Warp
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Dentro del universo ficticio de Star Trek, Warp drive' (Propulsión por curvatura o Motor de curvatura. También conocido como "impulso de deformación" o "de distorsión") es una forma de propulsión superluminal. Este motor permite propulsar una nave espacial a una velocidad equivalente a varios múltiplos de la velocidad de la luz, mientras se evitan los problemas asociados con la dilatación relativista del tiempo. Este tipo de propulsión se basa en curvar, o distorsionar, el Espacio-tiempo que permitan a la nave "acercarse" al punto de destino. El Motor de curvatura no permite, ni es capaz de generar, un viaje instantáneo entre dos puntos a una velocidad infinita, tal y como ha sido sugerido, en otras obras de ciencia ficción, en las que se emplean tecnologías teóricas como el "hipermotor" o "motores de salto". Una diferencia entre la propulsión a curvatura y el uso del Hiperespacio es que en la propulsión a curvatura, la nave no entra en un universo (o dimensión) diferente, simplemente se crea, alrededor de la nave, una pequeña "burbuja" (burbuja "Warp") en el Espacio-tiempo y se generan distorsiones del Espacio-tiempo para que la burbuja se "aleje" del punto de origen y se "aproxime" a su destino. Las distorsiones generadas serían de expansión detrás de la burbuja (alejándola del origen) y distorsiones de contracción delante de la burbuja (acercándola al destino). La burbuja Warp se situaría en una de las distorsiones del Espacio-tiempo sobre la cual "cabalgaría" de forma análoga a como los surferos lo hacen sobre una ola de mar.
El concepto de emplear la curvatura espacial como un medio de propulsión ha sido objeto de tratamiento teórico por algunos físicos (como Miguel Alcubierre con su métrica de Alcubierre, y Chris Van Den Broeck).
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[editar] Evolución de motores Warp en el universo Star Trek
En la historia de Star Trek se reconoce que el motor de curvatura, fue inventado, en la Tierra, por Zefram Cochrane. La película Star Trek: Primer Contacto muestra como, en el año 2063, Cochrane realiza el primer viaje de curvatura de la especie humana, usando un antiguo misil nuclear intercontinental, modificado para viajar en el espacio y, una vez ahí, generar una burbuja Warp. Cochrane, para crear la burbuja Warp alrededor de la nave - y distorsionar el Espacio-tiempo para su desplazamiento- precisó de una inmensa cantidad de energía (que obtuvo gracias a la reacción entre matería-Antimateria. ). Este primer viaje supuso un hito, permitió alcanzar un Factor de Curvatura de 1,0 y condujo directamente al primer contacto con una raza extraterreste: los vulcanos.
En la protosecuela Star Trek: Enterprise se establece que otras civilizaciones disponían del motor de curvatura antes que los humanos, como los Vulcanos, siendo estos los que disponían de la tecnología de propulsión a curvatura más avanzada del Siglo XXI. En esta serie se muestran los viajes de la primera nave terrestre capaz de obtener un Factor de Curvatura de 5,1 lo que aplicando la "fórmula de curvatura", equivale a unos 39.767.468,5 Kilómetros por segundo, alcanzando la estrella más próxima a la Tierra (Proxima Centuari - 4,25 años luz) en aproximadamente 11,69 días. En la serie clásica (mitad del S. XXIII) las naves son capaces de obtener un Factor de Curvatura de 8 (distancia Tierra - Proxima Centuari en 3,029 días).
Es necesario destacar que las velocidades equivalentes de los factores de curvatura no han sido proporcionados en ningún episodio o película de Star Trek. Los valores indicados en este artículo se han encontrado (o extrapolado) en manuales técnicos u otros medios electrónicos cuya propiedad está vinculada a los poseedores de los derechos de Star Trek.
[editar] "Transwarp" en Star Trek
Este termino ha sido empleado refiriéndose a la forma avanzada de propulsión que excede los límites de los motores de curvatura tradicionales. Por lo general, este sistema "Transwarp" es comúnmente utilizado por los Borg aunque, la Flota estelar también realizó algún que otro experimiento en esa línea, tal y como se observa en Star Trek III: En busca de Spock. Algunos episodios de "Voyager" y "The Next Generation" parecen indicar que el sistema "Transwarp" empleado por los Borg se describe mejor como un conducto (del tipo agujero de gusano) a través del subespacio ( es una característica del Espacio-tiempo el cual facilita el tránsito superluminal, en la forma de viaje interestelar o de transmisión de información), en el cual se introduce la nave trasladandose, por su interior, al punto de destino.
Los Borg utilizan los conductos "Transwarp" para moverse rápidamente a través de la galaxia. Estos, descubrieron la existencia de conductos "Transwarp" y configuraron redes de conductos entre sectores importantes de la galaxia para facilitar su movimiento en ésta (episodio de la serie Voyager "Endgame"). Estos conductos "Transwarp", utilizados por los Borg, son activados mediante un pulso de taquiones (partículas que se desplazan a velocidades superlumínicas y permiten viajar, de forma equivalente, a veinte veces los factores Warp de los motores de curvatura tradicionales. Además, los Borg utilizan bobinas "Transwarp" para generar conductos "Transwarp" temporales.
[editar] Velocidad de curvatura. Factor de Curvatura
La unidad empleada con la Velocidad de curvatura es el Factor de Curvatura ("Warp Factor") que de acuerdo con el Manual Técnico de Star Trek corresponde a la fuerza del campo de curvatura. Lograr un Factor de Curvatura de 1 ("Warp 1") es equivalente a romper la barrera de la velocidad de la luz. La equivalencia entre velocidad de la luz y factores de curvatura superiores se determina mediante una "ambigua fórmula de curvatura" (la ambigüedad se debe a que no existe una referencia concreta de la misma). De acuerdo con guionistas de episodios de la serie original, el Factor de Curvatura se convierte a múltiplos de la velocidad de la luz a través de una sencilla función cúbica ("fórmula de curvatura"):
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- Velocidad = (Factor − de − Curvatura)3c ,
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siendo "c" la velocidad de la luz. Por lo que "Warp 1" equivale a la velocidad de la luz, "Warp 2" equivale a ocho veces la velocidad de la luz, etc.
| Fact. Curvatura (“Warp factor”) | Velocidad equivalente(en c- Velocidad Luz) | Tiempo (en Días) para recorrer 1 PARSEC (3,26 Años-luz) |
|---|---|---|
| 1,000 | 1,000 | 1.189,90 |
| 2,000 | 8,000 | 148,74 |
| 4,000 | 64,000 | 18,59 |
| 5,000 | 125,000 | 9,52 |
| 7,000 | 343,000 | 3,47 |
| 8,000 | 512,000 | 2,32 |
| 9,000 | 729,000 | 1,63 |
| 9,500 | 857,375 | 1,39 |
| 9,975 | 902,519 | 1,20 |
Algunos episodios de la serie original situaban a la nave Enterprise en peligro si viajaba a elevados factores (en el episodio "That Witch survives" este Factor se situaba en 14,1 -Antigua Escala-). Debido a que se planteaban conflictos entre las equivalencias de la serie original ( las velocidades no siempre se correlaban con los detalles presentados en algunos episodios) la escala del Factor de Curvatura se modificó (Nueva escala) a partir de la serie Star Trek: The Next Generation. La Escala que se utiliza para medir velocidades superlumínicas y factores de curvatura, en una escala exponencial ( no aritmética). Como referencia acerca de los factores de curvatura sostenidos (de crucero), indicar que a mediados del Siglo XXIV, la nave Enterprise-D viaja a Factor de Curvatura 9,2 (régimen de crucero) y la nave de clase "Intrepid" Voyager puede sostener un régimen de crucero de 9,975.
La Nueva Escala situa el Factor de Curvatura 10 como un máximo inalcanzable (identificado como el "Límite de Eugene" en la página del creador / productor de la serie, Gene Roddenberry ). El Factor de Curvatura 10 es una asíntota que representa, inicialmente, velocidad infinita. En el episodio de Star Trek: Voyager titulado "Momento crítico" ("Threshold") uno de los personajes logra alcanzar el Factor de Curvatura 10, pero con la consecuencia de sufrir una hiper-evolución genética (reversible).
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- NOTA: El Factor de Curvatura 6 en la Nueva escala, equivale a un Factor de Curvatura de 7,3 (antigua escala) es decir, en la serie original, los factores "Warp" equivalían a valores de "c" más bajos.
[editar] Núcleo de Curvatura ("Warp core")
La principal forma de propulsión en el universo Star Trek es el "desplazamiento del campo gravimétrico", más comúnmente definido como Núcleo de Curvatura. El Núcleo de Curvatura es un ficticio sistema de energía basado en la reacción materia-antimateria que proporciona la energía suficiente como para generar la distorsión del Espacio-tiempo. La reacción entre materia-antimateria está controlada mediante los denominados "cristales de dilitio" (cristales supuestamente que no presentan reacción alguna cuando son bombardeados con elevados niveles de radiación). La cámara de la reacción está rodeada de un campo magnético que permite contener la antimateria y evitar las reacciones con la materia de la nave. La energía liberada durante la reacción es empleada para crear el campo de curvatura que se denomina "burbuja Warp". Este campo distorsiona el espacio alrededor de la nave y la acelera mientras el espacio dentro de la burbuja, técnicamente, no se desplaza, por lo que la nave no experimenta ninguna dilatación temporal. El tiempo transcurre dentro de la burbuja, al mismo ratio que en el punto de origen o de destino.
[editar] ¿Es posible la propulsión por curvatura?
Entre los diferentes físicos teóricos que han analizado esta propulsión, no existe un diseño, o teoría común que permita definir una teoría sólida para viajar mediante curvatura del espacio-tiempo. El más conocido de estos diseños es el del Motor de Alcubierre (Impulso de deformación de Alcubierre. "The Warp drive: Hyper-fast travel within general relativity" publicado en el año 1994) y que asume uno de los terminos empleados en la jerga de Star Trek: El Factor de Curvatura como medida de la curvatura (deformación) del espacio-tiempo y que permite el viaje (más rápido que la luz ) de un objeto gracias a la curvatura generada del espacio-tiempo. Si el Espacio-tiempo se curva de forma apropiada, estrictamente hablando, el objeto o la nave no se mueve a velocidades lumínicas, de hecho se encuentra estacionaria en el espacio interior de la burbuja Warp. Esta situación estacionaria de la nave, dentro de la burbuja, haría que la tripulación no se viera afectada por grandes aceleraciones / desaceleraciones ni existiría un transcurrir del tiempo "diferente", es decir, no sufriría el efecto de la dilatación temporal, como en el caso de desplazarse a velocidades próximas a las de la luz en el espacio-tiempo. La nave, al activarse su propulsión por curvatura, para un observador exterior parecería que se se mueve más rápido que la luz y desaparecería de su campo de visión en un breve lapso de tiempo al expandirse el espacio-tiempo de la nave con respecto a ese observador.
Miguel Alcubierre hace referencia a la necesidad de la materia extraña (también denominada materia exótica) para el motor de curvatura. La existencia de materia exótica no es teórica y el efecto Casimir lleva a suponer la existencia de dicha materia. Sin embargo, la generación de materia exótica, y su sostenimiento, para el desarrollo de un motor de curvatura ( o para mantener abierta la "garganta" de un agujero de gusano) es impracticable. Algunos métodos o teorías asociados con la creación/sostenimiento de la materia exótica apuntan a que la materia exótica debería moverse, localmente a una velocidad superior a la de la luz (y a la existencia de los denominados taquiones). Otras teorías, apuntan que se puede evitar este movimiento a una velocidad superior a la de la luz pero implicaría la generación de una singularidad desnuda al frente de la burbuja Warp. Sea por un método u otro, la creación /sostenimiento de materia exótica, en particular y el uso de motores de curvatura violan, a priori, diferentes condiciones de energía en el ámbito de la teoría del campo cuántico. Alcubierre, concluyó que la generación de una burbuja Warp era inviable ya que, según sus cálculos iniciales, necesitaría para su creación (y las distorsiones del espacio-tiempo) más energía que la existente en el universo.
El análisis posterior del doctor Van Den Broeck ("On the (im)possibility of warp bubles" publicado en 1999), de la Universidad católica de Leuven (Bélgica) ofreció como resultado una energía inferior a la calculada inicialmente por Alcubierre (reducida por un factor de 10 elevado a 61). Sin embargo, esto no indica que la propuesta sea realista, tal y como indicó Van Den Broeck, ya que calculó la energía necesaria para transportar varios átomos a poco menos que el equivalente a la de tres masas solares. A finales del S.XX o principios del Siglo XXI, la construcción de un motor de curvatura está lejos de convertirse en una realidad, debido tanto a la tecnología existente como a la elevada energía necesaria para su desarrollo. Incluso, hay suficientes argumentos teóricos que indican que este desarrollo tecnológico nunca será posible pero es algo menos improbable.
[editar] Referencias
1. ^ Rick Sternbach and Michael Okuda (1991). STAR TREK . The Next Generation. TECHNICAL MANUAL. Pocket Books. ISBN 0-671-70427-3.
2. ^ Michio Kaku (1996). HIPERESPACIO. Crítica. Grijalbo Mondadori. ISBN 84-7423-747-5
[editar] Enlaces externos
[1] Artículo de la Página de Memory-Alfa. [1].
[2] Artículo acerca del Impulso de deformación de Alcubierre[2]
[3] Alcubierre Warp Drive [3]. Inglés.
