Ciencia e Independencia: ¿Cuan factible es crear un motor de “warp drive”?

Con el calentamiento global, la superpoblación, la alta probabilidad de una guerra nuclear, o la posibilidad casi segura de que acabemos con los recursos naturales mucho más rápido que lo que naturalmente se pueden regenerar por sí solos, un científico con visión realista de futuro estimaría que este planeta no tiene salvación de esta infección exponencial conocida como la humanidad, y que hay que tirarlo a pérdida.

Pero la humanidad además de Hitler, Genghis Khan, George Bush, Pol Pot, Julio César, Bill Gates, Rush Limbaugh o Pedro Rosselló (que hacen a uno avergonzarse de ser de la misma especie que ellos) tambien ha producido arte, música, amor, cultura, ideas, justicia, ciencia y muchas cosas dignas de salvarse y preservarse. Y quizás si empezamos de nuevo con una colonia chiquita en otro planeta aprendamos de los errores de la historia y podamos crear una civilización más decente, justa, bondadosa, y en equilibrio con el ambiente. Uno puede soñar y tratar de ser optimista. Al fin de cuentas hay mucho en los seres humanos que es bueno y merece que se salve para otras generaciones.

Para mudarnos de la Tierra y colonizar otros planetas el obstáculo principal lo son las inmensas distancias que hay hasta otras estrellas. En esta estrella lo mejorcito para mudarse a mediano plazo sería Marte, y saldría carísimo y sería mucho peor que la Tierra. Su atmósfera es muy fina, tiene poca gravedad, es muy frío, y no tiene mucha agua (excepto en el hielo de sus casquetes polares).

Uno quisiera un planetita más grande, caliente y con mucha agua como la Tierra para que pudiese florecer la vida, las plantas, la agricultura, los animales, y tener un cielo azul y con bastante ozono para cubrirnos de la radiación ultravioleta de las estrellas como el Sol. Debe haber muchos planetas así en el universo, pues todo parece indicar que casi todas las estrellas de última generación (como el Sol o más jóvenes) tienen sistemas planetarios. Pero si existen deben de estar a decenas, sino cientos, de años luz de nosotros.

La Teoría de la Relatividad Especial de Papá Einstein nos pone una traba bien seria en esto de viajar a otros sistemas solares porque dice que en este universo nuestro nada material puede viajar más rápido que la luz. Y viajar cerca de la velocidad de la luz debe ser costosísimo, peligroso y casi imposible por la cantidad enorme de energía requerida para esto. Así que aún postulando que hayan muchísimos avances en tecnología de propulsión, generación de energía, computación y nuevos materiales (que uno puede intentar extrapolar de lo que sabemos de física hoy en día) un viaje a otro planeta terrestre tomaría cientos de años en el escenario realista más optimista. Esto haría estos viajes prácticamente imposibles excepto con una nave generacional donde vayan familias y lleguen a su destino final no los que iniciaron el viaje, sino sus tataranietos.

La ciencia-ficción siempre ha obviado este problema con postular que de algún modo le daremos la vuelta a la limitación einsteiniana y crearemos motores para naves espaciales que puedan superar la barrera de la luz. Una visionaria serie, que ha predicho muchos avances tecnológicos desde los 1960´s en que se creó, lo es “Star Trek” (que predijo los celulares, los floppy disks y flash drives en computadoras, sensores como los tricorders, e inspirado a cientos de nerds y geeks que ahora trabajan en el programa espacial de NASA). Su manera de viajar a velocidades mayores que la de la luz se conoce como “warp drive” .

Gene Roddenberry, y los creadores modernos de las versiones subsiguientes de Star Trek, siempre buscaron consultar con físicos e ingenieros para tratar de que su tecnología de ciencia-ficción pareciera plausible. Montones de físicos importantes como Kip Thorne, Lawrence Krauss, Stephen Hawking, (y este servidor que no es ni de cerca tan famoso, pero al menos es físico también) han sido “trekkies” desde la serie original de Kirk y Spock (cuya era va a ser revivida en la próxima película de la inmortal franquicia). Y muchos de ellos han notado que aunque la relatividad especial prohibe terminantemente viajar más rápido que la luz localmente (pasarle por el lado a un haz de luz), la Teoría de la Relatividad General permite ciertos “loopholes” al deformar el espaciotiempo que harían que una nave llegue a un planeta lejano antes que la luz viajando en el espacio plano normal. Sería algo así como el cuento de la Caperucita Roja donde el lobo llega primero a la casa de la abuelita porque manda a Caperucita a coger el camino largo mientras que él se va por un atajo más corto.

La idea implicaría buscar soluciones dinámicas a las ecuaciones de Einstein (que indican cuales espaciotiempos curvos son posibles en teoría) en donde la nave espacial se mueva dentro de una burbuja de “espacio normal” a velocidades menores que c, mientras que con algún tipo de energía exótica uno dobla el espacio al frente de la burbuja haciéndolo más pequeño mientras que expande el espacio que queda detrás de la burbuja. La Teoría de Einstein no pone ninguna limitación a cuán rápido se puede comprimir y estirar el espacio vacío. Así que en principio uno puede lograr llegar al otro planeta al que quiere ir mucho antes que lo que le tomaría a la luz viajar hasta allá.

El físico de origen mejicano, Miguel Alcubierre, demostró en un trabajo de 1994 que efectivamente la Teoría de la Relatividad General permite soluciones del tipo “warp drive” si existiesen valores del tensor de materia-energía con densidades negativas, (lo que en Relatividad y Cosmología se conoce como “materia exótica”). Esto parecía indicar que al menos no era imposible de acuerdo a la Relatividad General crear una nave como el USS Enterprise ,(y que Roddenberry y los escritores de Star Trek no estaban tripeando en maví como creían ellos mismos). Claro, el probar que puede existir la materia exótica o probar que se pueden generar las cantidades astronómicas de energía necesarias para hacer funcionar el “warp drive” de Alcubierre son otros veinte pesos. Pero al menos Papá Einstein no nos prohibía que tuviésemos un futuro glorioso como el de Star Trek y la Federación Unida de Planetas.

Este tópico del “warp drive” volvió a tomar interés para los físicos otra vez cuando el año pasado dos físicos de Texas, Richard Obousy y Gerald Cleaver, escribieron un interesantísimo artículo postulando que si existen dimensiones adicionales como las postuladas por las teorías de supercuerdas y la energía oscura que constituye la constante cosmológica es producida por el Efecto Casimir en Mecánica Cuántica, (de esto escribí otro artículo anteriormente aquí), uno podría usar esa energía oscura para manipular una de las dimensiones extras y producir el desdoblamiento necesario para que tengamos una burbuja de “warp drive” funcional.

A los “trekkies” rabiosos de The Next Generation para acá eso le debe sonar parecido al “subespacio” que forma parte del “technobabble” clásico de la serie, pues ahí se postula según los escritores de Star Trek un hiperespacio de dimensiones adicionales a través del cual se comunican superluminalmente las naves de la Federación y se crean montones de partículas ficticias para posibilitar todas sus tecnologías milagrosas.

Todavía todo esto es ciencia-ficción fantasiosa, y no es considerado más que un pasatiempo divertido para los físicos teóricos, pero le para los pelos a uno cuan profética parece ser a veces la ciencia-ficción, y como la realidad en la física moderna puede ser tan excitante y misteriosa como la ficción.