Como a NASA poderá construir o primeiro motor de dobra espacial, mais rápido que a luz

Publicado em 27.11.2012

Recentemente, o físico Harold White e sua equipe na NASA anunciaram que estavam trabalhando no desenvolvimento de um motor de dobra capaz de viajar mais rápido do que a luz.

O projeto é inspirado em uma equação formulada pelo físico Miguel Alcubierre em 1994, e pode, eventualmente, resultar em um motor que poderia transportar uma nave espacial para a estrela mais próxima de nós em questão de semanas – sem violar a lei da relatividade de Einstein.

O trabalho de Alcubierre, “The Warp Drive: Hyper-Fast Travel Within General Relativity” (em português, algo como “Dobra espacial: viagem hiper-rápida dentro da relatividade geral), sugere um mecanismo pelo qual o espaço-tempo pode ser “deformado”, tanto na frente quanto atrás de uma nave espacial.

No universo ficcional de Star Trek, a dobra espacial (ou “warp drive”, em inglês) é uma forma de propulsão mais rápida que a luz, geralmente representada como sendo capaz de impulsionar uma espaçonave ou outros objetos a muitos múltiplos da velocidade da luz, ao mesmo tempo em que evita os problemas associados a dilatação do tempo.

Esse mecanismo tira proveito de um “truque cosmológico” que permite a expansão e contração do espaço-tempo, e poderia permitir viagens hiper-rápidas entre destinos interestelares.

Essencialmente, o espaço vazio atrás de uma nave seria feito para poder expandir-se rapidamente, empurrando a nave para a frente. Eventuais passageiros perceberiam isso como movimento, apesar da completa falta de aceleração.

White especula que isso poderia resultar em “velocidades” que poderiam levar uma nave espacial para Alfa Centauri (o sistema estelar mais próximo de nós) em apenas duas semanas, mesmo que o sistema esteja a 4,3 anos-luz de distância. A título de comparação, com a nave espacial mais rápida do mundo existente atualmente, a sonda Helios-2, o trajeto a Alfa Centauri levaria 19.000 anos.

Mas como?

Com nossas tecnologias de propulsão atuais, o voo interestelar é impossível. Algumas tecnologias experimentais, como propulsores de íons ou naves explodindo bombas atômicas na cauda, oferecem esperança, mas simplesmente não são práticas.

Isso porque elas exigem quantidades enormes de combustível e de massa para chegar a qualquer estrela próxima, depois de décadas ou até mesmo séculos de viagem.

O que a nova proposta tem de diferente, ou seja, de melhor que as outras?

Ela oferece um meio de chegar a um destino distante de forma bastante rápida, sem quebrar nenhuma lei da física, e ainda tem o potencial de solucionar o problema da energia (da quantidade exorbitante necessária hoje para alcançarmos lugares tão além do nosso planeta).

Bolha de dobra

Em termos de mecânica do motor, a ideia depende basicamente de um objeto esferoide colocado entre duas regiões do espaço-tempo (uma expansão e uma contratação). Uma “bolha de dobra” geraria o que se move no espaço-tempo ao redor do objeto, efetivamente reposicionando-o. O resultado final seria viagem com velocidade mais rápida do que a luz, sem o objeto esférico (a nave espacial) ter que se mover com respeito à sua estrutura local de referência.

Ou seja, através da criação de uma “bolha de dobra”, o motor da nave irá comprimir o espaço à frente e expandir o espaço atrás de si, movendo-o para um outro lugar sem sofrer nenhum dos efeitos adversos dos métodos de viagem mais rápida que a luz.

“Nada localmente excede a velocidade da luz, mas o espaço pode se expandir e contrair em qualquer velocidade”, explica White.

Dificuldades

Ainda assim, criar esse efeito de expansão e contração do espaço-tempo de forma a chegarmos a destinos interestelares em períodos de tempo razoáveis exige muita energia.

Avaliações iniciais sugeriam quantidades de energia monstruosas, basicamente iguais à massa-energia do planeta Júpiter (que é de 1,9 × 10 elevado a 27 quilos ou 317 massas terrestres). Como resultado, a ideia tinha sido posta de lado no passado. Mesmo que a natureza permitisse uma velocidade de dobra, nunca seríamos capazes de criá-la.

No entanto, White afirma que, com base na análise que fez nos últimos 18 meses, pode haver esperança. A chave, segundo ele, pode estar em alterar a geometria da dobra espacial propriamente dita.

White percebeu que, se otimizasse a espessura da bolha de dobra (mudando sua forma de anel para uma forma de rosca), e oscilasse sua intensidade para reduzir a rigidez do espaço-tempo, poderia reduzir a energia necessária para fazê-la funcionar.

White ajustou a forma de anel feita inicialmente por Alcubierre, transformando o esferoide de algo que parecia um halo plano para algo mais grosso e curvo.

O novo design pode reduzir significativamente a quantidade de matéria necessária; White diz que a velocidade de dobra pode ser alimentada por uma massa ainda menor do que a sonda Voyager 1. A redução da massa de um planeta do tamanho de Júpiter a um objeto que pesa apenas 725 kg redefiniu completamente a plausibilidade do projeto.

Essa plausibilidade é muito interessante, mas ainda é teórica. Agora, White e a equipe da NASA buscam provar que o conceito pode ser prático. Para tanto, eles estão fazendo diversos testes, como a medição das perturbações microscópicas no espaço-tempo a partir de uma versão modificada do interferômetro de Michelson-Morley. Ou seja, os pesquisadores estão tentando simular uma bolha de dobra em miniatura usando lasers para perturbar o espaço-tempo.

“Pilha de Chicago”

E então: uma nave que viaja além da velocidade da luz sem perturbar as leis do universo pode ou não ser construída?

“Matematicamente, as equações de campo preveem que isso é possível, mas ainda temos que reduzir esta ideia à prática”, afirma White.

Ou seja, antes de dizermos que tal coisa é possível, precisamos de algo chamado de “prova de existência”, que White apelidou de “Pilha de Chicago”, em uma referência a um grande exemplo prático.

No final de 1942, a humanidade ativou o primeiro reator nuclear do mundo em Chicago (EUA), gerando meio Watt, energia que não era suficiente para alimentar uma lâmpada – mas foi uma prova de que ele era possível. Pouco menos de um ano depois, nós ativamos um reator que gerava energia suficiente para abastecer uma pequena cidade.

White está confiante. “Esta brecha na relatividade geral nos permite ir a lugares de forma muito rápida, medida da mesma forma por observadores na Terra e observadores a bordo do navio – viagens medidas em semanas ou meses ao invés de décadas e séculos”, disse.

Só que, no momento, a realização de tal projeto está no “modo de ciência”. “Eu não estou pronto para discutir a proposta muito além da matemática e de abordagens modestas controladas em laboratório”, conclui. [io9, USSOrbiter]

Autor: Natasha Romanzoti

tem 24 anos, é jornalista, apaixonada por esportes, livros de suspense, séries de todos os tipos e doces de todos os gostos.

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63 Comentários

  1. Bem não sou muito entendido sobre o assunto , bem na teoria eles querem recriar uma Ponte de Einstein House ou como alguns conhecem (Um buraco d minhoca ) no caso seria preciso uma enorme fonte d energia para recriar tal feito, e com isso alguns cientistas usam como base e exemplo os aceleradores de partículas que produzem pequenos buracos negros, resultado das colisões de partículas que são aceleradas por imãs quase a velocidade da luz, a energia dessas colisões são tão intensas que produzem pequenos buracos negros, estes duram apenas uma fração de segundos e são microscópicos, mas é o suficiente para fazer físicos e teóricos acreditarem na possibilidade de criar um buraco de minhoca.
    Que mesmo assim não seria possível recriar tal ação em grande escala, e mesmo assim se fosse utilizar tal modelo seria preciso um enorme mas enorme mesmo acelerador d particulas para poder recriar mesmo que por segundos que na teoria uma nave possa vir a passar pela ponte , sendo lançado a qualquer lugar no universo sem nenhum controle d onde possa ir ..
    Não sei se alguém vai se quer pensar da mesma maneira qui eu mas e assim qui eu vejo como pode vir acontecer se eles conseguirem construir tal maquina, creio qui um dia nossos futuros cientistas possam conseguir mas não hoje, quem sabe daqui alguns anos, porque nossa tecnologia nos tempos de hoje ainda esta muito limitada .

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    • Não se chama Ponte de Einstein House, mas sim Ponte de Einstein-Rosen e a ideia não é criar um buraco de minhoca, mas curvar o espaço tempo segundo a métrica de Alcubierre em outras palavras curvar o espaço tempo de uma forma especial para que a velocidade no interior da bolha ou do espaço curvo seja abaixo da velocidade da luz, mas para quem estiver no espaço de Minkowski (no espaço comum) verá a nave se mover com velocidade acima da luz ou seja por mais que a nave se mova no espaço Alcubierre com velocidade abaixo da luz em relação ao espaço de Minkowski (ou espaço comum) ele se moverá com velocidade maior que a luz.

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  2. Vamos pensar um pouco. Se deslocar o espaço atras de nos num valor alto, é suficiente pra mover em qualquer direçao um objeto. certo? Mas se controlarmos essa força, a um minusculo campo, debaixo de um veiculo… Sera que nao estariamos descobrindo a a antigravidade? Ao inves de criar algo forte, mas algo que fosse somente o suficiente pra suspender um objeto agindo na mesma força da gravidade??? Será q a minha ideia tem logica?

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    • Sua ideia tem lógica, mas o termo esta errado.
      Antigravidade não seria uma força que “anula” a gravidade, seria uma forma de anular seu efeito em um corpo.

      Por exemplo, pela sua lógica, um imã em cima de outro(com polo igual) seria antigravidade, o que não é verdade.

      Anyway, sua ideia faz sentido sim. Gerar uma deformidade espacial em baixo do corpo para mante-lo “flutuando” e ignorando a gravidade. Porem eu acho que existem formas mais simples de fazer isso, com “magnetismo direcionado” por exemplo.

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    • eu acho que eles dviam construir uma nave igual a do filme promeetheus porque com essa nave eles poderão fazer varias descobertas que podera revolucionar o mundo

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    • O problema é que o conceito de anti gravidade não é esse, ao criar uma dobra dessas abaixo de um objeto ele se moveria da mesma forma mas para cima, o que geraria a anti gravidade é a energia escura que está a ser estudada, ela foi proposta quando cientista estavam medindo a velocidade em que o espaço está expandindo, afim de saber a que velocidade ele está “desacelerando” em sua expansão, mas descobriram que ele está acelerando, ou seja, existe uma força que contrapõe a gravidade no seu papel de desacelerar, parar e recuar o universo, assim como o que ocorre em um objeto lançado para cima.

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  3. Se tudo isso sair do campo teorico e vim para o pratico, pode muda comletamente a forma de vivermos e de vermos o universo. Como White disse, essa brecha na realidade geral, concerteza mudaria tudo, seria uma das maiores imovações tecnoligicas da humanidade, se não a maior, Carl Sagan iria gosta muito disso.

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    • Realmente, não da pra ultrapassar a velocidade da luz. Oq essa teoria sugere, não é quebrar uma lei fisica, mas sim “dribra-la”.

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    • Não é em assim. kkkk

      Dê uma olhada nessas reportagens/artigos, existe sim coisas mais rápidas que a luz.

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    • na dobra não se move mais veloz do que a luz, na realidade a nave ficaria parada não haveria sensação de aceleração, nem perigo algum de se chocar violentamente com qualquer objeto, nem efeito de dilatação do tempo, o efeito seria no espaço ao redor da nave e não na nave ou em seus ocupantes, o espaço é que seria comprimido a frente e distendido atrás. algum objeto ou partícula a frente apareceria de repente parado ao seu lado pois você apareceu no lugar do espaço onde ele estava, você não está se deslocando normalmente pelo espaço é o espaço que se está comprimindo a sua frente algo como pegar São Paulo e encolher ou dobrar o mapa e ele apareceria de repente encostado no Rio de Janeiro sem sair do lugar ou se mover.

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  4. Desculpem-me pela minha ignorância, eu sou só um leigo curioso.
    Mas, minha pergunta é a seguinte… Supondo que tudo isso seja possível, construa-se o tal motor de dobra, adquira-se a energia necessária, como viajaríamos até Alfa Centauri numa velocidade absurda sem bater em nada? Essa nave vai percorrer toda a distância daqui até alfa, não? No meio do caminho não tem vários planetas, cinturões de meteoros e muitas outras coisas? Como desviar de tudo isso?

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    • Pelo que parece vc não entendeu direito a idéia…
      A nave, em teoria, não iria viajar de forma tradicional, sofrendo influencia gravitacional dos astros e de quaisquer outros tipos de corpos celestes ou matérias que encontrasse pela frente. Em linguagem simples e clara, o que ela faria é criar um “atalho”, um “portal”, uma “passagem” do ponto “A” para chegar ao ponto “B”, sem ter que necessariamente percorrer toda a distancia fisica entre esses 2 pontos.
      Imagina uma folha de papel… nela vc tem o ponto A na ponta superior da folha, e vc tem o ponto B na ponta inferior da folha. O que a nave faria, seria dobrar essa folha ao meio, para que o ponto A e B ficassem simultaneamente proximos um do outro, e fazer um pequeno furo na folha para atravessar do ponto A ao B, sem necessariamente ter que percorrer a folha inteira de cima para baixo. Isso tudo levando em consideração que a teoria sobre os “wormholes” serem realmente “atalhos” no espaço esteja correta. Se isso acontecesse, o homem estaria criando wormholes artificiais para viajar pelo espaço.

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    • Ahhh… agora entendi! Então legal! Bora fazer esse negócio funcionar.. ^_^

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    • Seria algo como um “tunel” no espaço-tempo? Em vez de passar sobre a montanha ele pegaria um atalho pelo meio da montanha?

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    • olha, até onde eu sei o que estão tentando fazer é um tipo de propulsão e não de teletransporte e esse tipo de motor é para criar uma bolha de dobra em volta da espaçonave, onde a espaçonave dentro dessa bolha poderá ficar parada ou viajando em uma velocidade baixa. Quem fará o trabalho de aceleração mesmo é a própria bolha como é na teoria da propulsão de Alcubierre. Vide (https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&ved=0CC0QFjAA&url=http%3A%2F%2Fpt.wikipedia.org%2Fwiki%2FPropuls%25C3%25A3o_Alcubierre&ei=dLRRUe7bD-Oh0AHE54HQAQ&usg=AFQjCNFBihDQdYHqVAcYlu7mKEoIwAwLEw&bvm=bv.44158598,d.dmQ)

      Nessa própria matéria é falado sobre isso, acho que antes de você expressar sua opinião dessa forma é melhor ler e se informar antes para não passar a informação errada para os outros.

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    • Ironicamente quem esta errado é o Marcelo Muniz o que está sendo proposto não é uma viagem através de buraco de minhoca, mas uma Warp Drive que expliquei lá em cima nos comentarios

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    • Eles não vão estar a um car*alhão de km/s não… eles vão ter percorrido a distancia da Terra até a estrela em uma velocidade maior do q a velocidade da luz, se vc fizer as contas da velocidade media… mas como vão só “atalhar” não é necessario tal velocidade….
      mas to com muitas duvidas ainda disso ai, acho q deveriam fazer os testes pequenos logo e publicar os resultados.

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    • talvez não precise, pois não está acelerando a nave, deve ser só desligar o motor e o espaço e tempo parara de ser dobrado fazendo com que o que está dentro da bolha pare talvez imediatamente.

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  5. O problema não é o salto no hiperespaço e sim interagir com todo o cosmo ao seu redor sem destruir tudo à sua volta, ou ser destruído, e… caso isto seja possível, como fazê-lo de uma forma que não mate a tripulação humana.
    Bem, eu acho que a primeira dificuldade será acelerar até o mais próximo possível de velocidade da luz… Isto poderá ser conseguido bem mais rapidamente se com a tripulação congelada para que se possa manter uma aceleração constante de mais de um “G”. Isto deverá ser iniciado ainda dentro do sistema solar. para quando a nave ultrapassar o limite do campo gravitacional do sistema, poder alinhar-se entre as estrelas mais próximas… o Sol, e a que estiver mais propícia para tal, e com equipamento especial, desenvolvido para isso, estabelecer um eixo magnético entre as duas estrelas, que será ampliado e controlado pelos computadores de bordo, para que deslize livre pelo eixo, acelerando até o mais aproximado da velocidade da luz. Isto alcançado, será necessário voltar-se à velha propulsão, que, em tal velocidade, para aumentá-la mais ainda, só se conseguiria, acredito, com a energia liberada pela anulação matéria/anti-matéria… e, só à esta velocidade isto poderia ser levado à efeito sem que a nave engolfada e consumida. Com este impulso adicional, a nava conseguiria escapar da gravitação universal e saltar através de um espaço supostamente plano para um ponto que estaria mesmo ali… embora a alguns milhares, ou mesmo, milhões de anos luz… que passaríamos a contar em Parsecs… em um espaço curvo.
    Bem, viajei na maionese, mas, esta é a minha versão de uma nave interestelar e intergalactica que pretendo usar um dia em um conto de ficção científica que pretendo escrever. Tchaauu… Saltei!

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    • não tem problemas com impactos pois dentro da bolha o espaço tempo se mantém o mesmo de modo que a luz ainda seria mais rápida que a nave, o que passar de fora é tirado da frente e jogado para trás, desse modo a nave estaria a uma velocidade menor que a luz em relação ao espaço dentro da bolha o que implica em não quebrar a lei da física e não sofrer os efeitos de viajar a velocidade da luz, não é um meio de propulsão comum.

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  6. Realmente, incrível!

    Se for provada correta, será uma das maiores descobertas de todos os tempos e comprovará de vez a Teoria da Relatividade com suas quatro dimensões e seu tecido do espaço-tempo.

    Pelo jeito, o maior empecilho é como conseguir essa tal energia negativa.

    Saiu uma matéria a respeito desse assunto no Inovação Tecnológica também:

    http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=viagem-espacial-acima-velocidade-luz-possivel&id=010130121120

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  7. Finalmente!.

    Agora poderemos exportar nossas imundicies, nossa cupidez, nossa inconciencia e incosequencia, para outros mundos e sistemas. Que maravilha.

    Iremos (todos ?) aonde nenhum humano (inconsciente e inconsequente) jamais esteve ?

    Entre o homem das cavernas e o imbeciloide tecnocrata, em que grau nós estamos ?.

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