Viagem mais rápida que a luz pode funcionar dentro da física de Einstein, afirma cientista

Viagem mais rápida que a luz pode funcionar dentro da física de Einstein, afirma cientista

17 de julho de 2022 0 Por ucrhyan
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Há décadas queríamos visitar outros sistemas estelares. Há apenas um problema: eles estão tão longe que mesmo o mais próximo levaria dezenas de milhares de anos para chegar usando um voo espacial convencional.

Os físicos, por outro lado, não são facilmente desencorajados. Dê a eles um sonho impossível e eles encontrarão uma maneira fantástica e hipotética de torná-lo realidade. Pode ser.

De acordo com um estudo de 2021 do físico Erik Lentz, da Universidade de Göttingen, na Alemanha, podemos ter uma solução viável para o dilema e pode ser mais viável do que outras unidades de dobra em potencial.

Essa é uma área que atrai muitas ideias brilhantes, cada uma com uma abordagem única para resolver o quebra-cabeça das viagens mais rápidas que a luz: conseguir uma maneira de enviar algo pelo espaço em velocidades superluminais.

Tempos de viagem hipotéticos para Proxima Centauri, a estrela conhecida mais próxima do Sol. (E. Lentz)

No entanto, existem alguns problemas com essa noção. De acordo com as teorias da relatividade de Albert Einstein, não há uma maneira real de atingir ou exceder a velocidade da luz, o que seria necessário para qualquer jornada medida em anos-luz.

Isso não impediu os físicos de tentar quebrar o limite de velocidade universal.

Embora empurrar a matéria além da velocidade da luz seja sempre uma má ideia, não existe tal regra no espaço-tempo. Na verdade, os confins do Universo já estão se estendendo mais rápido do que sua luz jamais poderia esperar igualar.

Para dobrar uma pequena bolha de espaço de maneira semelhante para fins de transporte, precisaríamos resolver as equações da relatividade para criar uma densidade de energia menor que o vazio do espaço. Embora esse tipo de energia negativa ocorra em escala quântica, acumular o suficiente na forma de “massa negativa” continua sendo um domínio da física exótica.

Além de facilitar outros tipos de possibilidades abstratas, como buracos de minhoca e viagens no tempo, a energia negativa pode ajudar a alimentar o que é conhecido como unidade de dobra de Alcubierre.

Esse conceito especulativo usaria princípios de energia negativa para distorcer o espaço em torno de uma espaçonave hipotética, permitindo que ela efetivamente viajasse mais rápido que a luz sem desafiar as leis físicas tradicionais, exceto pelas razões mencionadas acima, não podemos esperar fornecer uma fonte de combustível tão fantástica para começar com.

Mas e se fosse possível viajar mais rápido que a luz mantendo a relatividade de Einstein sem exigir nenhum tipo de física exótica que os físicos nunca viram antes?

Impressão artística de diferentes designs de naves espaciais em “bolhas de dobra”. (E. Lentz)

O trabalho recente de Lentz propõe um desses métodos, devido ao que ele chama de uma nova classe de sólitons hiper-rápidos – um tipo de onda que mantém sua forma e energia enquanto se move a uma velocidade constante (e neste caso, uma velocidade mais rápida que a luz). .

De acordo com os cálculos teóricos de Lentz, essas soluções de sólitons hiper-rápidos podem existir dentro da relatividade geral e são derivadas inteiramente de densidades de energia positivas, eliminando a necessidade de considerar fontes exóticas de densidade de energia negativa que ainda precisam ser verificadas.

Com energia suficiente, esses sólitons poderiam funcionar como “bolhas de dobra”, capazes de movimento superluminal e, teoricamente, permitindo que um objeto viaje pelo espaço-tempo enquanto está protegido de forças de maré extremas.

É um feito impressionante de ginástica teórica, embora a quantidade de energia necessária signifique que esse impulso de dobra é apenas uma possibilidade hipotética por enquanto.

“A energia necessária para esta unidade 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”, disse Lentz em março do ano passado.”

“A economia de energia precisaria ser drástica, de aproximadamente 30 ordens de magnitude para estar no alcance dos modernos reatores de fissão nuclear”.

Embora o artigo de Lentz alegasse ser o primeiro desse tipo, ele foi publicado quase exatamente ao mesmo tempo que outro estudo recente, também publicado em março de 2021, que propunha um modelo alternativo para uma unidade de dobra fisicamente possível que não requer energia negativa para função.

Ambas as equipes fizeram contato, de acordo com Lentz, e o pesquisador pretendia compartilhar seus dados ainda mais para que outros cientistas pudessem explorar suas descobertas. Lentz também apresentou suas descobertas ao público por meio de uma transmissão ao vivo no YouTube.

Ainda há muitos mistérios para resolver, mas o fluxo livre desses tipos de ideias é nossa melhor esperança de visitar essas estrelas distantes e cintilantes.

“Este trabalho moveu o problema das viagens mais rápidas que a luz um passo da pesquisa teórica em física fundamental e mais próxima da engenharia”, disse Lentz.

“O próximo passo é descobrir como reduzir a quantidade astronômica de energia necessária para dentro do alcance das tecnologias atuais, como uma grande usina de fissão nuclear moderna. Então podemos falar sobre a construção dos primeiros protótipos.”

Os resultados foram relatados em Gravidade Clássica e Quântica.

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