Cientistas propõem um novo motor de dobra de velocidade constante

Um dos maiores obstáculos que impede a humanidade de alcançar as estrelas é o limite de velocidade imposto pelo Universo.

Mesmo que dispuséssemos da tecnologia necessária para nos lançar pelo espaço em naves-colónia de alta velocidade, a deslocação convencional estaria limitada à velocidade da luz no vácuo. Nada no Universo pode mover-se a mais de 300 000 quilómetros por segundo - e nada que tenha massa consegue atingir essa velocidade.

Existem, contudo, hipóteses teóricas e possíveis brechas relacionadas com o facto de o próprio tecido do espaço-tempo poder deformar-se e curvar-se. Uma delas é o conceito de buracos de minhoca, ou pontes de Einstein-Rosen: atalhos formados ao dobrar o espaço-tempo.

Outra possibilidade é o motor de dobra, também chamado propulsor de Alcubierre, um motor hipotético capaz de gerar deformações no espaço-tempo que contornariam esse limite de velocidade. O seu funcionamento passaria por comprimir o espaço à frente e expandi-lo atrás, como pasta de dentes num tubo, reduzindo assim a distância espacial a percorrer e permitindo que uma nave hipotética atravesse o trajecto mais depressa do que conseguiria se o espaço-tempo permanecesse inalterado.

O motor de dobra de Alcubierre e os limites da física

Por motivos evidentes, a humanidade ainda não conseguiu concretizar esta ideia. No entanto, um grupo internacional de cientistas denominado Applied Physics tem vindo a teorizar sobre a forma como ela poderia funcionar e considera agora ter encontrado uma nova solução: o motor de dobra de velocidade constante.

"Este estudo muda a conversa em torno dos motores de dobra", afirma o físico Jared Fuchs, da Applied Physics, que concluiu o doutoramento na Universidade do Alabama em Huntsville.

"Ao demonstrarmos um modelo sem precedentes, mostrámos que os motores de dobra poderão não estar confinados à ficção científica."

Quando o físico teórico mexicano Miguel Alcubierre apresentou o seu motor de dobra em 1994, a proposta tinha uma desvantagem importante. Exigia uma bolha de densidade de energia negativa em redor de um objecto para criar o desequilíbrio no espaço-tempo, alimentada por partículas exóticas ainda não descobertas ou pela misteriosa energia escura que impulsiona a expansão do Universo.

Isto está longe de ser viável, actualmente e talvez para sempre, mas há outro fenómeno capaz de deformar o espaço-tempo: a gravidade.

Trabalhos anteriores da Applied Physics descreveram como a criação de um campo gravitacional extremamente poderoso poderia comprimir o espaço-tempo, mantendo simultaneamente o propulsor dentro dos limites da física conhecida - embora fosse algo extremamente difícil de realizar.

A proposta de motor de dobra de velocidade constante

O trabalho mais recente deste grupo de reflexão centra-se numa solução semelhante e teoriza um motor de dobra capaz de manipular o espaço-tempo para que este se comporte como se estivesse a reagir gravitacionalmente à matéria normal.

A proposta consiste numa concha estável de matéria com, segundo a descrição dos investigadores, um "vector de deslocamento modificado no seu interior". A bolha de dobra resultante, ilustrada abaixo, faria uma nave espacial deslocar-se pelo espaço a velocidades inferiores à da luz, mas, segundo os investigadores, poderia funcionar sem necessitar de fontes de energia exóticas.

"Neste artigo, desenvolvemos a primeira solução física de motor de dobra subluminal de velocidade constante até à data, totalmente consistente com as propriedades de transporte geodésico da métrica de Alcubierre", escrevem Fuchs e os seus colegas no artigo publicado.

"Este novo e entusiasmante resultado representa um primeiro passo importante para compreender o que torna físicas as soluções de dobra."

Ainda assim, não se trata de algo prático. Porém, poderá ser um passo na direcção certa. A equipa pretende aprofundar o estudo do modelo para verificar se o consegue aperfeiçoar e planeia investigar formas de aumentar as velocidades que este pode alcançar.

"Embora um projecto deste tipo continuasse a exigir uma quantidade considerável de energia, demonstra que é possível alcançar efeitos de dobra sem formas exóticas de matéria", afirma o físico Christopher Helmerich, da Applied Physics e estudante de pós-graduação na Universidade do Alabama em Huntsville.

"Estas descobertas abrem caminho para futuras reduções das necessidades energéticas dos motores de dobra."

O artigo da equipa foi publicado na revista Gravitação Clássica e Quântica.