Questo è un requisito fondamentale affinché l'umanità possa realmente intraprendere un viaggio interstellare e raggiungere sistemi planetari lontani nel corso di una sola generazione.
Tuttavia, ad oggi, la ricerca basata sulla teoria della relatività generale di Einstein richiederebbe enormi quantità di particelle ipotetiche e stati della materia dalle proprietà fisiche esotiche di cui ancora non disponiamo. Al contrario, una nuova ricerca condotta dall'Università di Göttingen ha aggirato il problema costruendo una nuova classe di "solitoni" iperveloci che potrebbero consentire di viaggiare a qualsiasi velocità, utilizzando solo sorgenti energetiche positive. Questa scoperta riaprirebbe il dibattito sui viaggi più veloci della luce basati sulla fisica convenzionale. La ricerca è pubblicata sulla rivista Classical and Quantum Gravity..
L'autore dell'articolo, il dr. Erik Lentz, ha analizzato gli studi esistenti, scoprendo alcune lacune sulla cosiddetta "warp drive".
Lentz ha notato che esistevano configurazioni di curvatura spazio-temporale ancora sconosciute, organizzate in solitoni. Le onde solitarie o solitoni, in matematica e fisica, sono soluzioni, costituite da impulsi viaggianti senza alterazione di forma e senza smorzamento, di certe equazioni delle onde non lineari (in natura, un esempio sono gli tsunami). In questo contesto, il solitone, anche chiamato informalmente "bolla di curvatura", è un'onda compatta che mantiene la sua forma e si muove a velocità costante.
Una rappresentazione di diversi veicoli spaziali in una bolla di curvatura.
Crediti: E Lentz
Lentz ha derivato le equazioni di Einstein per configurazioni di solitoni inesplorate trovando che, alcune geometrie spazio-temporali potrebbero essere create anche con fonti di energia convenzionali. Senza richiedere densità di energia negativa esotica.
Se si potesse generare energia sufficiente, le equazioni utilizzate in questa ricerca consentirebbero di viaggiare fino a Proxima Centauri, la stella più vicina a noi, e di tornare sulla Terra in anni invece che in decenni o millenni. Quindi, un esploratore potrebbe intraprendere il viaggio e tornare a casa nel corso della sua stessa vita (in confronto, l'attuale tecnologia missilistica richiederebbe più di 50.000 anni per un viaggio di sola andata).
Crediti: E Lentz
Inoltre, gli ipotetici astronauti non si ritroverebbero a dover fare i conti con il famoso "paradosso dei gemelli", per cui un gemello che viaggia vicino alla velocità della luce invecchierebbe molto più lentamente dell'altro che è rimasto sulla Terra. La bolla di curvatura creerebbe una regione attorno alla navicella con forze di marea minime, dove lo scorrere del tempo all'interno del solitone coinciderebbe con il tempo all'esterno. In questo caso, entrambi i gemelli avrebbero la stessa età al ricongiungimento..
"Questo lavoro ha spostato il problema del viaggiare più veloci della luce dalla ricerca teorica, un passo più vicino all'ingegneria. Lo step successivo è capire come ridurre la quantità astronomica di energia necessaria entro la gamma delle tecnologie odierne, come una grande e moderna centrale nucleare a fissione. Poi possiamo parlare della costruzione dei primi prototipi ", ha detto Lentz.
Attualmente la quantità di energia richiesta per questo nuovo tipo di propulsione spaziale è ancora immensa. Lentz ha spiegato: "L'energia richiesta per questa unità che viaggia alla velocità della luce che comprende un veicolo spaziale di 100 metri di raggio, è dell'ordine di centinaia di volte della massa del pianeta Giove. Il risparmio energetico dovrebbe essere drastico, di circa 30 ordini di grandezza per essere nella gamma dei moderni reattori nucleari a fissione ". Continuando: "Fortunatamente, in una ricerca precedente sono stati proposti diversi meccanismi di risparmio energetico che possono potenzialmente ridurre l'energia richiesta di quasi 60 ordini di grandezza". Lentz, ora, sta lavorando proprio su questo. Ossia, sta cercando di determinare se questi metodi possono essere modificati o se sono necessari nuovi meccanismi per ridurre l'energia richiesta in base a quelle che sono le nostre attuali capacità.
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