“Andar com ousadia onde nenhum homem jamais esteve.” Em uma única frase, jornada nas Estrelas mudou a história da ficção científica e inspirou toda uma geração de físicos com o conceito de motor de dobra.
O filme Jornada nas Estrelas: Primeiro Contato examina o surgimento desse conceito de ficção científica através da introdução Zefram Cochraneo inventor do warp drive, que permite que naves espaciais viajem mais rápido que a velocidade da luz distorcendo o espaço-tempo. Mas você pode Sim, realmente atravessar vastas extensões de espaço em minutos ou horas?
Acontece que a ideia básica delineada em Star Trek pode não ser fisicamente impossível – mesmo que os detalhes mais sutis ainda nos escapem. Vamos mergulhar. Spoilers à frente para Jornada nas Estrelas: Primeiro Contato.
“A ideia sugerida pela história de Star Trek é uma ideia muito possível – a ideia da deformação do espaço.” Sonnie White, Diretor de Pesquisa e Desenvolvimento Avançado no Limitless Space Institute Vice-versa.
ciência do papel é um Vice-versa Séries que revelam a verdadeira (e falsa) ciência por trás dos seus filmes e séries favoritos.
Você pode viajar mais rápido que a velocidade da luz?
A premissa de Jornada nas Estrelas: Primeiro Contato – e todo o empreendimento de Star Trek – depende de um inventor excêntrico, Zefram Cochrane, que a tripulação do USS Enterprise-E conhece. Eles convencem Cochrane a manter seu plano de testar o warp drive ao mesmo tempo em que uma espécie alienígena avançada – os vulcanos – passará pela Terra.
“Doutor: Amanhã de manhã, quando eles reconhecerem a assinatura de dobra de sua nave e perceberem que os humanos devem descobrir como viajar mais rápido que a luz, eles decidem mudar de curso”, diz o comandante William Riker, primeiro oficial da Enterprise, a Cochrane.
A velocidade superior à da luz do motor de dobra é, portanto, responsável pelo primeiro contato da humanidade com extraterrestres e nos ajuda a perceber que não estamos sozinhos no cosmos. Mas há apenas um problema. A lei da relatividade geral – um dos princípios orientadores da física – tem uma regra importante.
“Eu o chamo de décimo primeiro mandamento da física: você não deve exceder a velocidade da luz”, diz White.
Ricardo Mueller, um professor emérito de física da Universidade da Califórnia, em Berkeley, vê a questão das viagens mais rápidas que a luz de maneira um pouco diferente. Ele diz que você definitivamente não pode viajar no a velocidade da luz por física.
Um vídeo do Limitless Space Institute mostra como um sistema de propulsão pode nos permitir viajar incrivelmente rápido pelo cosmos.
“Mas o conceito de que eles poderiam ir da velocidade sub-leve para a velocidade super-leve por algum tipo de salto quântico não está realmente fora de questão”, diz Muller. Mecanismos como um salto quântico, um buraco de minhoca, ou, sim, um motor de dobra poderia criar uma brecha para contornar essa regra da física.
White afirma que você não pode viajar mais rápido que a velocidade da luz, mas diz que teoricamente você poderia projetar um sistema que produzisse uma. Eficaz velocidade que parece ser mais rápido que a velocidade da luz. Como analogia, ele usa as esteiras de esteiras rolantes que você vê nos aeroportos. Mesmo que você ainda tenha a mesma velocidade em uma superfície normal, você aparecer para ir mais rápido no anel viário para um observador externo.
“Se pudermos construir uma espaçonave com um sistema de propulsão que reduza o espaço à sua frente e expanda o espaço atrás dela. Esta nave poderia efetivamente cobrir enormes distâncias mais rápido que a velocidade da luz”, explica White em um vídeo para o Limitless Space Institute.
As bolhas de dobra são reais?
Tanto White quanto Muller se concentram no conceito de contração e expansão do espaço-tempo – chame-o de dobra espacial ou bolha de dobra – como fundamental para a capacidade da espaçonave de percorrer grandes distâncias em curtos períodos de tempo. Este conceito é conhecido no universo de Star Trek como o fictício “warp drive”.
“Tenente Hawk: Defina o curso para a Terra. Dobra máxima”, diz o capitão Picard ao seu oficial, que responde que levará apenas três horas e 25 minutos para chegar ao nosso planeta por meio do motor de dobra.
físico Miguel Alcubierre teria sido inspirado por Star Trek para desenvolver sua própria ideia de um motor de dobra, que levou à métrica de Alcubierre na década de 1990. É a ideia de que uma espaçonave poderia atingir uma velocidade efetiva ou aparente mais rápida que a velocidade da luz contraindo o espaço na frente da nave e expandindo o espaço atrás dela.
Muller compara isso a viajar por uma montanha em vez de contorná-la, reduzindo o tempo de viagem.
“O que eu gostei jornada nas Estrelas é que o termo warp drive me sugere que eles têm uma maneira de distorcer o espaço para que possam pegar um atalho de um lugar para outro”, acrescenta Muller.
Em um 2021 papelWhite propôs uma estrutura que teoricamente possibilita a criação de uma bolha de dobra em nanoescala.
Mas não fique muito animado – ainda estamos muito longe de distorcer o espaço-tempo e enviar uma espaçonave através dele. Seria uma bolha de dobra estática, então não iria a lugar nenhum.
“Agora podemos propor uma estrutura real prevista para manifestar uma verdadeira bolha de dobra em nanoescala. A próxima pergunta é como podemos fazer isso de forma que possamos medir isso no laboratório?”, acrescenta Weiss.
é jornada nas EstrelasA física é plausível?
Muller diz que se você encontrar uma maneira de distorcer o espaço – além da gravidade -, poderá viajar como em jornada nas Estrelas. Ele acredita que a física do show é sólida, pois eles vivem em um mundo com energia negativa ilimitada fornecida por motores de antimatéria para impulsionar viagens interestelares.
“Eu não vi nada dentro [Star Trek] vai contra tudo o que não sei explicar”, diz Muller.
branco está chamando jornada nas Estrelas um “encapsulamento romântico” de conceitos científicos, mas diz que é verdade que uma dobra espacial faria isso permitem que alguém percorra distâncias muito grandes em um tempo muito curto. Desenvolvemos modelos matemáticos para codificar numericamente o que seria necessário para viajar longas distâncias no espaço como o USS Enterprise. Simplesmente não podemos construir os sistemas necessários para percorrer essa distância – ainda não.
“Portanto, as ideias expressas em Star Trek podem realmente ser possíveis em algum momento”, diz White.
Jornada nas Estrelas: Primeiro Contato agora transmitindo no HBO Max.