¿Se puede viajar más rápido que la luz? Un nuevo estudio reabre el debate

Una nueva investigación de la Universidad de Gotinga ha reavivado el debate sobre la posibilidad de viajes más rápidos que la velocidad de la luz basados en la física convencional.

Hasta la fecha, el transporte superlumínico (más rápido que la luz) basada en la teoría de la relatividad general de Einstein requeriría grandes cantidades de partículas hipotéticas y estados de la materia que tienen propiedades físicas "exóticas" como la densidad de energía negativa. Este tipo de materia no se puede encontrar actualmente o no se puede fabricar en cantidades viables.

Por el contrario, el nuevo estudio soluciona este problema mediante la construcción de una nueva clase de 'solitones' -ondas compactas que mantienen su forma y se mueven a velocidad constante- hiperrápidos utilizando fuentes con solo energías positivas que pueden permitir viajar a cualquier velocidad.

La investigación se publica en ‘Classical and Quantum Gravity’. Paralelamente y publicado en la misma revista, un grupo de físicos acaba de presentar el primer modelo para un impulsor real de curvatura, que permitiría viajar más rápido que la luz sobre las ondas del espacio-tiempo deformado.

El autor del artículo, el doctor Erik Lentz, analizó la investigación existente y descubrió lagunas en estudios previos de "impulso de deformación". Lentz notó que existían configuraciones aún por explorar de curvatura del espacio-tiempo organizadas en 'solitones' que tienen el potencial de resolver el rompecabezas mientras son físicamente viables. Un solitón, en este contexto también es conocido informalmente como una "burbuja de deformación".

Lentz derivó las ecuaciones de Einstein para configuraciones de solitones inexploradas (donde los componentes del vector de desplazamiento de la métrica del espacio-tiempo obedecen a una relación hiperbólica), encontrando que las geometrías del espacio-tiempo alteradas podrían formarse de una manera que funcionara incluso con fuentes de energía convencionales.

En esencia, el nuevo método utiliza la estructura misma del espacio y el tiempo dispuestos en un solitón para proporcionar una solución a los viajes más rápidos que la luz, que, a diferencia de otras investigaciones, solo necesitarían fuentes con densidades de energía positivas. No se necesitan densidades de energía negativa exóticas.

Si se pudiera generar suficiente energía, las ecuaciones utilizadas en esta investigación permitirían viajar por el espacio a Proxima Centauri, nuestra estrella más cercana, y regresar a la Tierra en años en lugar de décadas o milenios. Eso significa que una persona podría viajar de ida y vuelta durante su vida.

En comparación, la tecnología actual de cohetes tardaría más de 50.000 años en un viaje de ida. Además, los solitones (burbujas de deformación) se configuraron para contener una región con fuerzas de marea mínimas, de modo que el paso del tiempo dentro del solitón coincide con el tiempo exterior: un entorno ideal para una nave espacial.

Esto significa que no habría las complicaciones de la llamada 'paradoja de los gemelos' por la cual un gemelo que viaja cerca de la velocidad de la luz envejecería mucho más lentamente que el otro gemelo que se quedó en la Tierra: de hecho, según las ecuaciones recientes, ambos gemelos tendrían la misma edad al reunirse.

"Este trabajo ha movido el problema de los viajes más rápidos que la luz un paso más allá de la investigación teórica en física fundamental y más cerca de la ingeniería. El siguiente paso es descubrir cómo reducir la cantidad astronómica de energía necesaria dentro del rango de tecnologías de hoy, como una gran planta de energía de fisión nuclear moderna. Entonces podemos hablar sobre la construcción de los primeros prototipos", dice Lentz en un comunicado.

Actualmente, la cantidad de energía requerida para este nuevo tipo de propulsión espacial sigue siendo inmensa. Lentz explica: "La energía requerida para este impulso que viaja a la velocidad de la luz y que abarca una nave espacial de 100 metros de radio es del orden de cientos de veces la masa del planeta Júpiter. El ahorro de energía debería ser drástico, de aproximadamente 30 órdenes de magnitud para estar en el rango de los reactores de fisión nuclear modernos".

Concluye diciendo: "Afortunadamente, en investigaciones anteriores se han propuesto varios mecanismos de ahorro de energía que pueden reducir potencialmente la energía requerida en casi 60 órdenes de magnitud". Lentz se encuentra actualmente en las primeras etapas para determinar si estos métodos pueden modificarse o si se necesitan nuevos mecanismos para reducir la energía requerida a lo que es posible actualmente.