La idea es contraer el espacio-tiempo frente a la nave espacial y expandirlo detrás. La nave espacial permanece en una burbuja de espacio-tiempo normal, pero está rodeada por un espacio-tiempo radicalmente deformado. En ningún momento la nave espacial viaja más rápido que la velocidad de la luz. Simplemente se mueve dentro de la burbuja de deformación, que ajusta el espacio-tiempo circundante a su alrededor. Suena como una linda idea.
Primero veamos el origen de la idea. Miguel Alcubierre es un gran fanático de Star Trek. También es un físico teórico y un día decidió mirar las ecuaciones de campo de Einstein de la Relatividad General para ver qué podría ser posible. Es bien sabido que las distribuciones de masa y energía deforman el espacio y el tiempo. La deformación puede ser extrema, como en el caso de un agujero negro. Nuestras mediciones de tiempo y distancia se ven afectadas por la curvatura del espacio-tiempo. Buscó formas en que esto podría usarse para nuestra ventaja. Si el espacio-tiempo pudiera deformarse de manera que la distancia hacia adelante se contrajera y la distancia hacia atrás se expandiera, podría transportar efectivamente algo entre puntos sin violar la velocidad local de la luz. Este es el concepto detrás de la unidad warp.
Lo que puede no ser inmediatamente evidente es que este diseño comenzó con el diseño de la burbuja de deformación primero, luego resolvió las ecuaciones para encontrar las distribuciones de masa-energía requeridas para hacer la burbuja de deformación. He aquí que requería distribuciones de energía tanto positivas como negativas. Sin embargo, en general, las soluciones de energía negativa se descartan como no físicas.
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Las cosas lindas son posibles si no descarta soluciones de energía negativa, como esta unidad de urdimbre y también agujeros de gusano transitables. Ambos son conceptos para un transporte más rápido que el ligero, y ambos se basan en soluciones que generalmente se descartan.
Actualmente, la única evidencia que tenemos de energía negativa es la responsable de la expansión acelerada del universo: la energía oscura. Se llama energía “oscura” porque no sabemos qué es y actualmente no hay una teoría satisfactoria que pueda explicarlo.
Si bien hay un poco de alboroto popular sobre la unidad de deformación de Alcubierre, es interesante notar que Miguel Alcubierre no ha dejado todo y formó una empresa para comercializar su idea. Acaba de regresar a su trabajo diario como físico teórico y está dejando que otros se diviertan.
En resumen, no existe necesariamente la energía negativa del tipo necesario para las unidades de distorsión y los agujeros de gusano. Representan soluciones inválidas a las ecuaciones de campo de Einstein.
Permítanme explicar un poco sobre por qué las soluciones de energía negativa no son válidas. Las ecuaciones de campo de Einstein funcionan perfectamente bien si ingresa la distribución de masa-energía y resuelve la curvatura espacio-temporal. Solo cuando trabaja en reversa e ingresa una curvatura exótica del espacio-tiempo, puede obtener soluciones de energía negativa. La mayoría de los físicos tomarían las soluciones de energía negativa como una señal de que la curvatura espacio-temporal de entrada no es realista.
