warp drive y métrica de Alcubierre

[Richard R Richard]

Yo sigo entendiendo que llevas razón Jaime respecto de tu debate con Francis.
Lo que no estoy de acuerdo es con el mecanismo de avance de la métrica tal como lo propones, insisto que la nave en el interior de la burbuja debería moverse a velocidad x menor que c, por lo que también discrepo en que los tiempo interior y exterior estarán en concordancia con un factor de Lorentz solo considerando la velocidad relativa de la nave respecto del espacio plano de la burbuja.
La única forma que conocemos para comprimir el espacio tiempo es gravitacionalmente con energía, la expansion sería producida por energía oscura o constante cosmológicos aún no se sabe que es y menos como crearla.
Si la compresión y expansión funcionan como la gravedad, entonces la nave debe moverse en la burbuja, pero si es como la expansión del universo , no hace falta que se mueva, como lo has planteado, pero visto desde la nave tu acercrias a Plutón y alejarlas a la tierra, pero en realidad la burbuja se estirarla hasta Plutón visto por un observador externo.
Ya te he comentado que para mí si comprimes el espacio delante 1000 veces y lo expandes detrás 1000 veces , tu burbuja mide 1000 veces menos y solo debes moverte la milésima parte de la distancia hasta Plutón.imagina comprimir millones de veces , y tendrás burbujas de un tamaño del orden del km o hm ingenirilmente posibles, en futuros cercanos. .

[Jaime Rudas]

A este comentario mío, Francis respondió lo siguiente:

Jaime, en el artículo de Miguel Alcubierre titulado “Warp drive basics” (https://arxiv.org/abs/2103.05610) puedes leer: “Alcubierre bubbles, if it were possible to create them, could not be used as a means of superluminal travel. It only implies that the actions required to change the metric and create the bubble must be taken beforehand by some observer whose forward light cone contains the entire trajectory of the bubble.” Más claro, agua.

Poco tiempo después, cerró los comentarios a esa entrada.

Es una lástima, porque quería responderle a Francis que el párrafo completo que cita, dice (ver el inicio de la página 10 de este artículo):

Thus, the bubble thus cannot be created, or controlled, by any action of the spaceship crew, which does not mean that Alcubierre bubbles, if it were possible to create them, could not be used as a means of superluminal travel. It only implies that the actions required to change the metric and create the bubble must be taken beforehand by some observer whose forward light cone contains the entire trajectory of the bubble.

O sea, poco antes de cerrar los comentarios, Francis nos dice que en el artículo de Alcubierre se deja claro como el agua que «Las burbujas de Alcubierre, si fuera posible crearlas, no podrían utilizarse como medio para un viaje superlumínico». Sin embargo, lo que realmente dice ahí es: «Por lo tanto, la burbuja no puede ser creada, ni controlada, por ninguna acción de la tripulación de la nave espacial, lo que no significa que las burbujas de Alcubierre, si fuera posible crearlas, no puedan usarse como un medio de viaje superlumínico.»

Por supuesto, cada cual maneja sus medios informáticos como mejor le plazca, pero esta clase de manipulación de citas para que aparenten decir exactamente lo contrario a lo que realmente dicen las considero deshonestidad intelectual.

[Jaime Rudas]

Lo que no estoy de acuerdo es con el mecanismo de avance de la métrica tal como lo propones, insisto que la nave en el interior de la burbuja debería moverse a velocidad x menor que c, [...]

No, Richard, fíjate que en el texto que traduje en el mensaje [28] de este hilo, Alcubierre explica:

«Suponga que, en el instante $T_0$, una nave espacial se aleja de A utilizando sus motores con una velocidad v<1, y finalmente se detiene a una distancia d de A. [...] Ahora, en este instante aparece la perturbación del espacio-tiempo [...]»

Fíjate que la perturbación aparece cuando la nave está detenida.

[...] por lo que también discrepo en que los tiempo interior y exterior estarán en concordancia con un factor de Lorentz solo considerando la velocidad relativa de la nave respecto del espacio plano de la burbuja.

Pero es que esto no es algo que yo esté proponiendo, sino que lo dice claramente Alcubierre. Fíjate

«La dilatación del tiempo solo aparece en ausencia de la perturbación, en la cual la nave espacial se mueve con una velocidad v usando solo sus motores en un espacio-tiempo plano.»

[Richard R Richard]

Fíjate que la perturbación aparece cuando la nave está detenida.

Entiendo, Jaime, no es que no comprenda el mecanismo como me has explicado y lo propone Alcubierre, sino que de ese modo para ir de A a B para un observador externo la perturbación debe comenzar en A y terminar en B , es decir tierra pluton.Eso lo veo dificultoso tecnológicamente, por no decir imposible, uno se hace una imagen del funcionamiento más bien posible, entiendo "debería ser" una secesión de viajes entre puntos intermedios entre A y B , llegando en definitiva a un continuo. Eso reduce el tamaño de la perturbación a tamaños comparables con la burbuja y la nave en su interior.(por las dudas aclaro que entiendo por burbuja a la porción de espacio plano en el interior de la perturbación)
Para mí tiene el mismo efecto comprimir un millón de veces el espacio entre A y B y expandirlo detrás, que continuamente reducir el primer metro delante de la burbuja a 1 micrón y expandir el primer micrón a 1 metro, la nave avanzará un metro casi con independencia del límite de la velocidad de la luz. Es decir la tasa de veces que logres esto último por unidad de tiempo definirá la velocidad de avance. Obviamente nos interesa que esa tasa supere los trescientos millones de veces al segundo solo por proponer un ejemplo.

Cuando dice que la nave no controla la burbuja, no veo el sentido de hacerlo por fuera , construyendo una máquina del tamaño de la Tierra Plutón para que la burbuja la surque por su interior , sino que tiene sentido que la nave cree su propio camino a medida que avanza.

«La dilatación del tiempo solo aparece en ausencia de la perturbación, en la cual la nave espacial se mueve con una velocidad v usando solo sus motores en un espacio-tiempo plano.»[/INDENT]

Si la nave está detenida en el interior de la burbuja , entiendo no hay dilatación temporal, pero si se mueve en el interior de ella como proponía sí, con independencia de la velocidad de avance de la burbuja que no provocaría dilatacion temporal.

Sigo viendo el espacio como un medio elástico, no plástico, en la expansión de universo la energía para expandir proviene del mismo espacio, si dejará de introducir energía dejaría de expandir conservaria su tamaño por la energía que ya se ha puesto anteriormente.

El proceso de avance lo veo como una tarea de extraerle energía al espacio ,surcarlo, y devolverle la energía. Pero no sé si era esa la intensión de su creador, pues tu me dices que no hace falta surcarlo, lo leeré con más detenimiento para ver si me aclaro.

[Jaime Rudas]

Entiendo, Jaime, no es que no comprenda el mecanismo como me has explicado y lo propone Alcubierre, sino que de ese modo para ir de A a B para un observador externo la perturbación debe comenzar en A y terminar en B , es decir tierra pluton.

No, Richard, no es lo que propone Alcubierre. Fíjate que, cuando dice que R ≪ d ≪ D, está diciendo que el radio R de la burbuja es muchos órdenes de magnitud más pequeño que la distancia D a "recorrer".

Eso lo veo dificultoso tecnológicamente, por no decir imposible, uno se hace una imagen del funcionamiento más bien posible, entiendo "debería ser" una secesión de viajes entre puntos intermedios entre A y B , llegando en definitiva a un continuo. Eso reduce el tamaño de la perturbación a tamaños comparables con la burbuja y la nave en su interior.(por las dudas aclaro que entiendo por burbuja a la porción de espacio plano en el interior de la perturbación)
Para mí tiene el mismo efecto comprimir un millón de veces el espacio entre A y B y expandirlo detrás, que continuamente reducir el primer metro delante de la burbuja a 1 micrón y expandir el primer micrón a 1 metro, la nave avanzará un metro casi con independencia del límite de la velocidad de la luz. Es decir la tasa de veces que logres esto último por unidad de tiempo definirá la velocidad de avance. Obviamente nos interesa que esa tasa supere los trescientos millones de veces al segundo solo por proponer un ejemplo.

Pues, ese "debería ser" es lo que propone Alcubierre.

Cuando dice que la nave no controla la burbuja, no veo el sentido de hacerlo por fuera , construyendo una máquina del tamaño de la Tierra Plutón para que la burbuja la surque por su interior , sino que tiene sentido que la nave cree su propio camino a medida que avanza.

Sí, tendría más sentido, pero, como lo indica Alcubierre, es imposible porque implicaría que "algo" atravesara la perturbación y, tal como está concebida, es imposible que "algo" la atraviese.

Sigo viendo el espacio como un medio elástico, no plástico, en la expansión de universo la energía para expandir proviene del mismo espacio, si dejará de introducir energía dejaría de expandir conservaria su tamaño por la energía que ya se ha puesto anteriormente.

El proceso de avance lo veo como una tarea de extraerle energía al espacio ,surcarlo, y devolverle la energía. Pero no sé si era esa la intensión de su creador, pues tu me dices que no hace falta surcarlo, lo leeré con más detenimiento para ver si me aclaro.

Por cómo lo describe Alcubierre, es un proceso de deformación (contracción y expansión) plástica: fíjate que dice que la nave se detiene en A+d, "activa" la perturbación, cuando "llega" a B-d "desactiva" la perturbación y, ya con la perturbación desactivada, recorre, con sus propios motores convencionales, recorre la distancia d que lo separa de B. Si fuera una deformación elástica, al momento de desactivar la perturbación la nave volvería a A+d, que no corresponde a lo que describe Alcubierre.

[javisot20]

Por aclarar un punto,


- En un universo que NO se expande, partiendo de unas coordenadas x,
tras activar y desactivar la perturbación volveríamos a las mismas coordenadas x.

- En un universo que SI se expande, realizando exactamente la misma perturbación que antes,
no volvemos a las mismas coordenadas x.


¿Es correcto?

(Supongo que puede ser correcto porque lo que no tendría sentido es volver siempre a las mismas coordenadas x independientemente de si el universo se expande o no)

[Jaime Rudas]

Por aclarar un punto,

- En un universo que NO se expande, partiendo de unas coordenadas x,
tras activar y desactivar la perturbación volveríamos a las mismas coordenadas x.

- En un universo que SI se expande, realizando exactamente la misma perturbación que antes,
no volvemos a las mismas coordenadas x.

¿Es correcto?

(Supongo que puede ser correcto porque lo que no tendría sentido es volver siempre a las mismas coordenadas x independientemente de si el universo se expande o no)

Yo lo diría de la siguiente forma:

En un universo que se expandiera "elásticamente", al activar la perturbación nos alejaríamos de la partida y, al desactivar la perturbación, volveríamos a acercarnos a ella.

En un universo que se expandiera "plásticamente", al activar la perturbación nos alejaríamos de la partida y, al desactivar la perturbación, permaneceríamos alejados, pero ya no nos alejaríamos más.

[Richard R Richard]

Perfecto Jaime Rudas comprendo el modelo plástico,
Siempre me fue más fácil ver qué también que el modelo elástico funciona si la nave se mueve dentro de la burbuja.

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un símil sería podría explicarlo con una soga elástica estirada, por ella circula un oruga caminando su propia longitud por unidad de tiempo. Delante de ella se comprime la soga y deja de estar estirada, Llega un punto donde sigue caminando con la misma tasa sobre la soga sin tensión hasta salir de esa región, momento después se libera la tensión y la oruga está mucho más allá de lo que hubiera caminado en espacio tensionado. Si fuera la misma oruga la que puede comprimir y descomprimir la soga a la tasa que desea, puede recorrer mucho más espacio cuando este está relajado.

Pero bueno es anecdótico, tus citas lo aclaran, pero si sirve de consuelo creo que Francis no lleva la razón.
No estará pasando quizá un buen momento, en otro foro citaron una nota en la que ha hecho alarde del clickbait , poniendo el título de señuelo, para explicar un paper cuyo título era ese mismo señuelo.

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https://francis.naukas.com/2021/12/1...igrado-encima/

No es un santo de mí devoción pero si reconozco que hace muy buenos aportes divulgativos, me he enterado de mucho gracias a él.

[Jaime Rudas]

No es un santo de mí devoción pero si reconozco que hace muy buenos aportes divulgativos, me he enterado de mucho gracias a él.

Considero que Francis es, de lejos, el mejor divulgador de física en castellano, sin embargo, creo que tiene algunos problemas para reconocer sus errores, como en esta ocasión donde utiliza la falacia de cita fuera de contexto para "demostrar" que una autoridad (Alcubierre, en este caso) afirma exactamente lo contrario a lo que realmente afirma.

[Jaime Rudas]

Hace unos días, le escribí lo siguiente a Miguel Alcubierre:

Francisco Villatoro es, sin lugar a dudas, uno de los más importantes divulgadores en castellano de la física.
En una reciente entrada de su blog La ciencia de la mula Francis, hablando de la burbuja warp de Alcubierre, Francis nos dice que «la burbuja warp solo permite alcanzar velocidades superlumínicas en su interior; para un observador exterior la burbuja se mueve a velocidades sublumínicas. Para viajar a Plutón desde la Tierra habría que usar una burbuja tan grande como la órbita de Plutón».
Le comenté a Francis que, ya en el resumen de su artículo sobre motores warp, usted indica que «es posible un desplazamiento más rápido que la velocidad de la luz como lo ven los observadores fuera de la región perturbada», lo que, según yo lo entiendo, es contrario a lo que afirma Francis.
También se indica en su trabajo que el radio de la burbuja puede ser varios órdenes de magnitud más pequeña que la longitud del desplazamiento, lo que también estaría, según yo lo interpreto, en contraposición a lo planteado por Francis.
¿Podría usted, por favor, aclararnos cuál de las dos interpretaciones, la de Francis o la mía, se ajusta mejor al comportamiento de la métrica de Alcubierre?

La respuesta de Alcubierre fue:

No conozco a Francisco Villatoro, pero lo que dice no es correcto. Toda la idea es justamente que la burbuja “warp” se mueva mas rápido que la luz vista desde fuera, no es estática.

Como concluye Francis lapidariamente: «Más claro, el agua»

[javisot20]

Esto es zanjar un tema y lo demás es tontería,
grande Jaime.

La burbuja puede ser mucho menor que el desplazamiento buscado y además puede moverse a velocidades superlumínicas para un observador externo, confirmado por el mismísimo Alcubierre.





¿ la burbuja puede moverse literalmente a velocidades "arbitrariamente" elevadas o en realidad está limitado por la expansión del universo ?, dicho de otra manera,
¿ la burbuja puede desplazarse a mayor velocidad que la expansión del universo ?

[Chacaritamanda]

Esto que vienen debatiendo, queria saber si tiene algo que ver con los taquiones, particulas que supuestamente podrian superar la velocidad de la luz?

Que paises estan detras de este estudio de los motores warp? Solo estados unidos?

Y esto de poder realizarlo, para que decada se estima? Por que en la decada del 2030 ya estaremos en marte, la nasa o elon musk, ambos llegaran con una mision tripulada a marte.

Saludos

[Richard R Richard]

Hace unos días, le escribí lo siguiente a Miguel Alcubierre:

La respuesta de Alcubierre fue:

Da gusto saber que te ha contestado, y en sintonía a lo que en más o en menos hemos entendido siempre.

Se ha equivocado Francis, mas claro que el agua clara.

¿ la burbuja puede moverse literalmente a velocidades "arbitrariamente" elevadas o en realidad está limitado por la expansión del universo ?, dicho de otra manera,
¿ la burbuja puede desplazarse a mayor velocidad que la expansión del universo ?

No hay limite que sepamos a la tasa de compresión para la burbuja y menos sabemos si lo hay para la expansión, pero de seguro que la tasa de expansión será mayor que la tasa de expansión del universo, de lo contrario algo que no expande tanto como el universo en realidad se iria encogiendo respecto del resto del universo, además como las tasa actual es pequeña , ni siquiera seria de utilidad para el proyecto,

Esto que vienen debatiendo, queria saber si tiene algo que ver con los taquiones, particulas que supuestamente podrian superar la velocidad de la luz?

Nada que ver con los taquiones, son un tema absolutamente diferente.

Que paises estan detras de este estudio de los motores warp? Solo estados unidos?

Países?, o equipos científicos, pertenecientes a algún país o comunidad? que yo sepa por ahora todo está en estudio y no pasa de un marco teórico, nada ha salido aún del lápiz y papel o de los 1 y 0 si lo prefieres en formato de información electrónica.

Y esto de poder realizarlo, para que decada se estima? Por que en la decada del 2030 ya estaremos en marte, la nasa o elon musk, ambos llegaran con una mision tripulada a marte.

Reitero esto es un estudio teórico , nadie ha podido conseguir comprimir el espacio a placer, a menos que lo haga gravitacionalmente, es decir tiene que crear energía con muchísima densidad y que esta gravite mucho a corta distancia, y menos aun se ha conseguido energía de carácter negativa, para luego experimentar con ella y lograr que el espacio expanda a placer . Una vez que estas cosas de algún modo sean un hecho experimental, recién allí se podría aventurar una idea de diseño de algún tipo de maquina, de seguro yo no lo veré, y quizá no haya nacido aún quien lo vea como un hecho cuando sea viejo.

[Jaime Rudas]

¿ la burbuja puede moverse literalmente a velocidades "arbitrariamente" elevadas o en realidad está limitado por la expansión del universo ?, dicho de otra manera,
¿ la burbuja puede desplazarse a mayor velocidad que la expansión del universo ?

La respuesta corta es que no hay límite superior para la velocidad a la que puede alejarse la burbuja de Alcubierre; sin embargo, es necesario hacer algunas precisiones sobre la forma en que planteas la pregunta: ante todo, es importante tener en cuenta que la velocidad a la que se aleja la burbuja y, en general, la velocidad a la que se desplaza cualquier objeto, no es comparable con la tasa de expansión del universo porque son magnitudes de diferente tipo. Para ver esto, se me ocurre que sería como comparar la velocidad de los trenes con las tasa de dilatación de los rieles por efecto del aumento de la temperatura. No se pueden comparar estas magnitudes porque son de diferente tipo. Ahora bien, si una locomotora se encontrara en la mitad de un riel y hubiera alguna forma de aumentar mucho la temperatura de la parte del riel detrás de la locomotora, al mismo tiempo que se bajara mucho la temperatura de la parte del riel delante de la locomotora, quienes estuvieran en un andén detrás de la locomotora la verían alejarse, aunque esta no se estuviera desplazando sobre el riel. Así las cosas, la velocidad a la que puede alejarse la locomotora mediante este mecanismo no depende de la velocidad máxima a la que puede desplazarse la locomotora sobre los rieles, sino que depende exclusivamente de las características de la dilatación de los rieles. En forma análoga, la velocidad a la que se aleja la burbuja de Alcubierre no depende, para nada, de la velocidad máxima a la que puede desplazarse la nave que haya dentro de ella, sino que depende exclusivamente de las características de la expansión del espacio, o sea, de la tasa de expansión para la que la teoría general de la relatividad no contempla un límite superior infranqueable.

[Jaime Rudas]

Complementando lo explicado por Richard:

Esto que vienen debatiendo, queria saber si tiene algo que ver con los taquiones, particulas que supuestamente podrian superar la velocidad de la luz?

Quizás en lo único que se parecen es en que la abrumadora mayoría de la comunidad científica duda mucho de su posible existencia

Que paises estan detras de este estudio de los motores warp? Solo estados unidos?

Seriamente, ninguno, por lo comentado arriba.

Por que en la decada del 2030 ya estaremos en marte, la nasa o elon musk, ambos llegaran con una mision tripulada a marte.

Considero imposible que en la década del 2030 una persona llegue a Marte. Me daría por bien servido si logran establecerse en la Luna.