Un paso más cerca del viaje interestelar.
Toni López (La Crónica de Piloña)
En el Siglo XVI Giordano Bruno fue el primero en decir que las estrellas eran como el Sol y estaban rodeadas de planetas con seres vivos. Este pensamiento fue tornándose cada vez más verosímil conforme se establecía el modelo cosmológico. Por muy grande que fuese el universo y muy lejos que estuviesen esos mundos nada impedía ir más rápido y llegar a ellos. Hasta finales del siglo XIX no se conocía límite a la velocidad con la que puede viajar un objeto, pero entonces llegó un experimento que lo cambiaría todo. En 1887 Albert Abraham Michelson y Edward Morley diseñaron un experimento que pretendía medir la velocidad de la tierra frente al éter, que era una sustancia inmóvil que impregnaba el cosmos y servía como medio para la propagación de las ondas electromagnéticas. La idea era medir la velocidad de la luz en la dirección de propagación de la Tierra y en la perpendicular, y usando la diferencia, obtener la velocidad con que se movían nuestro planeta y el Sol respecto a esta hipotética sustancia.
Michelson y Morley diseñaron un experimento que les permitía medir la velocidad de la luz en la dirección de avance de la Tierra y en la perpendicular, (o en la dirección del avance solar y su perpendicular) descubriendo que en todos estos casos la velocidad de la luz era la misma. Este experimento contradice la relatividad de Galileo (la velocidad de la luz y de la Tierra deberían sumarse en la dirección del avance de la Tierra respecto al Eter). El desarrollo del electromagnetismo permitió conocer que las ondas electromagnéticas, como la luz, se pueden propagar en el vacío y era imposible medir ninguna propiedad de esta sustancia. Por ello, debido a este experimento, caen dos conceptos: la relatividad de Galileo y la existencia del Eter.
A raíz del resultado del experimento de Michelson y Morley nacería el primer postulado de la Relatividad Moderna la invariancia de la velocidad de la Luz. Se suele hablar de Relatividad de Einstein, pero las últimas investigaciones apuntan a que el trabajo de Einstein hasta 1914 fue una tarea conjunta entre Einstein y su primera mujer Mileva Maric. Como la relatividad especial fue publicada en 1905 deberíamos hablar de la Relatividad de Einstein-Maric o de Maric-Einstein. Si el lector desea saber más sobre este tema, el artículo “La vida olvidada de la primera esposa de Einstein”, publicado en American Science por Pauline Gagnon en 2016, es una excelente referencia para empezar.
La relatividad general plantea unas Ecuaciones de Campo que describen la interacción de la gravedad en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones como una deformación de la métrica que nos permite conocer distancias. En su interpretación más habitual, especialmente en el campo de la divulgación, se establece una analogía entre la deformación de una tela horizontal al colocar algo encima y la deformación que sufre el espacio-tiempo al encontrarse una masa. Estas ecuaciones, son el equivalente moderno a las ecuaciones de Newton en la Física clásica y son la base que explica la teoría del big bang y las mediciones de Hubbel de 1920. En estas mediciones se ve que las galaxias se alejan unas de otras en todas las direcciones, haciéndolo más rápido cuanto más lejos estaban. El efecto fue explicado de forma independiente por Lemaitre, en una solución de las ecuaciones de campo y según esto el universo se expande entre las galaxias y las alejaba unas de otras. Al contrario que en el movimiento convencional en el espacio, que no puede superar la velocidad de la luz, no existe un límite teórico para la velocidad de expansión del universo, lo que hace que las galaxias puedan alejarse unas de otras más rápido que la luz que emiten, explicando así, también, que el universo podría ser infinito y sin embargo verse negro el cielo.
En 1994, Miguel Alcubierre diseña un método para que un cohete pueda ir más rápido que la velocidad de la luz, usando la denominada Métrica de Alcubierre. El método consistía en contraer el espacio-tiempo delante de la nave y expandirlo detrás para que la “curvatura” (o deformación) del espacio-tiempo fuese la que empujase el cohete más rápido que la luz. La propuesta original de Alcubierre se demostró imposible de llevar a la práctica, pero abrió un camino hacia el llamado motor por curvatura (abreviado en Inglés como WARP). Tras el trabajo de varios autores destacados, en marzo de 2021 Alexey Bobrick y otros presentaron un artículo que soluciona la imposibilidad del motor de Alcubierre, comprimiendo masas enormes en espacios muy pequeños en lugar de generar una energía negativa descomunal, usando efectos cuánticos como el efecto casimir. Este nuevo artículo sienta un primer paso para diseñar tecnologías futuras, que de forma hipotética, nos permitirían viajar a las estrellas.