domingo, 24 de março de 2013

WARP DRIVE


MOTOR DE DOBRA

Por: Luciano Infanti de Paula

Em 05/01/2013

 

Recentemente a notícia de que a NASA iniciará testes com motores de dobra, objetos oriundos da ficção científica que possibilitam viagens superluminais, surgiu na internet e junto com ela, muitas dúvidas em relação a esse conceito. Procuraremos aqui esclarecer a notícia assim como os conceitos da dobra espacial.

Como os motores de dobra e todos os conceitos que os cercam são frutos da literatura pseudocientífica é natural que estejam cobertos de especulação. Contudo nem tudo a cerca deles é falso. Existem pesquisas importantes e reveladoras sobre a física que permite o funcionamento de tais equipamentos.

 

Warp Drive: a física da Dobra Espacial

A relatividade especial é uma belíssima teoria, mas ela trás consigo algo que não pode ser ignorado: ela estabelece um limite universal de velocidade. Nada pode passar da velocidade da luz. Esse limite se aplica a tudo que esteja presente no universo, inclusive nossas atuais (e futuras) naves e sondas. Essa limitação frustrante tornou-se razão primária para a criação de inúmeras teorias que buscam permitir viagens à velocidade superluminal, ou, ao menos, permitir que viagens interestelares se tornem viáveis.. É sob esse contexto que surge a dobra espacial, ou warp drive. Ela é uma teoria que fornece o mecanismo teórico para uma propulsão capaz de superar o limite imposto pela relatividade especial.

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Contudo a dobra espacial não uma teoria qualquer. Ela é elegante, simples e estudos recentes levantaram a possibilidade dela ser mais real do que previamente imaginávamos. Mas afinal, o que é a dobra espacial? Ela é um mecanismo teórico de propulsão gerado por um equipamento (conhecido como motor de dobra) que fica instalado em uma espaçonave e destorce o espaço-tempo “empurre” a espaçonave para frente. Além disso, uma região especial conhecida como bolha de dobra é criada. Nessa bolha as características normais do espaço-tempo são preservadas. Assim, a teoria da dobra espacial prevê que uma manipulação estratégica do espaço-tempo é capaz de propulsionar objetos sem os paradoxos usuais.

A distorção do espaço-tempo necessária para criar a dobra também é crítica para o funcionamento do mecanismo. Não basta apenas entortar o espaço-tempo de forma aleatória em volta da espaçonave. É necessário que o espaço-tempo logo à frente da espaçonave seja contraído (ou abaixado) enquanto o espaço-tempo atrás da espaçonave deve ser esticado (ou levantado). Nesse cenário a espaçonave está para o espaço-tempo assim como um surfista está para uma onda. Dessa forma a espaçonave “surfa” em uma onda de espaço-tempo. Contudo um ponto importante deve ser notado. A espaçonave, apesar de se encontrar em uma espécie de onda, ainda está parada em um pedaço de espaço-tempo “plano” que é a bolha de dobra.

Os modelos matemáticos desenvolvidos para abordar a teoria da dobra espacial provam que, apesar de se mover a velocidades maiores que a da luz, a espaçonave não teria nenhum problema em relação à medição de tempo, pois o tempo dentro da bolha é equivalente ao tempo de um observador estacionário fora da bolha. Assim paradoxos temporais são evitados. Esse resultado surge naturalmente nas estruturas matemáticas que regem a propulsão de dobra espacial. Então, apesar dos enormes problemas de engenharia que teriam que ser obrigatoriamente enfrentados para a criação de um motor de dobra bem sucedido, os problemas físicos e matemáticos parece que podem ser resolvidos com relativa facilidade.

O mecanismo de propulsão da dobra espacial é também conhecido como propulsão de Alcubierre. Em 1994 o físico mexicano Miguel Alcubierre propôs um modelo matemático para a dobra espacial que hoje é conhecida como métrica de Alcubierre. Com esse modelo, Alcubierre mostrou pela primeira vez os conceitos físicos e matemáticos da dobra espacial, abrindo espaço para que outros trabalhos surgissem. Contudo em seus trabalhos a conclusão é de que um motor de dobra é impraticável devido a quantidade de energia que deveria ser expendida na realização da dobra em si. Isso fez com que muitas pessoas abandonassem a ideia do motor de dobra e partissem para outras teorias.

Recentemente o Dr. Harold “Sonny” White, chefe do Tema de Propulsão Avançada do Engineering Directorate da NASA, justamente com sua equipe foi capaz de encontrar uma nova solução matemática para a dobra espacial. Essa solução mostrou que o consumo de energia necessário para realizar a dobra é muito menor do que anteriormente postulado. Assim, o Dr. White atraiu atenção da NASA, que iniciará estudos sobre a criação de um possível motor de dobra. Os testes já começaram a ser realizados. Eles iniciaram um teste com interferômetro que tentará gerar e detectar uma instância microscópica de uma pequena bolha de dobra. Nas palavras do Dr. White “ Talvez uma experiência Star Trek antes de nós morrermos não seja uma possibilidade remota ”.