CAMINO HACIA LAS ESTRELLAS, el primer contacto cada día mas cerca

En esta sección, voy a ir añadiendo artículos de contenido científico, (o futuramente cientificos), de descubrimientos o invenciones que ayudaran a la humanidad a conquistar el espacio, la frontera final.
 

AGUJEROS DE GUSANO

Un hipotético “tunnel” conectando dos puntos diferentes en el espacio tiempo,  haría que el viaje a través del “agujero”  tomara mucho menos tiempo que el mismo viaje comenzando y finalizando en puntos dentro del espacio normal.

Los agujeros emergen como soluciones de las ecuaciones de Einstein y su teoría de la relatividad cuando son aplicadas a los agujeros negros. De echo ellos se ajustan tanto y tan fácilmente que algunos científicos piensan que pueden ser eventualmente encontrados o fabricados y quizás usados para viajar mas rápido que la luz.

La teoría de los agujeros de gusano, se remonta a 1916, poco tiempo después que Einstein publicara su teoria. Cuando Ludwig Flamm un poco conocido físico busco la teoría mas simple de agüero negro– the Schwarzschild black hole   y descubrio que las teorias de Einstein permiten una segunda solución, ahora conocida como agujero blanco, que es conectado al agujero negro  mediante una entrada en el espacio tiempo, por un segundo conducto.

 

 

La entrada al agujero negro, y su salida en el agujero blanco, podrían estar en diferentes partes del universo, o en diferentes universos. En 1935 Einstein y Nathan Rosen exploraron la teoría de posibles conexiones con  intra-universos o inter-universos  para intentar explicar sus conexiones en un papel, cuyo propósito fue intentar explicar partículas fundamentales como electrones, en términos de tunesles en el espacio tiempo dirigidos por líneas eléctricas de fuerza. Esto resulto en el “puente Einstein-Rose” para el que el fisico John Weeler llamo posteriormente “agujero de gusano”  (el también coincidió en los términos “agujero negro” y “espuma cuantica”) Los papeles de Weeler  de 1955 discuten los agujeros de gusano en términos de entidades topológicas llamadas geones e incidentalmente, provee, (ahora familiar), un diagrama  de agujero de gusano como un túnel conectando dos zonas del espacio tiempo.

 

Agujeros de gusano atravesables:

El inicio de los interesantes, y asi llamados, agujeros de gusano atravesables, tuvieron lugar en la publicación de 1987 de Michel Morris, Kip Thorne, y Uri Yertserver  ( a los que llamaremos a partir de ahora "MTY" ), en el instituto de California. Este documento creado en respuesta a un requerimiento a Thorne, de Carl Sagan, quien estaba reflexionando sobre una forma de  transportar a la heroína de su novela Contact, a traves de distancias interestaleres y a velocidades superiores a la de la luz.

Thorne dio este problema a sus estudiantes Michel Morris, y Uri Yertsever, quienes indicaron que dicho agujero de gusano podría crearse lo suficiente grande para que un aparato (o cualquier otro objeto), pasara a través de el. MYT concluyo, que para mantener el agujero abierto requeriría materia con energía de densidad negativa y una gran presión negativa  - Grande en magnitud de densidad negativa-. Tal hipotetica materia es llamada “materia exótica”. Aunque la existencia de dicha materia es especulativa, hay un camino para producirla: El “efecto Casimir” . Como fuente para su agujero de gusano, MTY miro hacia el “vacio quántico”. El “espacio vació” en su mas pequeña escala, resulta que no esta vacío después de todo, tendría violentas fluctuaciones en su geometría de espacio tiempo. A este nivel, se formarian ultra-pequeños agujeros de gusano, que entrarían y saldrían de nuestro nivel de existencia. MTY sugirió, que una civilización lo suficientemente avanzada podría expandir uno de estos pequeños agujeros a tamaño macroscopico añadiendo energía. Entonces el agujero de gusano seria estabilizado, usando el efecto Casimir, poniendo dos esferas superconductoras en las bocas del agujero. Finalmente las bocas podrían ser llevadas  a dos zonas separadas del espacio para proveer viajes a velocidades superiores a la luz.

Por ejemplo una boca puesta sobre una nave espacial podría ser llevada a cualquier posición a varios años luz de distancia. Debido a que este viaje inicial seria a través del espacio tiempo normal, tendría que tomar lugar a velocidades por debajo de la luz, pero durante el viaje y después,  la comunicación y el transporte por el agujero de gusano seria posible. La nave incluso podría ser abastecida con suministros y combustible a través del agujero que esta llevando. También gracias, a la relativa dilatación del tiempo, el viaje no llevaría demasiado, incluso medido por observadores de la Tierra. Por ejemplo, si una nave viajara llevando un agujero de gusano hacia Vega, a 25 años luz, al 99.995% de la velocidad de la luz (dando una dilatación de tiempo de 100), los relojes de la nave medirían el viaje como 3 meses. Pero el agujero mantendría enlaces directos de la nave con la tierra, uniendo el espacio y el tiempo entre la nave y la tierra, así los relojes de la tierra marcarían 3 meses también.

De acuerdo, el esquema de MTY no es ajeno a las dificultades, una de los cuales es la increíble energía necesaria para mantener las dos bocas del agujero abiertas, y también podría romper en pedazos a cualquiera que intentara usar el agujero.

Matt Visser de la Universidad de Washington en St. Louis concibió un arreglo en el cual, la región  del espacio tiempo en la boca del agujero es plana (y así libre de fuerza), pero enmarcado por los puntales de materia exótica que contienen una región de la curvatura muy aguda. Visser considero un diseño cúbico, con las conexiones del agujero del plano-espacio en los lados cuadrados y las secuencias cósmicas como bordes. Cada cubo-cara puede conectar con la cara de otro cubo de la boca, o las seis caras del cubo pueden conectar con seis diversas caras del cubo en seis localizaciones separadas.

Dada nuestra actual tecnología, no es posible comenzar la construcción de un agujero de gusano, la pregunta que nos hacemos es: ¿existen agujeros de gusanos creados por otras razas? ¿los hay naturales?: David Hochber y Tomas Kephar de la Universidad de Vanderbilt han descubierto que en momentos tempranos del universo la gravedad existente podría haber ayudado a su creación y habría dado la posibilidad a la existencia de materia negativa  en diferentes regiones del espacio. Tales agujeros creados durante el big-bang podrían ayudar a comunicar pequeñas o vastas áreas distantes del espacio.

 

 

 

 

Bajo estas lineas se muestran dos artículos aparecidos en sector32 (ximac.net) que me han parecido muy interesantes, según avance el tiempo procurare buscar mas información de esta clase, si puedes ayudarme con ello, lánzame unas líneas de contacto.

Motores Antimateria

Los motores Warp son parte de la ciencia ficción, pero la investigación y la tecnología alcanzan siempre a la ciencia ficción (e incluso la superan) y ahora una empresa de Nuevo México ha terminado los estudios iniciales para lo que será el primer motor antimateria con el que se espera llevar a los astronautas a Marte en 90 días e incluso menos tiempo.

La existencia de la antimateria se predijo por primera vez en 1928, y se estableció como un “espejo” de la materia existente.

Si una partícula de materia entra en contacto con una antipartícula, ambas sustancias se aniquilarían en una orgía de liberación de energía en forma de rayos gamma.

De hecho, el electrón tiene una antipartícula llamada positrón (o antielectrón), que fue descubierta en 1932.

EN 1959 el ingeniero austriaco Eugen Sänger fue el primero en sugerir que la aniquilación mutua entre el electrón y el positrón para generar energía para un motor espacial, pero el problema principal que encontró el ingeniero fue el almacenamiento de los componentes del combustible.

El problema principal es que el positrón no puede estar en contacto físico con la materia, y deberían almacenarse en el vacío y en un campo magnético, pero aun así, los positrones tienen una carga eléctrica que hace que las películas se repelan entre ellas.



Así, para almacenar el 0,0001 % de los positrones necesarios para llevar una nave espacial a Marte requerirían una cantidad inabordable de energía eléctrica para mantener a los positrones separados de la pared del depósito de combustible.

Pero a partir de 1990, ciertos descubrimientos han alterado la fotografía actual de los positrones, según Gerald Smith, un profesor retirado de Física de la Universidad del Estado de Pensilvania. Ahora lidera una compañía llamada Positronics Research, LLC en Santa Fe de Nuevo México.

Hace unos días, Smith y sus colegas enviaron el informe final a la NASA de la investigación inicial sobe la posibilidad de construir un motor basado en antimateria, que la agencia espacial ha subvencionado parcialmente, así como el Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

El informe indica que un partícula creada artificialmente, el Positronium (un positrón sin carga eléctrica) puede ser almacenado durante varios años.

Los Positroniums son combinaciones de electrones y positrones orbitando uno alrededor de otro. En condiciones normales, ambas partículas se aniquilarían liberando energía.

Smith ha empezado los cálculos necesarios para la creación de la partícula, aunque los datos de la investigación no se han hecho públicos.

Si estas teorías pudieran llevarse a la práctica, 10 miligramos de antimateria (la masa de un grano de arroz) en partículas Positronium deberían ser suficiente para llevar al hombre a Marte. Pero crear esos miligramos de partículas podría ser muy caro y difícil de hacer, aunque el contenedor sería muy pequeño para almacenar tan poca antimateria.

Smith espera que para crear esa antimateria se necesitarían unas instalaciones valoradas en 1.500 millones de dólares. Por otra parte, una vez creadas las instalaciones, podrían ser productivas durante 300 años.


VIAJANDO A VELOCIDAD SUPERIOR A LA LUZ

Un científico cree que la velocidad de la luz se podrá romper antes de una década

El gobierno norteamericano está investigando la posibilidad de desarrollar un motor hiperespacial que haga el viaje interestelar posible: una versión teórica del motor Warp.

El científico alemán y Profesor de física Jochem Hauser ha comentado que lleva trabajando tiempo en un sistema de propulsión capaz de viajar a una velocidad superior a la de la luz, aunque primero tiene que probar que su teoría es correcta.

El dispositivo podría estar basado en una controvertida teoría de uso de campos magnéticos muy intensos para crear impulso para una nave espacial. En un principio, un campo magnético lo suficientemente grande podría lanzar a la nave espacial a una dimensión donde la velocidad de la luz es considerablemente más alta.



Hipotéticamente esto permitiría a una nave espacial el viajar a Marte y volver en 3 horas o llegar a una estrella a años luz de distancia en 80 días, según la revista New Cientist, que ha denotado que la Fuerza Aérea Norteamericana tiene interés en el concepto del profesor. El departamento de Energía norteamericano podría usar su “máquina Z“(un acelerador de partículas usado para simular explosiones nucleares) para generar los campos magnéticos requeridos. Ejemplo de un campo Warp (en Star Trek) que permite desplazarse a una nave a velocidades superiores a la de la luz

Hauser, que ha sido contactado por la NASA, ha dicho que el motor podría ser probado antes de 5 años pero añadió “ es nuestro trabajo probar que las teorías son correctas ” y añadió que las teorías sobre el viaje a más velocidad que la luz que se utilizan en Star Trek podrían ser correctas, convirtiéndolas de ciencia ficción en un hecho científico.

Lo que no explican en el artículo es como van a solucionar el problema de la relatividad temporal una vez vayan a velocidades superiores a la de la luz, ni como van a conseguir los dos campos que además añade la teoría de viaje a velocidades superiores a la de la luz de Star Trek: El campo de anulación de la inercia y el campo usado para mantener la integridad estructural de la nave.


 

 

 



 

Si te ha gustado, puedes realizar cualquier comentario o aportación que desees, siempre ajustado a la temática de este articulo.

 Igualmente si tienes mas información, envíamela y la  añadiré al articulo, así entre todos podremos completarlo con mas datos.

  

 

Nombre:

Comentarios: