España - Existe un tipo de motor que, teóricamente, permite viajar a una velocidad superior a la de la luz sin violar las leyes establecidas por Albert Einstein en su teoría de la relatividad especial. Se trata de los Warp Drive (motores de curvatura), un tipo de propulsión que no se puede construir en la Tierra con nuestra tecnología actual. Sin embargo, un equipo de investigadores ha encontrado una manera descubrir si otra civilización más avanzada que la nuestra ya ha conseguido ponerlos en marcha. En la ficción, naves como el Halcón Milenario de La Guerra de las Galaxias o el Enterprise de Star Trek pueden superar la velocidad de la luz tranquilamente para viajar de un sistema planetario a otro mientras sus ocupantes se echan una siesta.

Pero el mundo real está regido por las leyes físicas y desde Einstein sabemos que hay un límite universal de 300.000 km/s que no se puede exceder. Sin embargo, el astrofísico mexicano Miguel Alcubierre publicó en 1994 un estudio en el que hablaba de un diseño de motor espacial teórico que puede superar este límite físico de velocidad sin contradecir a Einstein. Se trata del motor de curvatura y, a diferencia de lo que hacen los motores químicos tradicionales —que utilizan reacciones químicas para liberar energía y acelerar los gases para generar empuje—, se apoya en las propiedades de expansión y contracción del tejido espacial para recorrer enormes distancias en poco tiempo.

Una de estas naves podría contraer el espacio-tiempo frente a ella y expandirlo por detrás para viajar a velocidades superiores a las de la luz. Sin embargo, los motores de curvatura no se pueden construir con nuestra tecnología actual, ya que requieren una enorme cantidad de energía imposible de obtener con nuestros conocimientos.

Ahora, la investigadora del Queen Mary University of London, Katy Clough, ha propuesto, junto a un equipo internacional de investigadores, un sistema que detecta sus señales usando tecnología que está a nuestra disposición en estos momentos. Los resultados de su investigación están detallados en un artículo publicado recientemente en la revista The Open Journal of Astrophysics.

"Aunque los motores warp son puramente teóricos, tienen una descripción bien definida en la teoría de la Relatividad General de Einstein, por lo que las simulaciones numéricas nos permiten explorar el impacto que podrían tener en el espacio-tiempo en forma de ondas gravitacionales", asegura Clough.

Para entender cómo funciona el sistema de detección hay que entender primero los entresijos del motor de curvatura de Alcubirre. El propio investigador cuenta sus fundamentos de manera sencilla en esta charla de TED (que pueden ver bajo estas líneas).

Según explica Alcubirre, el espacio se puede deformar, curvar, torcer o expandir. Estos movimientos pueden resultar contraintuitivos a nuestra experiencia aquí en la Tierra, pero el científico mexicano lo explica de esta manera: “Seguramente han oído de la expansión del universo alguna vez. Las galaxias se alejan todas unas de otras y esto no se debe a que estén alejándose de un punto central en el que hubo una explosión, no es así, las galaxias están quietecitas, y el espacio en medio está creciendo. El espacio se expande.

Entonces yo puedo usar esta idea y hacerlo en chiquito”. El investigador asegura que no es la nave (ni los pasajeros que van dentro) la que viaja a la velocidad de la luz, porque eso sería contradictorio con la teoría general de la relatividad de Einstein, sino que es el propio espacio el que se contrae o se extiende alrededor de ese objeto. Y como esto puede suceder a cualquier velocidad, en teoría, no tendría límite. El gran problema de esta teoría es que ese movimiento requeriría de una gran cantidad de energía oscura para producirse y a día de hoy no hay evidencia científica de que ese tipo de fenómeno exista. Afortunadamente, en los últimos años ha habido un resurgimiento en el campo de los motores de curvatura, gracias también a una serie de artículos del grupo de investigadores de Applied Physics. Ya se han observado burbujas de curvatura (warp bubbles) que encajan con la matemática del motor de Alcubierre. Y también hay nuevos trabajos científicos que han avanzado en el diseño de este tipo de motores y proponen arquitecturas y enfoques que no requieren el uso de energía oscura.

Clough piensa que una nave de estas características provocaría ondulaciones en el espacio-tiempo llamadas ondas gravitacionales que podemos detectar. Los grandes eventos espaciales, como la fusión de dos agujeros negros, provocan unas ondas invisibles que viajan a la velocidad de la luz e influyen en los objetos que se encuentran en su camino. Estas ondas también se mueven a velocidad de la luz y han sido invisibles a nuestros ojos hasta que fueron detectadas por primera vez en 2016 por los investigadores del Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferómetro Láser (LIGO), en el estado de Louisiana (EEUU). Este hito les valió el premio Nobel en 2017 y fue una revolución para la astrofísica que sirvió para confirmar las predicciones que hizo Einstein en su Teoría de la Relatividad General y corregir alguno de sus errores. La investigadora y su equipo explican que cuando las naves con motor de curvatura alcanzan su velocidad máxima y la mantienen constante, no generan ondas gravitacionales. Pero sí lo hacen cuando la nave acelera o experimenta una avería, algo que LIGO podría detectar gracias a la gran sensibilidad de sus instrumentos.

Aunque los detectores de ondas gravitacionales son extremadamente sensibles, su ubicación en la Tierra es un gran problema. Rhett Allain, investigador de la Universidad del Sudeste de Luisiana (EEUU), que no ha participado en la investigación, afirmó en su momento en declaraciones recogidas por New Scientist, que los actuales detectores de ondas gravitacionales de la Tierra se ven afectados tanto por el paso de grandes vehículos como por las mareas oceánicas, por lo que recomienda construirlos en un lugar mucho más tranquilo: el espacio. "Si puedes tener dinero para construir cualquier tipo de detector de ondas gravitacionales que quieras, yo lo pondría en el espacio", dice Allain. "No tendrías que preocuparte de toda la estructura que [tendrías en la Tierra] que construir a su alrededor. Basta con tener estos dispositivos y colocarlos en algún punto del espacio donde puedan permanecer en la misma posición." Si conseguimos encontrar una prueba de la existencia de este tipo de naves, no solo sería la primera evidencia de vida inteligente fuera de nuestro planeta, sino una demostración de que el motor teórico de Alcubierre puede existir más allá del papel. Aun así, los investigadores advierten de que el viaje en este tipo de naves no sería nada agradable para lo que sea que las pilota y viaja en ellas, ya sea un ser vivo o una inteligencia artificial avanzada.

"Toda esta curvatura en el espacio-tiempo que está en la burbuja de curvatura colapsa antes de volver a salir. Y eso significa básicamente que tendríamos fuerzas realmente poderosas. De la misma manera que cuando caes en un agujero negro, [esas fuerzas] te despedazan", explica Clough. "Creo que sería un sitio muy desagradable para estar". A pesar de su valor teórico, este hallazgo también tiene aplicaciones prácticas interesantes. Los investigadores aseguran que nos permite modelizar con precisión la dinámica del espacio-tiempo de energía negativa y la posibilidad de extender las técnicas a situaciones físicas que pueden ayudarnos a entender mejor la evolución y el origen de nuestro universo o qué sucede en el centro de los agujeros negros.

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Con información de: El Confidencial

CD/NR