Viaggiare alla Velocità della Luce? Scienziati pianificano un vero "Warp Drive"

Naturalmente, questa tecnologia ci sarebbe incredibilmente utile nel mondo reale, e sebbene i motori a curvatura – o azionamenti a curvatura – siano stati considerati teoricamente possibili, di solito coinvolgono una fisica esotica che è al di là della nostra portata. Adesso, l’astrofisico Erik Lentz ha delineato un nuovo progetto teorico che potrebbe consentire il viaggio FTL basato sulla fisica convenzionale.

La spinta di questo motore consentirebbe di spingere un veicolo spaziale ad una velocità equivalente a diversi multipli della velocità della luce, evitando i problemi legati alla dilatazione temporale relativistica. Questo tipo di propulsione si basa sulla flessione o distorsione dello spazio-tempo, in modo tale da consentire alla nave di avvicinarsi al punto di destinazione.

Il problema è che, secondo la teoria della relatività generale di Einstein, è fisicamente impossibile che qualcosa viaggi più velocemente della velocità della luce. Questo perché quando un oggetto si muove più velocemente, la sua massa aumenta, quindi quando raggiungi la velocità della luce, quella massa si avvicinerà all’infinito. Inoltre, richiederebbe un’energia infinita per accelerare a quella velocità. Ma forse ci sono alcune scappatoie…

Nel 1994, il fisico teorico messicano Miguel Alcubierre ha delineato un progetto per un motore a curvatura che potrebbe teoricamente consentire a qualcosa di viaggiare più velocemente della luce senza infrangere alcuna legge fisica. L’idea è di generare una bolla di energia negativa attorno a un oggetto, in modo che la struttura spazio-temporale di fronte all’oggetto si contragga e lo spazio dietro di essa si espanda. Al centro c’è una regione “piatta” dello spazio-tempo dove l’oggetto può viaggiare comodamente, dove gli occupanti non avrebbero nemmeno la sensazione di muoversi.

Naturalmente, questa unità Warp di Alcubierre aveva i suoi problemi… Va benissimo parlare casualmente di generare una bolla di energia negativa, ma farlo richiederebbe forme esotiche di materia che non sono esattamente prontamente disponibili, ammesso che esistano.

Nessuna energia negativa o paradosso temporale

Risolvere questo problema era l’obiettivo del nuovo articolo. L’astrofisico dell’Università di Göttingen Erik Lentz propone un modo per creare una di queste “bolle di curvatura” da fonti di energia positiva.

Mentre studiava le precedenti proposte di impulsi di curvatura, Lentz si rese conto che c’erano configurazioni specifiche di bolle spazio-temporali che erano state trascurate.

Viaggiare alla Velocità della Luce? Scienziati pianificano un vero "Warp Drive"

Queste bolle hanno preso la forma di “solitoni“, onde compatte che viaggiano a velocità costante senza perdere la loro forma. I solitoni sono visti in determinate circostanze in increspature nell’acqua, movimenti atmosferici che producono strane formazioni nuvolose o luce che viaggia attraverso diversi media. In questo caso, i solitoni si propagano attraverso lo spazio-tempo stesso.

Lentz scoprì che certe configurazioni di solitoni potevano essere formate usando fonti di energia convenzionali, senza violare nessuna delle equazioni di Einstein e senza richiedere alcuna densità di energia negativa. In un’altra svolta interessante, il passare del tempo sarebbe stato preservato per qualsiasi viaggiatore.

Normalmente, penseresti che gli oggetti che viaggiano alla velocità della luce invecchino molto più lentamente, rispetto al mondo esterno. Quindi, come suggerisce un vecchio esperimento mentale, se metti un gemello in un’astronave che viaggia alla velocità della luce, sembrerebbe essere molto più giovane del suo gemello rimasto sulla Terra.

Ma il nuovo concetto supera questo potenziale paradosso: Poiché ci sono forze di marea minime al centro del solitone, il tempo passerebbe alla stessa velocità sia all’interno che all’esterno della bolla di curvatura.

Enorme quantità di energia

Mentre un’unità a curvatura che utilizza fonti di alimentazione convenzionali potrebbe essere una svolta, il nuovo metodo di solitone ha, ovviamente, le sue battute d’arresto. Richiederebbe ancora una quantità assolutamente enorme di energia che semplicemente non è fattibile in questo momento, ma potrebbe esserci ancora speranza.

“Questo lavoro ha spostato il problema dei viaggi più veloci della luce dalla ricerca teorica in fisica fondamentale e più vicino all’ingegneria”, afferma Lentz.

“Il prossimo passo è capire come ridurre la quantità astronomica di energia richiesta entro la gamma delle attuali tecnologie, come una grande e moderna centrale nucleare a fissione. Quindi possiamo parlare della costruzione dei primi prototipi”.