Recentemente, o físico Harold White e sua equipe na NASA anunciaram
que estavam trabalhando no desenvolvimento de um motor de dobra capaz de
viajar mais rápido do que a luz.
O projeto é inspirado em uma equação formulada pelo físico Miguel
Alcubierre em 1994, e pode, eventualmente, resultar em um motor que
poderia transportar uma nave espacial para a estrela mais próxima de nós
em questão de semanas – sem violar a lei da relatividade de Einstein.
O trabalho de Alcubierre, “The Warp Drive: Hyper-Fast Travel Within
General Relativity” (em português, algo como “Dobra espacial: viagem
hiper-rápida dentro da relatividade geral), sugere um mecanismo pelo
qual o espaço-tempo pode ser “deformado”, tanto na frente quanto atrás
de uma nave espacial.
No universo ficcional de Star Trek, a
dobra espacial (ou “warp drive”, em inglês) é uma forma de propulsão
mais rápida que a luz, geralmente representada como sendo capaz de
impulsionar uma espaçonave ou outros objetos a muitos múltiplos da
velocidade da luz, ao mesmo tempo em que evita os problemas associados a
dilatação do tempo.
Esse mecanismo tira proveito de um “truque cosmológico” que permite a expansão e contração do espaço-tempo, e poderia permitir viagens hiper-rápidas entre destinos interestelares.
Essencialmente, o espaço vazio atrás de uma nave seria feito para
poder expandir-se rapidamente, empurrando a nave para a frente.
Eventuais passageiros perceberiam isso como movimento, apesar da
completa falta de aceleração.
White especula que isso poderia resultar em “velocidades” que poderiam levar uma nave espacial para Alfa Centauri (o sistema estelar mais próximo de nós) em
apenas duas semanas, mesmo que o sistema esteja a 4,3 anos-luz de
distância. A título de comparação, com a nave espacial mais rápida do
mundo existente atualmente, a sonda Helios-2, o trajeto a Alfa Centauri
levaria 19.000 anos.
Mas como?
Com nossas tecnologias de propulsão atuais, o voo interestelar é
impossível. Algumas tecnologias experimentais, como propulsores de íons
ou naves explodindo bombas atômicas na cauda, oferecem esperança, mas
simplesmente não são práticas.
Isso porque elas exigem quantidades enormes de combustível e de massa
para chegar a qualquer estrela próxima, depois de décadas ou até mesmo
séculos de viagem.
O que a nova proposta tem de diferente, ou seja, de melhor que as outras?
Ela oferece um meio de chegar a um destino distante de forma bastante
rápida, sem quebrar nenhuma lei da física, e ainda tem o potencial de
solucionar o problema da energia (da quantidade exorbitante necessária
hoje para alcançarmos lugares tão além do nosso planeta).
Bolha de dobra
Em termos de mecânica do motor, a ideia depende basicamente de um
objeto esferoide colocado entre duas regiões do espaço-tempo (uma
expansão e uma contratação). Uma “bolha de dobra” geraria o que se move
no espaço-tempo ao redor do objeto, efetivamente reposicionando-o. O
resultado final seria viagem com velocidade mais rápida do que a luz,
sem o objeto esférico (a nave espacial) ter que se mover com respeito à
sua estrutura local de referência.
Ou seja, através da criação de uma “bolha de dobra”, o motor da nave
irá comprimir o espaço à frente e expandir o espaço atrás de si,
movendo-o para um outro lugar sem sofrer nenhum dos efeitos adversos dos
métodos de viagem mais rápida que a luz.
“Nada localmente excede a velocidade da luz, mas o espaço pode se expandir e contrair em qualquer velocidade”, explica White.
Dificuldades
Ainda assim, criar esse efeito de expansão e contração do
espaço-tempo de forma a chegarmos a destinos interestelares em períodos
de tempo razoáveis exige muita energia.
Avaliações iniciais sugeriam quantidades de energia monstruosas,
basicamente iguais à massa-energia do planeta Júpiter (que é de 1,9 × 10
elevado a 27 quilos ou 317 massas terrestres). Como resultado, a ideia
tinha sido posta de lado no passado. Mesmo que a natureza permitisse uma
velocidade de dobra, nunca seríamos capazes de criá-la.
No entanto, White afirma que, com base na análise que fez nos últimos
18 meses, pode haver esperança. A chave, segundo ele, pode estar em
alterar a geometria da dobra espacial propriamente dita.
White percebeu que, se otimizasse a espessura da bolha de dobra
(mudando sua forma de anel para uma forma de rosca), e oscilasse sua
intensidade para reduzir a rigidez do espaço-tempo, poderia reduzir a
energia necessária para fazê-la funcionar.
White ajustou a forma de anel feita inicialmente por Alcubierre,
transformando o esferoide de algo que parecia um halo plano para algo
mais grosso e curvo.
O novo design pode reduzir significativamente a quantidade de matéria
necessária; White diz que a velocidade de dobra pode ser alimentada por
uma massa ainda menor do que a sonda Voyager 1. A redução da massa de
um planeta do tamanho de Júpiter a um objeto que pesa apenas 725 kg
redefiniu completamente a plausibilidade do projeto.
Essa plausibilidade é muito interessante, mas ainda é teórica. Agora,
White e a equipe da NASA buscam provar que o conceito pode ser prático.
Para tanto, eles estão fazendo diversos testes, como a medição das
perturbações microscópicas no espaço-tempo a partir de uma versão
modificada do interferômetro de Michelson-Morley. Ou seja, os
pesquisadores estão tentando simular uma bolha de dobra em miniatura
usando lasers para perturbar o espaço-tempo.
“Pilha de Chicago”
E então: uma nave que viaja além da velocidade da luz sem perturbar as leis do universo pode ou não ser construída?
“Matematicamente, as equações de campo preveem que isso é possível,
mas ainda temos que reduzir esta ideia à prática”, afirma White.
Ou seja, antes de dizermos que tal coisa é possível, precisamos de
algo chamado de “prova de existência”, que White apelidou de “Pilha de
Chicago”, em uma referência a um grande exemplo prático.
No final de 1942, a humanidade ativou o primeiro reator nuclear do
mundo em Chicago (EUA), gerando meio Watt, energia que não era
suficiente para alimentar uma lâmpada – mas foi uma prova de que ele era
possível. Pouco menos de um ano depois, nós ativamos um reator que
gerava energia suficiente para abastecer uma pequena cidade.
White está confiante. “Esta brecha na relatividade geral nos permite
ir a lugares de forma muito rápida, medida da mesma forma por
observadores na Terra e observadores a bordo do navio – viagens medidas
em semanas ou meses ao invés de décadas e séculos”, disse.
Só que, no momento, a realização de tal projeto está no “modo de
ciência”. “Eu não estou pronto para discutir a proposta muito além da
matemática e de abordagens modestas controladas em laboratório”,
conclui.
Fontes: http://io9.com/
http://ussorbiter.wordpress.com/
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