Los problemas para pilotar la nave Enterprise

En el capítulo 10 de mi fantástico libro "Einstein versus Predator" os cuento cuál podría ser el fundamento del motor de curvatura de la nave Enterprise, la protagonista de la serie de ciencia ficción de más éxito en la historia de la TV, probablemente: Star Trek. La idea consiste en deformar el espacio más o menos a voluntad, estirándolo por la parte posterior o popa de la nave y encogiéndolo por la parte anterior o proa (otras variantes incluyen, por ejemplo, contraer el espacio en la dirección perpendicular a la del movimiento del vehículo). Se genera así una especie de burbuja warp, en cuyo interior se encuentra alojada la Enterprise. Para hacer realidad la burbuja se precisaría la existencia de la célebre materia exótica. Desde el punto de vista de un observador exterior (situado fuera de la burbuja), la nave interestelar se desplazará a velocidad supralumínica, pero con la ventaja adicional de que los pasajeros no experimentarían ni la dilatación temporal, cortesía de la relatividad especial, ni tampoco los catastróficos efectos de marea.

Sergei Krasnikov se dio cuenta de que una nave estelar que estuviese alojada en el centro de una burbuja warp como la que había propuesto Miguel Alcubierre, sería imposible de controlar por la tripulación. Esto era así porque, según Krasnikov demostró, debería existir una región comprendida entre las paredes interior y exterior de la burbuja que estaría desconectada causalmente de la nave, es decir, ninguna orden emitida desde el puente de mando podría alcanzar la parte exterior de la misma. Me detendré un momento en este razonamiento.

Sin embargo, este tipo de propulsión presenta un serio problema, a saber: el físico

¿Cómo es que la nave, vista desde el exterior de la burbuja warp, se desplaza a una velocidad superior a la de la luz, la barrera universal, el límite universal de velocidades? Pues esto es debido, simplemente, a las peculiares características del espacio-tiempo que estamos considerando, un espacio-tiempo dinámico y curvado, no estático y plano como el de la relatividad especial. La consecuencia práctica es que la luz se desplazará a una velocidad superior a 300.000 km/s por el interior de la burbuja, si la miden observadores situados en el exterior de la misma. Lo que hace la burbuja warp es incrementar la velocidad de todo lo que viaje en su interior, pero solamente desde la perspectiva de los observadores externos; para un pasajero dentro de la burbuja, la luz siempre viajará a la velocidad “usual”.

Así pues, tenemos que, tanto la nave y su tripulación como la luz proveniente de un haz situado en el interior de la burbuja, se desplazan a velocidad supralumínica con respecto a un habitante de un planeta que los esté observando. Si la velocidad de la Enterprise, y por tanto la de la burbuja warp, con respecto a este habitante del cosmos es v, con v > c (como es usual, la velocidad de la luz en el espacio plano se denota con la letra c), entonces la velocidad con la que verá desplazarse un haz de luz que se emita en el interior de la burbuja será c + v. En cambio, un haz luminoso que viajase por fuera de la burbuja lo haría a una velocidad siempre fija e igual a c.

El argumento que esgrimía Krasnikov partía de la suposición de que a medida que nos fuésemos desplazando desde la pared o superficie interna de la burbuja warp (donde estaba situada la nave espacial) hacia la pared externa de ésta, la velocidad del haz de luz emitido debería disminuir de forma continua desde c + v hasta c. Por tanto, debería suceder que en un determinado lugar alojado entre ambas paredes de la burbuja, la velocidad del mismo haz lumínico se hiciese exactamente igual a v, precisamente la misma velocidad de la burbuja. Desde el punto de vista del observador exterior, el haz de luz y la Enterprise se moverían a la vez, con la misma velocidad. Y esto es lo que imposibilitaría que cualquier señal emitida por un tripulante de la nave alcanzase el borde exterior de la burbuja, haciendo inútil la orden allí enviada. Una región definida de la burbuja warp (la comprendida entre el punto donde la velocidad de la luz tomaba el mismo valor que la velocidad de la burbuja completa y la pared exterior de la misma) sería totalmente imposible de controlar y de ser gobernada.

La consecuencia de todo lo anterior es que una nave estelar como la Enterprise, que viajase a lomos de una burbuja warp como la descrita se comportaría de modo similar a como lo hace un tren o un tranvía, es decir, como si tuviese fijado de antemano el camino por el que debería discurrir su periplo. El espacio intergaláctico debería estar sembrado de algo similar a las autopistas, con trazados fijos. El rumbo no podría modificarse de ninguna manera posible desde el interior de la nave. Es más, si pretendiésemos viajar entre la Tierra y una estrella situada a una distancia de, digamos, 4 años-luz en tan sólo un par de días deberíamos preparar la burbuja warp justamente cuatro años antes de partir. Dicho de otro modo, imaginemos que queremos llegar a esta estrella el 21 de febrero del año 2486 (no uso las fechas estelares para que podáis comprender mejor el razonamiento). Pues bien, no podemos esperar a crear la burbuja el día 19 de febrero del mismo año, sino que nuestra burbuja warp debe estar preparada y lista antes del 21 de febrero de 2482, justo cuatro años antes o más. Así, el viaje ya puede comenzar el 19 de febrero de 2486 y llevarnos hasta nuestro destino tan sólo dos días después, el 21 de febrero, tal y como habíamos dispuesto.

Fuente original:

Time Travel and Warp Drives: A Scientific Guide to Shortcuts Through Time and Space Allen Everett and Thomas Roman. The University of Chicago Press, 2012.