Investigadores financiados por DARPA crean accidentalmente la primera burbuja warp del mundo
"Comprometerse."
por Christopher Plain
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Imagen real de la burbuja warp del mundo real. Crédito: Dr. Harold G. White, Limitless Space Institute |
El Dr. Harold G "Sonny" White, pionero de los impulsores de deformación y ex especialista en impulsores de deformación de la NASA, ha informado sobre la manifestación con éxito de una "Burbuja de deformación" real del mundo real. Y, según White, este primer avance de su tipo de su equipo del Limitless Space Institute (LSI) establece un nuevo punto de partida para aquellos que intentan fabricar una nave espacial de tamaño completo con capacidad warp.
"Para ser claros, nuestro hallazgo no es un análogo de la burbuja de deformación, es una burbuja de deformación real, aunque humilde y pequeña", dijo White a The Debrief, prescindiendo rápidamente de la noción de que esto es algo más que la creación de un burbuja de deformación del mundo real. "De ahí el significado".
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Estructura teórica de la burbuja de deformación: Crédito de imagen LSI |
Impulsos teóricos warp y visionarios de la ciencia
En 1994, el matemático mexicano Miguel Alcubierre propuso la primera solución matemáticamente válida para el impulso warp. Más específicamente, describió un sistema de propulsión de naves espaciales que anteriormente solo se había imaginado en la ciencia ficción que puede atravesar el cosmos por encima de la velocidad de la luz sin violar las leyes de la física actualmente aceptadas.
Esa solución fue alabada por sus elegantes matemáticas, pero simultáneamente ridiculizada por su uso de materiales teóricos y enormes cantidades de energía que parecían virtualmente imposibles de diseñar de manera práctica.
Más de una década después, esta teoría experimentó un cambio importante, cuando el Dr. White, un especialista en impulsores warp empleado por la NASA y fundador del muy respetado laboratorio Eagleworks, reelaboró la métrica original de Alcubierre y la puso en forma canónica. Este cambio en el diseño redujo drásticamente los materiales exóticos y los requisitos de energía del concepto original, aparentemente brindando a los investigadores y fanáticos de la ciencia ficción al menos un rayo de esperanza de que un impulso warp del mundo real pueda algún día convertirse en realidad. También resultó en el cambio de nombre informal del diseño teórico original, un concepto que ahora se conoce más comúnmente como "Alcubierre/White Warp Drive".
Desde entonces, The Debrief ha cubierto una serie de físicos e ingenieros que intentan diseñar una unidad warp viable, incluido un grupo completo de investigadores internacionales que trabajan en una unidad warp que no requiere materias exóticas. Sin embargo, como Alcubierre y White antes que ellos, los conceptos warp de estos aspirantes a visionarios siguen siendo todos de naturaleza teórica.
Ahora, parece que la situación ha cambiado.
El tiempo lo es todo, especialmente a la velocidad de la deformación
A menudo se dice que el tiempo lo es todo. Por lo tanto, no es sorprendente que cuando el Dr. White comenzó su última investigación financiada por DARPA sobre cavidades Casimir personalizadas (una estructura única a microescala con todo tipo de aplicaciones prometedoras), definitivamente no esperaba tropezar con este potencial histórico descubrimiento, particularmente uno que apoya un concepto teórico que a menudo ha definido su personalidad pública.
“Parte del trabajo que hemos estado haciendo para la Oficina de Ciencias de la Defensa de DARPA es el estudio de algunas geometrías de cavidad de Casimir personalizadas”, explicó White en el Foro de Energía de Propulsión del Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica (AIAA) en agosto de 2021, un evento al que asistió The Debrief. "En el proceso de hacer ese trabajo, hicimos un descubrimiento accidental".
Sin entrar en la complicada física detrás de las cavidades de Casimir y las tentadoras fuerzas a escala cuántica que a menudo se observan en estas estructuras inusuales, basta con decir que no están relacionadas de ninguna manera con la teoría o la mecánica del impulso de deformación. Al menos, nunca lo habían sido antes. Pero, dice White, es un trabajo que le apasiona a él y a su equipo de LSI, y algo que DARPA cree que tiene varias aplicaciones posibles.
Entonces, ya sea por pura coincidencia o por algún tipo de destino personal, parece que uno del puñado de ingenieros en el planeta que sabría de inmediato qué era lo que estaba mirando cuando realizaba su investigación de la cavidad de Casimir estaba en el lugar exacto en el el momento exacto para notar una sorprendente similitud con su proyecto warp drive y su investigación actual, una observación que de otra manera podría haber pasado desapercibida.
"Creo que este es un gran ejemplo de que a veces estás trabajando por una razón y encuentras algo más que realmente no esperabas encontrar", dijo White en la conferencia de la AIAA.
Por lo tanto, al menos en este caso particular, parece que la sincronización lo fue todo.
Revisión por pares y confirmación de la burbuja warp
"Mientras se realiza un análisis relacionado con un proyecto financiado por DARPA para evaluar la posible estructura de la densidad de energía presente en una cavidad de Casimir según lo predicho por el modelo de vacío dinámico", se lee en los hallazgos reales publicados en el European Physical Journal revisado por pares, "una estructura se ha descubierto a micro/nanoescala que predice una distribución de densidad de energía negativa que se acerca mucho a los requisitos de la métrica de Alcubierre".
O dicho de manera más simple, como lo hizo White en un correo electrónico reciente a The Debrief, "Que yo sepa, este es el primer artículo en la literatura revisada por pares que propone una nanoestructura realizable que se predice que manifestará una real, aunque humilde, burbuja de deformación".
Este hallazgo fortuito, dice White, no solo confirma la estructura "toroidal" predicha y los aspectos de energía negativa de una burbuja warp, sino que también dio lugar a vías potenciales que él y otros investigadores pueden seguir cuando intenten diseñar, y algún día realmente construir, una verdadera nave espacial con capacidad warp mundial.
“Esta es una estructura potencial que podemos proponer a la comunidad que se podría construir que generará una distribución de densidad de energía de vacío negativa que es muy similar a lo que se requiere para una deformación espacial de Alcubierre”, explicó White.
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Diseño propuesto de la nave warp a nanoescala. Crédito LSI |
Un camino propuesto hacia adelante
Para evaluar más a fondo sus resultados innovadores y hacer avanzar la investigación, White y su equipo han elaborado una propuesta de diseño para una "nave de impulsión warp" a nanoescala comprobable.
“Específicamente”, dijo White durante la presentación de la AIAA, “se analizó un modelo de juguete que consiste en una esfera de 1 micrón de diámetro ubicada centralmente en un cilindro de 4 micrones de diámetro para mostrar una densidad de energía de Casimir tridimensional que se correlaciona bien con los requisitos de la métrica de la deformación de Alcubierre".
"Esta correlación cualitativa", agrega, "sugeriría que se podrían explorar experimentos a escala de chips para intentar medir pequeñas firmas que ilustran la presencia del fenómeno conjeturado: una burbuja de deformación real, aunque humilde".
White amplió aún más esa idea en otro correo electrónico a The Debrief.
"Esta es una estructura potencial que podemos proponer a la comunidad que se podría construir que generará una distribución de densidad de energía de vacío negativa que es muy similar a lo que se requiere para una deformación espacial de Alcubierre".
Cuando The Debrief le preguntó en diciembre si su equipo había construido y probado este diseño de nave de deformación a nanoescala propuesto desde el anuncio de agosto, o si tenían planes de hacerlo, White dijo: “No hemos fabricado la esfera de un micrón en el medio de un cilindro de 4 micrones". Sin embargo, señaló, si el equipo de LSI se hiciera cargo de eso en algún momento, "probablemente usaríamos una impresora 3D GT con nanoescritura que imprime a escala nanométrica". En resumen, tienen los medios, ahora solo necesitan la oportunidad.
"No hay ningún plan para hacer esto actualmente", explicó White, ya que "estamos enfocados en las cavidades personalizadas de Casimir".
No obstante, después de proponer este camino adicional para futuras investigaciones, White y su equipo también han esbozado un segundo experimento comprobable que implica encadenar varias de estas burbujas de deformación creadas por Casimir en una configuración en forma de cadena. Este diseño, dijo, permitiría a los investigadores comprender mejor la física de la estructura de la burbuja de deformación ya creada, así como cómo una nave podría algún día atravesar el espacio real dentro de dicha burbuja de deformación.
“Podríamos pasar por un examen de las propiedades ópticas como resultado de estas pequeñas burbujas de deformación a nanoescala”, explicó White en la conferencia de la AIAA. "Al agregar una gran cantidad de ellos en una fila, podemos aumentar la magnitud del efecto para que podamos verlo (y estudiarlo)".
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Cadena de burbujas de deformación propuesta. Crédito de imagen LSI |
Arrastrarse, caminar, correr
Dado que DARPA está pagando al laboratorio de LSI Eagleworks para que explore las cavidades de Casimir y no el descubrimiento accidental de una burbuja warp, independientemente de sus implicaciones potencialmente asombrosas (al menos, todavía no), no es sorprendente que White y su equipo sigan siendo “láser-centrados” en el trabajo en cuestión. Además, dada la naturaleza a veces reservada del trabajo financiado por grupos como DARPA, incluso si White y su equipo planeaban realizar las dos pruebas descritas una vez que se complete su proyecto actual, es posible que no se haga público de inmediato hasta que se autorice otro avance significativo para su publicación.
(Nota: White confirmó a The Debrief que la investigación actual financiada por DARPA no está clasificada, de ahí su libertad para publicar el resultado de la burbuja warp. Sin embargo, el investigador normalmente próximo fue más reservado cuando se le preguntó si en algún futuro, el potencialmente financiado por DARPA trabajo financiado en una nave espacial de burbujas de deformación a nanoescala podría estar a la vista una vez que este trabajo actual esté terminado).
Al final, especialmente dada la magnitud de este descubrimiento y sus implicaciones potenciales, White cree que es solo cuestión de tiempo antes de que su nave mini-warp sea diseñada y probada, un hito que él cree que avanzará lenta pero seguramente todo el proceso hacia el objetivo final de una nave espacial con capacidad warp.
“Este descubrimiento nos permite identificar una estructura real que se puede fabricar y que manifestará una verdadera burbuja de deformación”, explicó White a The Debrief.
Cuando The Debrief le preguntó qué tan rápido una "nave" a nanoescala probada con éxito como la experimental que propuso su equipo podría escalarse a algo que realmente pueda volar en el espacio, ofreció un enfoque más realista para esta investigación, junto con un consejo casi poético ganado con esfuerzo.
“Es pronto para hacer preguntas sobre algún tipo de experimento de vuelo real”, dijo White. "En mi opinión, el primer paso es simplemente explorar la ciencia subyacente en la escala nano/micro", antes de avanzar hacia una nave más grande.
O dicho de manera más simple, como lo hizo White para terminar ese mismo correo electrónico, "Gatea, camina, corre".
Modificado por orbitaceromendoza
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