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. [io9,
USSOrbiter]
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