Em 1994, o físico Miguel Alcubierre propôs uma tecnologia radical que permitiria uma viagem mais rápida do que a luz: o warp drive, uma forma hipotética de contornar o limite de velocidade final do universo dobrando o tecido da realidade.
Era uma ideia intrigante – até a NASA estava pesquisando no laboratório Eagleworks – mas a proposta de Alcubierre continha problemas que pareciam intransponíveis. Agora, um artigo recente dos físicos norte-americanos Alexey Bobrick e Gianni Martire resolveu muitos desses problemas e gerou muitos rumores.
Mas enquanto Bobrick e Martire conseguiram desmistificar substancialmente a tecnologia de dobra, seu trabalho na verdade sugere que a viagem mais rápida do que a luz permanecerá fora do alcance de seres como nós, pelo menos por enquanto.
Há, no entanto, uma fresta de esperança: a tecnologia de dobra pode ter aplicações radicais além das viagens espaciais.
Em todo o universo?
A história dos impulsos de dobra começa com a maior realização de Einstein: a relatividade geral. As equações da relatividade geral capturam a maneira pela qual o espaço-tempo – a própria estrutura da realidade – se curva em resposta à presença de matéria e energia que, por sua vez, explica como a matéria e a energia se movem.
A relatividade geral impõe duas restrições às viagens interestelares. Primeiro, nada pode ser acelerado além da velocidade da luz (cerca de 300.000 km por segundo). Mesmo viajando nessa velocidade estonteante, ainda levaríamos quatro anos para chegar a Proxima Centauri, a estrela mais próxima do nosso sol.
Em segundo lugar, o relógio de uma espaçonave viajando perto da velocidade da luz desaceleraria em relação a um relógio na Terra (isso é conhecido como dilatação do tempo). Assumindo um estado de aceleração constante, isso torna possível viajar pelas estrelas. Pode-se chegar a uma estrela distante que está a 150 anos-luz de distância durante a vida. O problema, porém, é que, após o retorno, mais de 300 anos terão se passado na Terra.
Uma nova esperança
Foi aí que Alcubierre entrou. Ele argumentou que a matemática da relatividade geral permitia “bolhas de dobra” – regiões onde matéria e energia eram organizadas de forma a dobrar o espaço-tempo na frente da bolha e expandi-la para trás em um forma que permitiu uma área “plana” dentro da bolha viajar mais rápido que a luz.
Para ter uma noção do que “plano” significa neste contexto, observe que o espaço-tempo é uma espécie de tapete de borracha. O tapete se curva na presença de matéria e energia (pense em colocar uma bola de boliche no tapete). A gravidade nada mais é do que a tendência que os objetos têm de rolar nas marcas criadas por coisas como estrelas e planetas. Uma região plana é como uma parte do tapete sem nada sobre ela.
Tal impulso também evitaria as consequências desagradáveis da dilatação do tempo. Alguém poderia potencialmente fazer uma viagem de ida e volta ao espaço profundo e ainda ser saudado por alguém mais próximo e querido em casa.
Uma estranheza do espaço-tempo
Como funciona o dispositivo de Alcubierre? Aqui, a discussão frequentemente se baseia em analogias, porque a matemática é muito complexa.
Imagine um tapete com uma xícara. Você está no tapete e quer chegar à taça. Você pode se mover pelo tapete ou puxar o tapete em sua direção. O warp drive é como puxar o espaço-tempo para trazer o seu destino para mais perto.
Mas as analogias têm seus limites: uma unidade de dobra realmente não arrasta seu destino em sua direção. Ele contrai o espaço-tempo para tornar seu caminho mais curto. Há menos tapete entre você e a xícara quando você liga o drive.
A sugestão de Alcubierre, embora matematicamente rigorosa, é difícil de entender intuitivamente. O trabalho de Bobrick e Martire vai mudar tudo isso.
Bloopers de nave estelar
Bobrick e Martire mostram que qualquer mecanismo de dobra deve ser uma casca de material em constante estado de movimento, encerrando uma região plana do espaço-tempo. A energia da casca modifica as propriedades da região do espaço-tempo dentro dela.
Isso pode não soar muito como uma descoberta, mas até agora não estava claro o que drives de dobra poderiam ser, fisicamente falando. O trabalho deles nos diz que uma unidade de dobra é, surpreendentemente, como um carro. Um carro também é uma concha de energia (na forma de matéria) que envolve uma região plana do espaço-tempo. A diferença é que entrar no carro não envelhece mais rápido. Isso, no entanto, é o tipo de coisa que uma unidade de dobra pode fazer.
Usando sua descrição simples, Bobrick e Martire demonstram um método para usar as equações da relatividade geral de Einstein para encontrar espaços-tempos que permitem arranjos de matéria e energia que atuariam como bolhas de dobra. Isso nos dá uma chave matemática para encontrar e classificar tecnologias de dobra.
Seu trabalho consegue resolver um dos principais problemas dos drives de dobra. Para equilibrar as equações, o dispositivo de Alcubierre funciona com “energia negativa” – mas ainda não descobrimos quaisquer fontes viáveis de energia negativa no mundo real.
Pior, as necessidades negativas de energia do dispositivo de Alcubierre são imensas. Por algumas estimativas, toda a energia no universo conhecido seria necessária (embora trabalhos posteriores diminuam um pouco o número).
Bobrick e Martire mostram que um impulso de dobra pode ser feito de energia positiva (ou seja, energia “normal”) ou de uma mistura de energia negativa e positiva. Dito isso, as necessidades de energia ainda seriam imensas.
Se Bobrick e Martire estiverem certos, então um warp drive é como qualquer outro objeto em movimento. Afinal, estaria sujeito ao limite de velocidade universal imposto pela relatividade geral e precisaria de algum tipo de sistema de propulsão convencional para fazê-lo acelerar.
As notícias pioram. Muitos tipos de warp drive só podem modificar o espaço-tempo interno de uma certa maneira: desacelerando o relógio do passageiro exatamente da maneira que torna uma viagem ao espaço profundo um problema.
Bobrick e Martire mostram que algumas unidades de dobra podem viajar mais rápido que a luz, mas apenas se forem criadas já viajando nessa velocidade – o que não ajuda em nada para qualquer ser humano comum que espera um pouco de turismo interestelar.
O fim do jogo
Lembre-se de que um warp drive pode modificar a região do espaço-tempo plano que envolve. Ele pode, em particular, acelerar ou desacelerar um relógio dentro da unidade.
Considere o que significaria ter tal objeto disponível. Quer colocar alguém com uma doença terminal no gelo? Coloque-os em um warp drive e desacelere seu relógio. Do ponto de vista deles, alguns anos se passarão, enquanto cem anos se passarão na Terra – tempo suficiente para encontrar uma cura.
Quer cultivar suas safras durante a noite? Coloque-os em uma unidade de dobra e acelere o relógio. Alguns dias se passarão para você e algumas semanas para suas mudas.
Existem possibilidades ainda mais exóticas: girando o espaço-tempo dentro de um drive, pode-se ser capaz de produzir uma bateria capaz de armazenar grandes quantidades de energia.
Viajar mais rápido que a luz continua sendo um sonho distante. Mas a tecnologia warp seria revolucionária por si só.
Publicado em 17/04/2021 11h28
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