Engenheiros propuseram o primeiro modelo para uma dobra espacial fisicamente possível

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A dobra espacial é vista em filmes como Star Wars. Crédito: Lucasfilm.

Por David Nield
Publicado na ScienceAlert

A ideia de uma dobra espacial nos levando por grandes áreas do espaço mais rápido do que a velocidade da luz há muito tempo fascina cientistas e fãs de ficção científica. Embora ainda estejamos muito longe de ultrapassar os limites universais de velocidade, isso não significa que nunca iremos surfar nas ondas do espaço-tempo distorcido.

Agora, um grupo de cientistas elaborou a primeira proposta de uma dobra espacial física, com base em um conceito criado nos anos 90. E eles dizem que não deve quebrar nenhuma das leis da física.

Teoricamente falando, as dobras espaciais se curvam e mudam a forma do espaço-tempo para extrapolar as diferenças de tempo e distância que, em algumas circunstâncias, podem fazer com que os viajantes percorram distâncias mais rápido do que a velocidade da luz.

Uma dessas circunstâncias foi teorizada há mais de um quarto de século pelo físico teórico mexicano Miguel Alcubierre. Sua ideia, proposta em 1994, era que uma nave espacial movida por algo chamado de ‘unidade de Alcubierre’ poderia alcançar essa viagem mais rápida do que a luz. O problema é que requer muita energia negativa em um lugar, algo que simplesmente não é possível de acordo com a física existente.

Mas o novo estudo tem uma solução alternativa. De acordo com pesquisadores do grupo de pesquisa independente de Física Aplicada com sede em Nova York, é possível livrar-se da ficção da energia negativa e ainda fazer uma dobra espacial, embora talvez um pouco mais lenta do que gostaríamos.

Visualização 2D de uma unidade de Alcubierre, mostrando expansão e contração do espaço-tempo. Créditos: AllenMcC / Wikimedia Commons.

“Fomos em uma direção diferente da NASA e de outros, e nossa pesquisa mostrou que existem, na verdade, várias outras classes de dobras espaciais na relatividade geral”, disse o astrofísico Alexey Bobrick, da Universidade de Lund, na Suécia.

“Em particular, formulamos novas classes de soluções de propulsão de dobra espacial que não requerem energia negativa e, portanto, tornam-se físicas”.

Por que a energia negativa é tão importante? A necessidade de energia negativa contorna alguns dos problemas da relatividade geral da viagem mais rápida do que a luz, permitindo que o espaço se expanda e se contraia mais rápido que a luz, enquanto mantém tudo dentro de sua curva nos limites universais de velocidade.

Infelizmente, ela apresenta mais problemas particulares – principalmente o fato de que a energia negativa de que precisaríamos existe apenas em flutuações em uma escala quântica. Até que possamos descobrir uma maneira de recolher uma massa do tamanho do Sol desse material, esse tipo de propulsão de dobra espacial simplesmente não é possível.

A nova pesquisa contorna isso – de acordo com o estudo, a energia negativa não seria necessária, mas um campo gravitacional extremamente poderoso seria. A gravidade faria o trabalho pesado de dobrar o espaço-tempo, de modo que a passagem do tempo dentro e fora do mecanismo de dobra espacial seria significativamente diferente.

Você não poderá reservar passagens ainda – a quantidade de massa necessária para produzir um efeito gravitacional perceptível no espaço-tempo seria pelo menos do tamanho de um planeta, e ainda há muitas perguntas a serem respondidas.

“Se pegarmos a massa de todo o planeta Terra e comprimi-la em uma concha com um tamanho de 10 metros, então a correção da taxa de tempo dentro dela ainda é muito pequena, apenas cerca de uma hora extra no ano”, disse Bobrick ao New Scientist.

Uma outra descoberta interessante da pesquisa diz respeito à forma do mecanismo de dobra: uma nave mais larga e mais alta precisará de menos energia do que uma nave longa e fina. Pense em uma placa sendo mantida em pé e depois atirada de frente contra uma parede, e você terá uma ideia do formato ideal do mecanismo de dobra.

Mesmo que a realidade de viajar para estrelas e planetas distantes ainda esteja muito longe, o novo estudo é a mais recente adição a um crescente corpo de pesquisas que sugere que os princípios da dobra espacial são sólidos em termos científicos.

Os pesquisadores admitem que ainda não sabem exatamente como reunir a tecnologia que descreveram em seu estudo, mas pelo menos mais números se acrescentam a equação. Eles estão confiantes de que, em um futuro distante, a propulsão de dobra espacial se tornará uma realidade.

“Embora ainda não possamos violar a velocidade da luz, não precisamos fazer isso para nos tornarmos uma espécie interestelar”, disse Gianni Martire, um dos cientistas do grupo de Física Aplicada por trás do novo estudo. “Nossa pesquisa de propulsão de dobra espacial tem o potencial de nos unir nessa questão”.

A pesquisa foi publicada na Classical and Quantum Gravity.