warp drive | Adsu's Blog

Nada que se mueva en el tejido del espacio-tiempo puede superar la velocidad de la luz. Sin embargo, el propio tejido no esta sometido a esta restricción (o al menos eso sugiere la teoría de la inflación cósmica para resolver el problema del horizonte).

La materia provoca deformación en el espacio-tiempo. Lo que propone M. Alcubierre en su artículo «The Warp Drive: Hyper-fast Transluminic within General Relativity», es crear una distorsión local del espacio-tiempo de manera que produzca una expansión detrás de la nave espacial, y una contracción opuesta por delante de ella. De esta manera, es el propio espacio-tiempo el que empuja lejos de la Tierra a la nave y la atrae hacia la estrella distante a la que se pretende viajar.

En el formalismo $3+1$ , que permite una clara interpretación de los resultados, la métrica se escribe.

$ds^2 = -d\tau^2 = g_{\alpha\beta}dx^\alpha dy^\beta =$

$= -(\alpha^2 - \beta_i \beta^i) dt^2 + 2 \beta_i dx^i dt + \gamma_{ij} dx^i dx^j$

Una manera de conseguir lo pretendido es hacer:

$\alpha = 1, \beta^x = -v_s(t)f(r_s(t)), \beta^y = \beta^z = 0, \gamma_{ij}=\delta_{ij}$

con

$v_s(t)=\frac{dx_s(t)}{dt}$ y $r_s(t)=[(x-x_s(t))^2+y^2+z^2]^{1/2}$

$f(r_s) = \frac{\tanh(\sigma(r_s+R))-\tanh(\sigma(r_s-R))}{2 \tanh (\sigma R)}$

con $R>0$ y $\sigma >0$ arbitrarios.

La siguiente imagen del artículo original de Alcubierre muestra como queda deformado el espacio-tiempo con esta métrica (corresponde a los valores $\sigma=8$ y $R = v_s =1$ en la métrica) consiguiendo la burbuja warp donde se sitúa la nave:

El Prof. Dr. Daniel Weiskopf que trabaja, entre otras cosas, en Special and general relativistic visualization, ya editó en el año 2000 un pequeño video en el que simula, mediante técnicas de Ray tracing, como veriamos diferentes cuerpos del Sistema Solar si por el espacio-tiempo que hay entre ellos y nosotros pasara una nave viajando dentro de una burbuja warp a diferentes velocidades, sub y superlumínicas, cercanas a la de la luz:

Dentro de la página que hemos enlazado anteriormente hay otros vídeos mas actuales.

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Viajes superlumínicos mediante warp drive (impulso por deformación)

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