El sueño de cruzar la galaxia como en Star Trek acaba de dar un pequeño salto. El ingeniero Harold Sonny White y su equipo han publicado un nuevo modelo de motor de curvatura que mantiene a la tripulación a salvo dentro de una burbuja de espacio plano y ordenado, mientras el exterior se deforma de manera extrema. El trabajo demuestra que, en términos matemáticos, un viaje más rápido que la luz encaja mejor que nunca dentro de la relatividad general.
En la práctica, sin embargo, seguimos lejísimos de encender algo así. Las necesidades energéticas rozan la ciencia ficción más salvaje y la pieza clave, la llamada energía negativa, sigue siendo algo que solo vemos en efectos cuánticos minúsculos. Varios físicos recuerdan que, aun con estas nuevas ideas, hablar de aplicaciones reales antes de muchos siglos sería muy optimista.
Un motor de curvatura con “góndolas” en vez de anillo perfecto
El nuevo estudio de White, realizado desde la empresa Casimir Inc. con apoyo de DARPA, abandona el diseño clásico de anillo continuo que propuso en los noventa el físico Miguel Alcubierre. En lugar de un “donut” uniforme de energía exótica alrededor de la nave, se plantea repartir esa energía en varios cilindros discretos, las llamadas góndolas o nacelles, colocadas alrededor del fuselaje como si fueran motores externos.
La clave está en que esa geometría “a trozos” permite algo que hasta ahora era muy difícil de conseguir. El interior de la burbuja puede mantenerse plano y tranquilo, con gravedad y relojes normales para los pasajeros, mientras la curvatura extrema del espacio se concentra en las puntas de esas góndolas. En cristiano, por dentro se parecería más a una cabina de avión que a un túnel de lavadora cósmico.
Para describir todo esto, el equipo utiliza una técnica matemática llamada formalismo ADM 3+1, que “corta” el espacio tiempo en láminas tridimensionales sucesivas. Así pueden calcular cómo se distribuye la energía, cómo se deforma el espacio alrededor de la nave y, sobre todo, cómo mantener el interior sin gradientes de gravedad que harían papilla a cualquier astronauta.
¿Significa esto que ya sabemos cómo construir un Enterprise real, con sus dos góndolas laterales como en la serie? No. Lo que tenemos es un mapa mucho más detallado de cómo debería ser la forma del espacio alrededor de una nave si algún día disponemos del “combustible” adecuado. La ingeniería, la energía y la propia física que habría detrás siguen siendo un enorme signo de interrogación.
El muro de la energía y de la materia exótica
Aquí es donde el sueño choca con la factura de la luz, pero en versión cósmica. Incluso el propio Alcubierre calculó que una burbuja de curvatura de unos cien metros, moviéndose a velocidad de la luz, requeriría convertir en energía negativa alrededor de cien veces la masa del planeta Júpiter. Próxima Centauri nos queda tan lejos que, con cohetes químicos, tardaríamos unos cincuenta mil años en llegar. Con un motor de curvatura ideal, el viaje duraría años o incluso días, pero el coste energético estaría muy por encima de todo lo que la humanidad maneja hoy.
Además, esa energía debería adoptar formas que nunca hemos visto a gran escala. El modelo de White sigue dependiendo de regiones con densidad de energía negativa, algo que solo aparece de manera diminuta en fenómenos como el efecto Casimir, entre placas metálicas muy juntas.
El astrofísico Avi Loeb recuerda que la densidad de energía del vacío que medimos en la expansión del universo es ridículamente baja. Si recogiéramos toda la energía oscura contenida en un cubo de veinte kilómetros de lado, apenas podríamos encender una bombilla de cien vatios durante menos de un minuto. En sus palabras, no conocemos ninguna rama de la física capaz de producir objetos de masa negativa y, sin masas negativas, no hay camino conocido hacia agujeros de gusano estables ni hacia propulsión más rápida que la luz.
Por eso, otros grupos, como la iniciativa Applied Physics, exploran diseños de “motores de curvatura físicos” que renuncian a superar la velocidad de la luz y se conforman con viajes sublumínicos, pero muy rápidos, usando solo materia ordinaria. Son avances interesantes, aunque todavía puramente teóricos, que buscan acortar la distancia entre ecuaciones elegantes y algo que un ingeniero pudiera plantearse en un futuro lejano.
¿Cuándo podría ser real algo así?
La física Sabine Hossenfelder, una de las voces más críticas con estos temas, opina que los motores de curvatura “no van a dar aplicaciones en los próximos mil años” y que, por tanto, hoy no deberían competir con investigaciones más urgentes en el reparto de fondos.
El propio White también evita prometer fechas. Insiste en que la física de los motores de curvatura “sigue en su infancia” y que ahora toca hacer lo que hacían los constructores de catedrales, trabajar sabiendo que quizá la nave que aproveche esas ideas llegará muchos siglos después.
Mientras tanto, la realidad es menos glamourosa y mucho más terrestre. El espacio se seguirá explorando con sondas que avanzan a una fracción muy pequeña de la velocidad de la luz, con mejoras graduales en propulsión eléctrica, energía solar, quizá fusión, y con muchos ingenieros peleándose con cada kilo de combustible y cada vatio disponible a bordo.
Para el lector, la conclusión práctica es sencilla. El nuevo modelo de White demuestra que la idea de un motor de curvatura encaja cada vez mejor en las matemáticas de la relatividad general y que se puede imaginar una cabina segura dentro de una burbuja que viaja a velocidades extremas. Sin embargo, la brecha entre esas ecuaciones y una nave real sigue siendo abismal, tanto en energía como en física básica. Es un recordatorio de que la ciencia también avanza soñando, pero que, por ahora, nuestro futuro cercano pasa por hacer más eficientes los cohetes que ya tenemos y por producir energía limpia aquí abajo, no por montar aún un “AVE interestelar”.
El estudio académico se ha publicado en la revista Classical and Quantum Gravity.
Foto: NASA
