Onda solitária no espaço-tempo viabiliza viagens acima da velocidade da luz

Com informações da Universidade de Gottingen - 11/03/2021

Impressão artística dos diferentes formatos de espaçonaves para diferentes tipos de bolhas de dobra.
[Imagem: E Lentz]

Viagens em dobras do espaço-tempo

Até recentemente, todas as pesquisas envolvendo viagens com velocidades superluminais - mais rápido do que a luz - exigiam grandes quantidades de partículas hipotéticas e estados da matéria com propriedades físicas exóticas e que não são práticas no nosso nível tecnológico.

Há poucos dias, contudo, uma dupla de físicos da Suécia achou uma solução que permite construir um motor de dobra sem quebrar as leis da Física.

Agora, o professor Erik Lentz, da Universidade de Gottingen, na Alemanha, trouxe mais uma solução teórica que promete reacender o debate sobre a possibilidade de viagens mais rápidas do que a luz com base na física convencional.

Lentz encontrou um caminho usando um sóliton, uma onda compacta e solitária que mantém sua forma e se move em velocidade constante por longas distâncias, sem perder energia. Os sólitons foram descobertos enquanto John Scott Russell (1808-1882) observava canais de água na Escócia, mas hoje os sólitons em ondas de luz e de elétrons se tornaram parte essencial de todas as pesquisas envolvendo a fotônica e as tecnologias quânticas.

No contexto das viagens acima da velocidade da luz, Lentz se refere a um sóliton como uma "bolha de dobra".

Bolha de dobra

Como se pode facilmente presumir, a ideia é gerar um sóliton no tecido do espaço-tempo. Usando as equações de Einstein para configurações especiais de sólitons - onde a métrica do espaço-tempo rompe com a geometria vetorial e passa a obedecer a uma relação hiperbólica -, Lentz descobriu que as geometrias espaço-temporais alteradas podem ser formadas de um modo que fontes de energia convencionais são suficientes para induzir a formação de uma onda.

Em termos mais simples, o novo método usa a própria estrutura de "tecido" do espaço-tempo, impulsionado na forma de uma onda - um sóliton - para fornecer uma solução para viagens mais rápidas que a luz, sem a necessidade de qualquer matéria ou energia exóticas.

Além disso, as bolhas de dobra foram configuradas para conter uma região com forças de maré mínimas, de modo que a passagem do tempo dentro do sóliton coincide com o tempo externo. Isso significa que não haveria as complicações do chamado "paradoxo dos gêmeos", em que um gêmeo viajando próximo à velocidade da luz envelheceria mais lentamente do que o outro gêmeo que permanecesse na Terra: Na verdade, de acordo com essas novas equações, ambos os gêmeos teriam a mesma idade quando se reunissem.

Ou seja, o interior de uma bolha de dobra é o ambiente ideal para uma nave espacial cujos tripulantes querem viajar e encontrar seus amigos e familiares ainda vivos quando voltarem.

Com os foguetes atuais, uma viagem a Próxima Centauro levaria 50.000 anos, contra 4 anos usando uma nave viajando em dobras do espaço-tempo.
[Imagem: Erik Lentz]

Viagem mais rápido do que a luz

"Este trabalho afastou o problema da viagem mais rápido do que a luz da pesquisa teórica em física fundamental e aproximou-a da engenharia. A próxima etapa é descobrir como reduzir a quantidade astronômica de energia necessária para colocá-la na faixa das tecnologias atuais, como uma grande e moderna usina de fissão nuclear. Então poderemos falar sobre a construção dos primeiros protótipos," disse Lentz.

Por enquanto, a quantidade de energia necessária para este novo tipo de propulsão espacial é imensa: "A energia necessária para este motor viajando à velocidade da luz, abrangendo uma espaçonave de 100 metros de raio, é da ordem de centenas de vezes a massa do planeta Júpiter. A economia de energia precisaria ser drástica, de aproximadamente 30 ordens de magnitude [3 x 10³⁰], para ficar ao alcance dos modernos reatores de fissão nuclear," explicou Lentz.

Isso não o desanimou, e o físico afirma que já está estudando se métodos e mecanismos de economia de energia propostos por outros pesquisadores poderiam ser usados em suas bolhas de dobra.

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