Warp drive sublumínico viable

[CharlesMcAndrew]

Hace poco ví la noticia de un warp drive viable: A warp drive may be feasible within the framework of known physics, wild discovery suggests

La viabilidad hace referencia a que no requiere "materia exótica", o con "energía negativa" (Que no viola alguna de las condiciones de energía positiva). Esa ventaja tiene un precio a pagar, y es que el warp drive sólo permite ir a velocidades sublumínicas, aunque, en principio, cercanas a la velocidad de la luz, lo cuál sigue siendo una enorme ventaja. Es decir, sí para llegar a alfa centaury tardas unos pocos años en vez de varios siglos el viaje pasa de requerir una nave generacional, o hibernación prolongada, a un sistema mas o menos convencinal.

El artículo de investigación contiene un enlace al artículo técnico, y a partir de ahí se puede llegar enseguida a la versión gratuita del mismo en arxiv: Constant Velocity Physical Warp Drive Solution

El artícul contiene una introducción desde cero al tema de los warp drives, incluyendo la derivación de la solución clásica de Alcubierre. Buscando otro artículo de introduccion general a warp drives he encontrado otro que afirma obtener el mismo tipo de resultado que el anterior (no requerir materia exótica, pero sublumínico). Aún no lo he leído, para podre comparar, pero dejo el enlace: Introducing Physical Warp Drives


El artículo, aparte de cálculos analíticos, hace uso de una herramienta de cálculo numérico orientada a soluciones de este tipo, disponible de forma gratuita warp factory. El artículo contiene un enlace a un artículo de arxiv al respecto, pero hay artículos de divulgación al respecto, por ejemplo esta web contiene un enlace a ese software, y alguno mas: Warp Drive Research


Hago constar que yo no soy para nada expero en warp drives. Me había leído en su momento el artíuclo de Alcubierre por encima, y me había quedado con las ideas "intuitivas" clave: El warp drive comprime el espacio por delante del viajero (que va en una burbuja, con aceleración cero) y lo dilata por detrás. Eso hace que el viajero, localmente, siempre va a una velocidad sublumínica, pero la zona donde el espacio pasa de encojarse a dilatarse (entorno a la burbuja) se puede mover a velocidades superiores a las de la luz.

El motivo por el que no había leído demasiado sobre el tema es el que viene a solventar este artículo, la necesidad de materia exótica. Hay un libro clásiso (del 96) sobre agujeros de gusano (tema sobre el que sí he leído mucho mjas) que contiene un capítulo dónde trata en detalle el tema de la materia exótica (necesaria también para agujeros de gusano) y como se podría obtener a partir de cosas como el efecto casimir. En cualquier caso no había nada realista en el momento de escribir ese libro, y no creo que lo haya tampoco ahora. El libro es: Lorentzian Wormholes: From Einstein to Hawking (AIP Series in Computational and Applied Mathematical Physics)

Tras la primera lectura del artículo ténico, aunque he entendido las líneas generales, me quedan muchas cosas que asimilar, pero, en principio, me parece que hasta podría realmente llegar a aparecer en algún momento del futuro a medio/largo plazo, tecnología que explotara esa vía para obtener resultados prácticos. Con que se pudiera hacer algo para llegar a la órbita de plutón en días en vez de años se habría obtenido un avance monumental,

No sé si habrá por aquí alguien experto en el tema que puede aportar mas detalles. En cualqueir caso el artículo es perfectamente asequible a cualquiera que domine lo básico de relatividad general, y el tema es bonito así que cualquiera con esa base podría aportar algo.

[Richard R Richard]

Esa ventaja tiene un precio a pagar, y es que el warp drive sólo permite ir a velocidades sublumínicas, aunque, en principio, cercanas a la velocidad de la luz, lo cuál sigue siendo una enorme ventaja. Es decir, sí para llegar a alfa centaury tardas unos pocos años en vez de varios siglos el viaje pasa de requerir una nave generacional, o hibernación prolongada, a un sistema mas o menos convencinal.

Si el viaje obtenido es sublumínico no es mejor que un cohete convencional, una vela propulsada o un motor iónico.... El objetivo tras la idea del viaje WARP es justamente es el viaje superlumínico, cursar largas distancias en tiempo de vida insignificante para la tripulación solo utilizando las propiedades de deformación del espacio tiempo con la energía (de cualquier tipo)... No veo mucho aporte interesante.
En ese caso el reto solo es ingenieril o netamente económico, no debería descubrirse nueva física para que sea posible.

[javisot20]

Si el viaje obtenido es sublumínico no es mejor que un cohete convencional, una vela propulsada o un motor iónico.... El objetivo tras la idea del viaje WARP es justamente es el viaje superlumínico, cursar largas distancias en tiempo de vida insignificante para la tripulación solo utilizando las propiedades de deformación del espacio tiempo con la energía (de cualquier tipo)... No veo mucho aporte interesante.
En ese caso el reto solo es ingenieril o netamente económico, no debería descubrirse nueva física para que sea posible.

Esta apreciación es correcta, el viaje warp sin materia exótica, sublumínico, no es más rentable que un viaje convencial. En ambos casos el precio que terminamos pagando para generar velocidades cercanas a las de la luz es el mismo, con el reto ingenieril añadido de construir dicho motor de curvatura.

(Por romper una lanza a favor, como no conocemos su diseño específico no sabemos decir si desde un punto ingenieril es más controlable, más eficiente, hacer explotar cosas y aprovecharnos tampoco es que sea sencillo)

[CharlesMcAndrew]

A ver, como dije no soy para nada experto en warp drives, pero creo que olvidais un factor clave, que hay dos velocidades, una local, la del obserador y su cápsula, que siempre va a ser inferior a la de la luz, y otra, la de la burbuja, que puede ser arbitrariamente alta (incluso superlumínica).

Hay un caso dónde ésto también es así, la expansión del universo. Localmente ningún cuerpo con masa positiva se mueve mas rápido que la luz, pero como el universo está, en cada punto, en expansión, eso hace que puntos del espacio-tiempo cada vez mas lejanos se alejen cada vez mas rápido, siguiendo la ley de Huble. Eso se traduce en que, para puntos suficientemente alejados, éstos se alejen a velocidades superiores a la de la luz y, por tanto dejan de ser observables (por ello el universo observablte tiene un tamaño finito).

Desde el punto de vista "intuitivo" se podría argumentar con lo siguiente: Laburbuja se mueve localmentte a una velocidad constante, sublumínica. Delante suyo el espacio se acorta y por detrás se alarga. Digamos que el factor en abmos casos sea 5. Entonces la nave tendrá que recorrer 5 veces menos trayecto entre dos puntos, lo cuál viene a ser como que la velocidad de la burbuja es 5 veces superior a la de la cápsula y observador dentro de ella. Si el factor fuera 12 habríamos convertido un año en un mes, que es una diferencia enore a nivel práctico.

Pero vamos, voy a ir leyendo en detalle los dos artículos que he enlazado, y posiblemente alguno más, a ver hasta que punto esa idea intuitiva de la divulgación está en los cálculos (normalmente no es así, vease la radiación de Hawking en la divulgación vs en el artículo original de Hawking) y como el escenario que planteo realmente se sostiene.

Por ejemplo, acabo de leer en el segundo artículo que en la solucion de Alcubierre, para viaje superlumínico, la métrica es white hole delante de la burbuja y un black hole detrás, lo que no es que encaje mucho con lo que he dicho antes. Como digo, espero irme aclarando mejor, o que alguien que lea los artículos (o haya leído algunos similares) y lo tenga mas claro, matice (o directamente desmienta, si es preciso) lo que he dicho.

[javisot20]

A ver, como dije no soy para nada experto en warp drives, pero creo que olvidais un factor clave, que hay dos velocidades, una local, la del obserador y su cápsula, que siempre va a ser inferior a la de la luz, y otra, la de la burbuja, que puede ser arbitrariamente alta (incluso superlumínica).
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No nos olvidamos, estamos hablando estrictamente del viaje warp sublumínico. El viaje supralumínico implica materia exótica y la violación de las condiciones de energía, esa violación de las condiciones de energía es traducida en el movimiento superlumínico de la nave.

Alcubierre, que es el padre de la idea, ha escrito únicamente 2 artículos sobre warp en 25 años, un primer artículo presentando la idea sin incluir análisis de las condiciones de energía, y un segundo artículo donde hace dicho análisis.

[Richard R Richard]

Desde el punto de vista "intuitivo" se podría argumentar con lo siguiente: La burbuja se mueve localmente a una velocidad constante, sublumínica. Delante suyo el espacio se acorta y por detrás se alarga. Digamos que el factor en abmos casos sea 5. Entonces la nave tendrá que recorrer 5 veces menos trayecto entre dos puntos, lo cuál viene a ser como que la velocidad de la burbuja es 5 veces superior a la de la cápsula y observador dentro de ella. Si el factor fuera 12 habríamos convertido un año en un mes, que es una diferencia enorme a nivel práctico.

Yo lo he entendido muy parecido, pero con dos variantes

1 Es tal cual lo describes, pero la velocidad al interior da la burbuja es muy despreciable respecto de la exterior a la burbuja, cuanta mas reduzcas el viaje al interior respecto al exterior , mas cobra sentido crear la burbuja, pero solo si la el cambio de posición en el tiempo de viaje en espacio tiempo de nuestro universo es superior a c , mas si es muy muy superior.
2 Otra forma es considerar que dentro de la burbuja todo es inmóvil, solo quitas espacio por delante y agregas espacio por detrás para avanzar.

Cualquiera de las dos variantes , solo tiene sentido investigar el warp drive si el cambio de posición con el cambio de tiempo en el espaciotiempo de cualquier observador externo es muy superior a la velocidad de la luz.

El observador interno vera cono se deforma el espacio delante y detrás su espacio local permanece inalterado, pasado un tiempo todo vuelve a perder deformación adquirida, pero observará que esta en otro punto del universo.