais rápido do que a luz pode viajar nos esperam ainda.
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Pedimos desculpas se tiver
traduzido com algumas palavras
erradas ou trocadas.
Fonte: IO9
Traduzido em: Google Tradutor.
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