Un motor de curvatura o un motor que permite la curvatura espacial es un sistema de propulsión superlumínico (más rápido que la velocidad de la luz) ficticio para naves espaciales que aparece en muchas obras de ciencia ficción, en particular en Star Trek [ 1] y es un tema de investigación física en curso. El concepto general de "motor de curvatura" fue introducido por John W. Campbell en su novela de 1957, Islas del espacio , y fue popularizado por la serie Star Trek . Su equivalente más cercano en la vida real es el motor de Alcubierre , una solución teórica de las ecuaciones de campo de la relatividad general [2] .
El motor de curvatura, o un motor que permite la curvatura espacial, es una de las varias formas de viajar a través del espacio que se encuentran en la ciencia ficción . [3] A menudo se ha discutido como conceptualmente similar al hiperespacio . [3] [4] : 238–239 Un motor de curvatura es un dispositivo que distorsiona la forma del continuo espacio-tiempo . [5] : 142 Una nave espacial equipada con un motor de curvatura puede viajar a velocidades mayores que la de la luz en muchos órdenes de magnitud. A diferencia de algunas otras tecnologías ficticias más rápidas que la luz, como un motor de salto , el motor de curvatura no permite viajes instantáneos y transferencias entre dos puntos, sino que implica un paso de tiempo medible que es pertinente para el concepto. A diferencia del hiperespacio, las naves espaciales a velocidad de curvatura continuarían interactuando con objetos en el "espacio normal". [6] [7]
El concepto general de motor de curvatura fue introducido por John W. Campbell en su novela de 1957 Islands of Space . [8] [9] : 77 [10] Brave New Words dio el primer ejemplo del término "motor de curvatura espacial" como Gateway to Darkness (1949) de Fredric Brown , y también citó una historia sin nombre de Cosmic Stories (mayo de 1941) que usaba la palabra "curvatura" en el contexto de los viajes espaciales, aunque el uso de este término como una "curvatura o curvatura" en el espacio que facilita el viaje se puede rastrear hasta varias obras que se remontan a mediados de la década de 1930, por ejemplo The Cometeers (1936) de Jack Williamson . [5] : 212, 268
La teoría de la relatividad especial de Einstein establece que la velocidad de la luz es imposible para los objetos materiales que, a diferencia de los fotones , tienen una masa en reposo distinta de cero. El problema de un objeto material que supere la velocidad de la luz es que se necesitaría una cantidad infinita de energía cinética para viajar exactamente a la velocidad de la luz. Los motores de curvatura son uno de los tropos de ciencia ficción que sirven para eludir esta limitación en la ficción para facilitar historias ambientadas en escalas galácticas. [11] Sin embargo, el concepto de curvatura espacial ha sido criticado por ser "ilógico" y se ha relacionado con varias otras ideas de la ciencia del caucho que no encajan en nuestra comprensión actual de la física, como la antigravedad o la masa negativa . [3]
Algunos sostienen que estos efectos significan que, aunque no es posible viajar más rápido que la velocidad de la luz, tanto el espacio como el tiempo se "deforman" para permitir viajar la distancia de un año luz en menos de un año. Aunque no es posible viajar más rápido que la velocidad de la luz, la velocidad efectiva es mayor que la de la luz. Esta deformación del espacio y el tiempo se especifica matemáticamente con precisión mediante el factor de Lorentz , que depende de la velocidad. Aunque solo era teórico cuando se publicó hace más de 100 años, el efecto ha sido medido y confirmado muchas veces desde entonces. En el límite, a la velocidad de la luz, el tiempo se detiene por completo (en relación con un cierto marco de referencia) y es posible viajar distancias infinitas a través del espacio sin que transcurra el tiempo. [12] [13] [14] [15]
Aunque el concepto de motor warp se originó en la ficción, ha recibido cierta consideración científica, más notablemente relacionada con el concepto de la década de 1990 del motor Alcubierre . [8] Alcubierre declaró en un correo electrónico a William Shatner que su teoría estaba directamente inspirada por el término utilizado en la serie de televisión Star Trek [16] y cita el "'motor warp' de la ciencia ficción" en su artículo de 1994. [2]
En 2021, el investigador financiado por DARPA Harold White , del Limitless Space Institute, afirmó que había logrado crear una burbuja de deformación real y dijo que "nuestro análisis numérico detallado de nuestras cavidades Casimir personalizadas nos ayudó a identificar una nano/microestructura real y fabricable que se predice que generará una densidad de energía de vacío negativa de tal manera que manifestaría una burbuja de deformación a nanoescala real, no un análogo, sino algo real". [17]
El motor warp es una de las características fundamentales de la franquicia Star Trek y uno de los ejemplos más conocidos de deformación espacial (motor warp) en la ficción. [3] En el primer episodio piloto de Star Trek: La serie original , " La jaula ", se hace referencia a él como un "hipermotor", y el capitán Pike afirma que la velocidad para llegar al planeta Talos IV es "deformación temporal, factor 7". El motor warp en Star Trek es una de las tecnologías ficticias más detalladas. [18] En comparación con los motores hiperespaciales de otros universos ficticios, se diferencia en que una nave espacial no abandona el continuo espacio-tiempo normal y, en cambio, el propio espacio-tiempo se distorsiona, como es posible en la teoría general de la relatividad . [7]
El principio básico de funcionamiento del motor de curvatura en Star Trek es el mismo para todas las naves espaciales. Una fuente de energía potente, normalmente un llamado núcleo de curvatura o a veces llamado cámara de mezcla , genera un plasma de alta energía . Este plasma se transporta a los llamados generadores de campo de curvatura a través de líneas que recuerdan a tuberías. Estos generadores son básicamente bobinas en góndolas de curvatura que sobresalen de la nave espacial. Estas generan un campo subespacial, el llamado campo de curvatura o una burbuja de curvatura , que distorsiona el espacio-tiempo e impulsa la burbuja y la nave espacial en la burbuja hacia adelante. [19]
El núcleo warp puede diseñarse de varias formas. Los humanos y la mayoría de las otras razas ficticias utilizan una reacción moderada de antideuterio y deuterio . La energía producida pasa a través de una matriz, que está hecha de un elemento químico ficticio, llamado dilitio . Sin embargo, se muestra que otras especies utilizan métodos diferentes para la propulsión más rápida que la luz. Los romulanos , por ejemplo, utilizan microagujeros negros artificiales llamados singularidades cuánticas . [20]
Las velocidades se dan en factores de curvatura y siguen una progresión geométrica . La primera escala desarrollada por Franz Joseph fue simplemente una progresión cúbica sin límite. [21] Esto conduce al uso de factores de curvatura cada vez mayores en la serie original y la serie animada . Por ejemplo, warp 14.1 en el episodio de TOS " That Which Survives " o warp 36 en el episodio de TAS " The Counter-Clock Incident ". Para centrarse más en la historia y alejarse de la jerga técnica, Gene Roddenberry encargó a Michael Okuda que inventara una escala de curvatura revisada. Warp 10 debería ser el límite absoluto y representar la velocidad infinita. En homenaje a Gene Roddenberry, este límite también se llamó "el límite de Eugene". Okuda lo explica en un comentario del autor en su manual técnico para el USS Enterprise -D. [22] Entre Warp 1 (la velocidad de la luz ) y Warp 9, el aumento seguía siendo aproximadamente geométrico, pero el exponente se ajustó para que las velocidades fueran más altas en comparación con la antigua escala. Por ejemplo, Warp 9 es más de 1500 veces más rápido que Warp 1 en comparación con las 729 veces (nueve a la potencia de 3) calculadas utilizando la fórmula cúbica original. En el mismo comentario del autor, Okuda explica que la motivación era cumplir con las expectativas de los fanáticos de que la nueva Enterprise es mucho más rápida que la original, pero sin cambiar los números del factor warp. [22] Entre Warp 9 y Warp 10, la nueva escala crece exponencialmente . [22] Solo en un solo episodio de Star Trek Voyager hubo un valor numérico específico de velocidad dado para un factor warp. En el episodio " The 37's ", Tom Paris le dice a Amelia Earhart que Warp 9.9 es aproximadamente 4 mil millones de millas por segundo (usando unidades habituales para beneficio del personaje). [23] Esto es más de 14 veces el valor de Warp 9 y equivale a alrededor de 21.400 veces la velocidad de la luz. Sin embargo, esta afirmación contradice los manuales técnicos y enciclopedias escritos por Rick Sternbach y Michael Okuda, donde se estableció una velocidad de 3053 veces la velocidad de la luz para un factor de warp de 9,9 y una velocidad de 7912 veces la velocidad de la luz para un factor de warp de 9,99. Ambos valores numéricos están muy por debajo del valor dado por Tom Paris. [24]
En el episodio " Vis à Vis " se menciona un motor de curvatura coaxial . El principio de funcionamiento se explica con más detalle en la Enciclopedia de Star Trek . Esta variante de un motor de curvatura utiliza un plegado espacial en lugar de un campo de curvatura y permite un movimiento instantáneo con una velocidad casi infinita. [25]
Star Trek también ha introducido el concepto llamado Transwarp , pero sin una definición fija. [24] Es efectivamente una frase general para todas y cada una de las tecnologías y fenómenos naturales que permiten velocidades superiores a Warp 9,99. [26]
Rick Sternbach describió la idea básica en el Manual Técnico:
"Por último, tuvimos que proporcionar algún tipo de escapatoria para varios alienígenas poderosos como Q, que tienen un don para lanzar la nave a millones de años luz en el tiempo de una pausa publicitaria. [...] Esto permite que Q y sus amigos se diviertan en el rango de 9.9999+, pero también permite que nuestra nave viaje lo suficientemente lento para mantener la galaxia como un lugar grande y cumple con los otros criterios". [22]
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