O Diário do Coronel / Curiosidades

Não é brincadeira, é possível construir um motor de dobra espacial

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O espaço é um lugar realmente imenso; até mesmo a nossa própria vizinhança cósmica é enorme; com a tecnologia atual, demora cerca de sete a nove meses só para chegar a Marte. Se quiseres visitar a estrela mais próxima (além do Sol) e tiveres uma nave espacial capaz de atingir a velocidade da luz (bem, 99,9% da velocidade da luz), ainda assim vais demorar pouco mais de 4 anos. Portanto, se quiseres percorrer a galáxia para explorar mundos alienígenas, temos de fazer melhor: precisamos de um motor de dobra espacial!

Antes de começarmos, há algumas coisas que tens de saber. Primeiro, o espaço e a galáxia são ENORMES. Quão grandes? A luz demora 100.000 anos a atravessar a galáxia, é enorme. Em segundo lugar, a velocidade da luz é o limite da velocidade cósmica, Einstein provou-o. Não é possível atravessar o espaço mais depressa do que a luz, ponto final. Nem sequer se pode chegar à velocidade da luz, pois mover qualquer quantidade de massa exigiria, literalmente, energia infinita. Se não se pode ir mais depressa do que a luz e se a luz demora 100 000 anos a atravessar a galáxia, parece que estamos condenados a nunca conseguir explorar muito para além do nosso sistema solar, a menos que sejamos criativos.

Miguel Alcubierre

O motor de dobra é, desde há muito tempo, um dispositivo de enredo de Hollywood para resolver este problema, é uma ferramenta “graças a Deus que inventámos o dispositivo X!” para contornar as leis da física. Podemos agradecer a Hollywood por isto, porque foi o que inspirou um físico mexicano, Miguel Alcubierre, a resolver o problema das viagens interestelares. Enquanto via o Star Trek, o capitão Kirk falava sobre o motor warp da Enterprise (provavelmente estava outra vez avariado, porque, Star Trek) e isso deu a Alcubierre o seu momento eureka. “Sim, o motor warp! Warp it. Isso pode funcionar!” Apesar de criativa, a sua ideia era bastante simples: tudo bem, não é possível movermo-nos no espaço mais depressa do que a luz, mas e se deformarmos o espaço? E se deformarmos o espaço de modo a que, para a nossa nave espacial, a estrela mais próxima não esteja a 4,2 anos-luz de distância (lembrem-se, um ano-luz é a distância que a luz percorre em 1 ano), mas apenas a 1 milha de distância? Se conseguirmos fazer isso, as viagens interestelares tornam-se triviais. Se não acreditas que podes deformar o tecido do espaço-tempo, lê a próxima secção sobre como te mentiram acerca da gravidade.

Mentiram-lhe sobre a gravidade
Embora deformar o tecido do espaço-tempo possa parecer que estamos a substituir uma peça de ficção científica por outra, não estamos. Já sabemos que isso acontece, e acontece em todo o lado. A mais comum é a gravidade. Provavelmente aprendeu que a gravidade é a força que aproxima os objectos, é o que mantém a Lua em órbita. Provavelmente aprendeste que a Lua e a Terra têm a mesma relação que terias com uma bola num fio que rodasses à volta da tua cabeça, sendo o fio a gravidade. Embora pensar na gravidade desta forma seja a maneira mais fácil de a explicar, na verdade é uma mentira. Não é assim que a gravidade funciona.

Eis como a gravidade funciona realmente. Todos os objetos (tu, eu, a Terra, o Sol e assim por diante) distorcem o espaço-tempo; só pelo facto de existirem, criam uma depressão no tecido do espaço-tempo. Quanto maior for o objeto, maior será essa depressão. No caso de objetos como os planetas, essa depressão é grande. Se a Lua pudesse pensar, diria: “Estou a mover-me em linha reta” — e a Lua não estaria errada! Da sua perspetiva, ela ESTÁ, de facto, a mover-se em linha reta. O problema é que ela está junto à Terra, que distorceu o espaço-tempo o suficiente para que a “linha reta” da Lua a leve a dar voltas em círculos à volta da Terra. Dá uma vista de olhos na imagem e no vídeo abaixo se quiseres visualizar isto. Mas, resumindo, distorcer o espaço é perfeitamente possível!

 

Como funciona
Constrói-se uma nave espacial que cria uma bolha à sua volta (a bolha não é realmente feita de nada, é uma bolha de espaço-tempo deformado). A nave contrai o espaço à sua frente, de modo que uma vara de medir com um metro de comprimento fica infinitamente pequena. Ao mesmo tempo, expande o espaço atrás de si. Isto faria com que a nave “caísse” para a frente e poderíamos chegar a qualquer lado num piscar de olhos.

A área azul por baixo do plano representa o espaço contraído, enquanto a área vermelha e em relevo representa o espaço expandido

Se Alcubierre já não parecia suficientemente criativo para si, a coisa fica ainda melhor. Ele pegou nas equações de campo de Einstein (de que precisava para resolver este enigma) e resolveu-as AO CONTRÁRIO. No que diz respeito à matemática, isso não infringe nenhuma regra. Alguns físicos questionam se tal abordagem é válida, mas ninguém afirma abertamente que não se pode fazê-lo.

Mas é preciso uma coisa, materiais exóticos. E por materiais exóticos, quero dizer matéria negativa. Esta bola de futebol de matéria negativa pesa 5 kg negativos. Divirtam-se a pensar nisso. Não é muito difícil ver como a matéria com este tipo de caraterística iria mexer com o tecido do espaço-tempo. Agora, com alguma engenharia astuta, podemos safar-nos com a necessidade de apenas alguns quilogramas desta coisa. Quando a tiveres, podes usá-la para fazer uma pequena bolha de deformação e deformar o espaço-tempo! E é basicamente isso; a matéria negativa é muito boa a deformar o espaço-tempo, por isso faz uma bolha com essa coisa e diz ao Chewie para a “esmurrar”!”

 

As desvantagens
1) Não temos qualquer matéria negativa (ainda): A matemática é o grande indicador da física. Os matemáticos estão frequentemente anos à frente dos físicos, dizendo-lhes: “Olhem, a matemática diz que isto devia funcionar, deviam verificar”. Depois, cerca de um século mais tarde, os físicos aparecem e dizem: “Vocês tinham razão, funciona mesmo!” A matemática permite a existência de matéria negativa, mas isso não é o mesmo que dizer que ela existe. Nunca ninguém encontrou nenhuma, e pode vir a verificar-se que não há nenhuma para encontrar. O CERN produz pequenas quantidades de antimatéria, o que soa semelhante, mas não é: as experiências realizadas lá demonstraram que ela cai exatamente como a matéria comum.

2) Isto permitir-lhe-ia viajar para trás no tempo: Outro problema é que, ao chegar a um destino antes da luz, seria possível viajar para trás no tempo (isso dá para um artigo à parte), e Stephen Hawking detestava mesmo, mesmo a ideia da viagem no tempo. Mas não deixes que isso te desanime; ele não seria o primeiro génio a estar errado. Depois de criar a sua teoria da Relatividade Geral, Einstein passou as últimas décadas da sua vida à procura de uma teoria única que unisse a gravidade e o eletromagnetismo, e nunca conseguiu resolvê-la.

3) Pode ser cozinhado: Também existe a possibilidade de que a radiação de Hawking (que leva o nome de Stephen Hawking) queime tudo o que estiver dentro da bolha. É um pouco como meter uma pobre alma dentro de um micro-ondas, caramba! No entanto, ainda não há um consenso sobre isso.

4) Explosões de caçadeira destruidoras de planetas: O espaço é incrivelmente vazio, mas se fores longe o suficiente, vais acabar por te deparar com um monte de partículas minúsculas. Ninguém tem a certeza se essas partículas viajariam ao longo da bolha e ficariam para trás ou se se acumulariam na borda dianteira da bolha. Se se acumularem, então, quando parares, seriam libertadas com uma enorme quantidade de energia. Dependendo da distância percorrida, estamos a falar de um disparo de espingarda cujo poder de destruição poderia variar entre destruir planetas e destruir sistemas solares. O teu amigo em Alfa Centauri não vai ficar nada contente quando apareceres no seu churrasco e explodires o planeta dele!

De qualquer forma, nenhum destes problemas impediu uma pequena equipa da NASA, liderada pelo físico Harold White, de realizar experiências sobre as ideias relacionadas com o campo de distorção na década de 2010. Até agora, nada resultou disso, mas algumas pessoas muito inteligentes consideram claramente que vale a pena explorar esta possibilidade!