terça-feira, 29 de abril de 2014

Sobre viagens interestelares

Muito se têm falado esses dias da possibilidade de algum dia conseguirmos viajar acima da velocidade da Luz. Em Star Trek, uma parte importante do background do seriado está relacionado ao fato de que as naves espaciais podem viajar a velocidades muito grandes, conseguindo cruzar anos-luz de distância em algumas horas.

Essa possibilidade, ainda altamente teórica, é chamada de Warp Drive (ou nos termos científicos, Alcubierre Drive), e é sobre isso que vamos falar um pouco aqui nesse post. Espero que gostem.

Warp Drive, ou Motor de Dobra

O que é esse Motor de Dobra? Por que ele parece ser tão mais provável que outros tipos de viagem interestelar? Eu vou tentar explicar...


Motores de Dobra são um tipo de tecnologia hipotética que, ao contrário de outras formas hipotéticas como o Hiperdrive (onde a nave é desviada para uma dimensão extra, onde a física comum não é aplicada) é plausível de acontecer no mundo real. COmo? Warp Drives dobram o tecido do espaço-tempo da nossa realidade em volta da nave, de forma que a mesma fica fora de sincronia com o nosso universo.

A Teoria da Relatividade de Einstein demonstra claramente que não há como um objeto físico viajar mais rápido do que a velocidade da luz. No entanto, quão rápido o tecido do espaço-tempo pode se mover em relação à si mesmo é uma incógnita e, em teoria, pode se mover à qualquer velocidade. E essa nossa nave, por estar "fora de sincronia" com o espaço normal, essa região do espaço dobrado - incluindo qualquer nave que esteja dentro dele - pode se mover mais rápido que a luz.

Como em todos os esquemas FTL (mais rápido que a luz), a maneira exata para conseguir essa dobra extrema do tecido do espaço-tempo se mantém convenientemente obscura na maior parte das novelas de ficção científica e space operas da atualidade. O manejamento de poderosas fontes gravitacionais artificiais, assim como exímia manipulação de efeitos quânticos parece ser fator comum no universo de Jornada nas Estrelas, a principal fonte de informação sobre o Motor de Dobra na ficção científica. No Esquema de Alcubierre, a habilidade de aproveitar e manipular enormes quantidades de energia negativa - ainda uma possibilidade extremamente teórica - seria necessária.

Motor de Alcubierre

Em 1994, Miguel Alcubierre, um físico da Universidade de Wales descreveu uma maneira de se viajar no espaço que trás uma semelhança notável com o Motor de Dobra da ficção científica.

Em seu artigo, falando sobre "Gravidade Clássica e Quântica", Alcubierre descreveu o seu modelo utilizando quantidades colossais de energia negativa para criar distorções no espaço-tempo em torno de um determinado objeto (nossa nave espacial). Na traseira desse nosso objeto, o espaço-tempo seria expandido, aumentando a distância entre o objeto e seu ponto de partida, enquanto à frente do nosso objeto, o espaço seria contraído, diminuindo a distância entre o objeto e seu ponto de destino.

Essas distorções movem-se junto com o objeto, criando uma onda (como alguns poderiam descrever) de espaço-tempo que nosso objeto pegaria de carona, até chegar no seu destino. Pelo fato de ser o espaço-tempo que está se movento, e não o objeto dentro da "onda", esse movimento não violaria a teoria da Relatividade, mesmo que para um observador de fora, pareceria que a nave estaria se movendo acima da velocidade da luz.

Outra forma de pensar no Motor de Alcubierre é visualizar o espaço como uma folha de borracha esticada, e a sessão de espaço-tempo "normal" entre as duas distorções extremas criadas pelo motor como uma peça de mármore colocada em sua superfície. Ao invés de mover a peça diretamente, você pressionaria a folha de borracha para baixo à frente da peça, enquanto alguém puxaria a folha para cima atrás da peça. Ao mover seus dedos à uma velocidade suficientemente grande, você conseguiria mover a peça de mármore por toda a extensão da folha, criando continuamente uma "onda" que se move pela folha e que a nossa peça de mármore está continuamente tentando terminar de descer. Extendendo essa nossa analogia para o mundo de quatro dimensões, nós temos a base do funcionamento do Motor de Alcubierre.

Motor de Dobra de Jornada nas Estrelas

Ao contrário do motor de alcubierre, o motor de Jornada nas Estrelas funciona de uma forma diferente, e mais avançada. Ao invés de dobrar todo o espaço, ele dobra "partes específicas" do espaço.

Considerando-se que a malha do espaço-tempo seja composta de várias malhas sobrepostas, como uma cebola, o que o motor de dobra faz aqui é manipular somente algumas dessas camadas, de forma a alcançar o objetivo desejado.

Caso existam tais "camadas", essa solução acaba sendo mais eficiente pelo simples fato de não haver a necessidade de se dobrar todo o espaço-tempo em volta da nave, mas somente algumas camadas selecionadas.

Para quem estiver interessado, existe um vídeo que explica mais ou menos como funciona a dobra subespacial. É bastante instrutivo.

Conclusão

Só o futuro poderá nos dizer se é possível a viagem espacial acima da velocidade da luz. Pode demorar algumas centenas de anos ou pode não ser possível de nenhuma forma. Mas a ficção sempre nos permitirá viajar aonde nenhum ser humano jamais foi antes.