Alcubierre Warp Drive: disquisiciones sobre los viajes interestelares

La teoría del motor de curvatura ( Warp Drive o motor Warp) tuvo su origen en la ficción:Star Trek. La formulación del modelo físico-teórico tuvo lugar en 1994.

El 19 de enero de 1994 el físico mexicano Miguel Alcubierre Moya presentó el trabajo “The warp drive: hyper-fast travel within general relativity”[El motor de curvatura: viaje hiper-veloz en el marco de la Relatividad General], que sería publicado en la revista Classical and Quantum Gravity en mayo de 1994:

Abstract/

Se muestra como, en el marco de la Relatividad general y sin la introducción de los agujeros de gusano, es posible modificar el espacio-tiempo de manera que permite a una nave espacial viajar con una velocidad arbitrariamente grande. Mediante una expansión de carácter puramente local del espacio-tiempo detrás de la nave y una contracción frente a ella, el movimiento más rápido que la velocidad de la luz, vista por los observadores de fuera de la región perturbada, es posible. La distorsión resultante es una reminiscencia de la “Warp Drive” de la ciencia ficción. Sin embargo, tal como sucede con los agujeros de gusano, será necesaria “materia exótica” a fin de generar una distorsión del espacio-tiempo. http://omnis.if.ufrj.br/~mbr/warp/alcubierre/cq940501.pdf

http://www.iop.org/EJ/abstract/0264-9381/11/5/001

Miguel Alcubierre basándose en la flexibilidad de la geometría del espacio- tiempo, que se curva en presencia de materia, imaginó un medio de transporte en forma de burbuja con paredes compuestas de ‘materia exótica’.

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P: ¿Cómo es que esta idea de la deformación del espacio- tiempo permite a un objeto masivo (una nave) viajar a una velocidad mayor que la de la luz?

Alcubierre: La idea aquí es darle la vuelta al problema. El objeto, en realidad, no viaja más rápido que la luz… localmente. Si desde el objeto se dispara luz, va igual de rápido que siempre para él (el objeto). Lo que estamos haciendo con esta idea es más bien deformar el espacio. Entonces, en particular, la deformación necesaria no es simplemente torcerlo un poquito (el espacio), sino hacer que se expanda y se contraiga. La idea es que, si estás en una nave espacial puedes contraer el espacio delante de tí, hacia donde quieres ir, y tras de tí se expande. Entonces ¿qué es lo que pasa?, como se está comprimiendo el espacio enfrente de tí, te estás acercando a las cosas que están delante, y como se está expandiendo detrás, te alejas de lo que dejas atrás. Eso te mueve, efectivamente, de un lugar a otro. Pero como es algo que está haciendo el espacio, realmente nunca te estarás moviendo más rápido que la luz en tu burbuja, porque si disparas un rayo de luz, este se va viajando más rápido que la nave en la que vas. Localmente siempre te mueves a una velocidad menor que la luz, pero visto desde lejos ( por lo que le pasó al espacio) llegas ‘rapidísimo’ de un lugar a otro. La luz también se ve afectada por estos cambios, de tal forma que el rayo lanzado desde tu nave siempre viajará más rápido que la nave.

P: ¿Cuánta energía se necesitaría para comprimir el espacio- tiempo delante del objeto y expandirlo justo detrás?

Alcubierre: Es una pregunta difícil de responder. Porque no sabemos qué tipo de energía sería necesaria. Pero si se hace un cálculo sencillo de cuanta energía se necesita, dependerá de cómo de grande es el objeto que se desea mover y lo angosta que sea la región del espacio sobre la que se está produciendo la compresión- expansión. Hubo un cálculo que hicieron hace unos años unos científicos americanos en el que estaban suponiendo que el espacio interior sería suficiente para contener una nave, digamos unos 100 metros de radio, y que la paredes tenían que ser muy delgadas, por consideraciones cuánticas, resultó que eso requería una cantidad de energía comparable a toda la energía del universo.
Pero la razón es que había exigido que las paredes debían de ser muy delgadas. Si uno relaja este requerimiento, exigiendo paredes más gruesas, acabaríamos obteniendo la energía equivalente a la masa de una estrella, que aun así es enorme, porque es necesario deformar el espacio. Con la gravedad, la deformación del espacio es muy pequeña. Cálculos más recientes arrojaron energías equivalentes a la masa de Júpiter. En realidad no es fácil lograrlo.

P: Has postulado que para que esta idea pudiese ser una realidad sería necesario manipular “materia exótica”, ¿qué es esta “materia exótica”? y ¿cómo podrías ejemplificar la idea de la densidad de energía negativa?

Alcubierre: En la teoría de Einstein, se tienen dos lados de la ecuación. Por un lado uno tiene la deformación del espacio-tiempo ( la geometría) y del otro lado uno tiene la fuente, la masa, la energía que uno necesita para deformar el espacio. En principio uno puede decir, yo deformo el espacio como yo quiera, propongo una geometría, acudo a las ecuaciones de campo de Einstein y obtengo lo que está del otro lado, la fuente del campo gravitacional. Cuando uno propone esta geometría tipo “warp drive”, lo que queda del lado derecho son densidades de energía negativa. Y no me refiero a la energía potencial sino a energía de la masa y el problema es que en la naturaleza no conocemos energías negativas, todo lo que conocemos conocemos tiene energías positivas; genera gravedad atractiva y las masas son positivas. ¿De dónde vamos a sacar energías negativas?. A la energía negativa (o masa negativa) se le llama exótica. Así se le llama porque no la conocemos.
Este resultado también tiene otra propiedad interesante: la “materia exótica”( o la energía negativa), lo que produciría sería un campo gravitacional que repele en lugar de atraer. Tendría un efecto repulsivo que es lo contrario de lo que estamos acostumbrados a observar.
En el Warp Drive se requieren energías negativas para comprimir y expandir el espacio. Esta “materia exótica” (con densidades de energía negativa) es actualmente un problema interesante, pues en física clásica no existe. En mecánica cuántica hay posibilidad, en algunas regiones, pero en cantidades minúsculas y prácticamente sin posibilidades de utilizarse. Eso es “materia exótica”, algo que tiene densidad de energía negativa y que produce antigravedad.

Proyecto Biosphere 2 [1991 – 1994 ]

En el desierto de Sonora [Arizona] se encuentran las instalaciones que un día formaron parte del Proyecto Biosphere 2.

Space Biospheres Ventures, financiado por Edward Perry Bass, compró los terrenos en 1984 y comenzaron la construcción de las actuales instalaciones en 1986.

Este proyecto se comenzó con el objetivo de lograr nuevos conocimientos científicos y técnicos acerca de la creación de sistemas biológicos independientes. Poner en práctica un modelo experimental para saber si era posible reproducir, en pequeña escala, un mundo que se pareciera a la biosfera de la Tierra. Representó el sueño del ser humano en pleno siglo XX, los viajes interplanetarios y asentamientos humanos en otros planetas.

Un enorme invernadero con lucernario piramidal y casi una hectárea de extensión subterránea. La estructura envuelta en vidrio, 197 millones de litros de capacidad, dio cabida a 3.800 especies diferentes de animales, plantas e insectos.

Incluyó cinco sistemas ecológicos: pradera, ciénaga, desierto, selva tropical, “océano” (profundidad de 10 metros). Un ala agrícola y un laboratorio para la micropropagación de plantas.

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Testamento matemático de Evariste Galois

El 30 de mayo de 1832, en un descampado de las afueras de París, Evariste Galois recibió un disparo en el estómago durante un duelo de honor que le hizo morir desangrado al día siguiente en un hospital.
El día anterior, 29 de mayo, se lo pasó escribiendo una carta-testamento dirigida a su amigo Auguste Chevalier. Galois no tenía muchas esperanzas de salir con vida. En esta larga carta encomendaba a Chevalier la tarea de hacer llegar sus trabajos a Gauss y a Jacobi, únicos matemáticos capaces, según su criterio, de comprenderle.

Está disponible online la carta-testamento. Haciendo click sobre ellas podréis verlas ampliadas.

página 1:

Mon cher Ami,

J’ai fait en analyse plusieurs choses nouvelles. Les unes concernent la théorie des équations algébriques; les autres, les fonctions intégrales.

Dans la théorie des équations, j’ai recherché dans quels cas les équations étaient résolubles par des radicaux ; ce qui ma donné occasion d’approfondir cette théorie, et de décrire toutes les transformations possibles sur une équation, lors meme qu’elle n’est pas résoluble par radicaux.

On pourra faire avec tout cela trois Mémoires.

Le premier est écrit; et, malgré ce qu’en a dit Poisson, je le maintiens avec les corrections que j’y ai faites.

Le second contient des applications assez curieuses de la théorie des équations. Voici le résumé des choses les plus importantes.

1* D’après les propositions II et III du premier Mémoires, on voit une grande différence entre adjoindre à une équation une des racines d’une équation auxiliaire, ou les adjoindre toutes.

Dans les deux cas, le groupe de l’équation se partage par l’adjonction en groupes tels que l’on passe de l’un à l’autre par une meme substitution; mais la condition que ces groupes aient les memes substitutions n’a lieu certainement que dans le second cas. Cela s’appelle la décomposition propre.

En d’autres termes, quand un groupe G en contient un autre H, le groupe G peut se partager en groupes, que l’on obtient chacun en opérant sur les permutations de H une meme substitution ; en sorte que G = H + H S + H S’ + … Et aussi, il peut se décomposer en groupes qui ont toutes les memes substitutions G = H + T H + T’ H + … Ces deux genres de décompositions ne coincident pas ordinairement. Quand elles coincident, la décomposition est dite propre.

Il est aisé de voir que quand le groupe d’une équation n’est susceptible d’aucune décomposition propre, on aura beau transformer cette équation, les groupes des équations transformées auront toujours le meme nombre de permutations.

Au contraire, quand le groupe d’une équation est susceptible d’une décomposition propre, en sorte qu’il se partage en M groupes de N permutations,

Más información sobre Evariste Galois:

http://abelgalois.blogspot.com/2006/04/homenaje-abel-y-galois.html

http://virtual.uptc.edu.co/ova/estadistica/docs/autores/pag/mat/Galois.asp.htm

http://www.geocities.com/grandesmatematicos/cap20.html

Teoría de Galois [capítulo 4, pág 83]// Dep. Matemáticas, Universidad de Extremadura

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Cidade da Cultura de Galicia [Santiago de Compostela]

 

Mapa situación edificios en la Ciudad de la Cultura

La Xunta de Galicia convocó en el año 1999 un Concurso Internacional de Arquitectura para realizar la Cidade da Cultura de Galicia en el Monte Gaiás, en Santiago de Compostela.

Entre todos los proyectos presentados se eligió finalmente el diseñado por Eisenman Architects atendiendo a su singularidad tanto conceptual como plástica y su excepcional sintonía con el lugar.

P1040804

La propuesta de Eisenman desarrolla una ‘nueva cima’ en el monte Gaiás, una corteza pétrea que recuerda un pliegue geológico dividido por cortes naturales que ‘evocan’ la concha de una vieira. La concha emerge de una superficie alabeada que presenta simultáneamente condiciones lisas y estriadas.

Virtual Earth/ Vista de pájaro/ Ubicación Cidade da cultura de Galicia/Ciudad de la Cultura

Eisenman dispuso los edificios emparejados: el Museo de la Historia de Galicia y la Casa Mundo (o Edificio de las Nuevas Tecnologías) en la ladera occidental más abrupta; la Biblioteca y la Hemeroteca; y el Escenario Obradoiro (o Teatro de la Música) y el Edificio de Servicios Centrales en la ladera de topografía más suave.

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Las Torres de John Hejduk completan el grupo de edificios principales, fueron diseñadas en 1992 por el arquitecto John Hejduk como torres botánicas para el parque compostelano de Belvís, pero no llegaron a construirse. Tras la muerte de Hejduk en el año 2000, Peter Eisenman propuso construirlas en los terrenos de la Cidade da Cultura como un homenaje a su autor, que había sido compañero suyo en el grupo Five Architects.

La Cidade da Cultura de Galicia es un complejo de 141.800 metros cuadrados. Estará formado por museos, bibliotecas, archivos y auditorios y en el que se trata de reconciliar la conservación patrimonial con la producción de conocimiento, la investigación, la creación y el consumo cultural.

Desde la puesta en marcha del proyecto en el año 1999, se registraron avances desiguales en el ritmo de las obras, que si bien avanzaron en los edificios auxiliares, no finalizarán en su totalidad hasta finales del año 2012.

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ETA o Euskadi Ta Askatasuna [1959-2009]

ACTUALIZACIÓN (5 de septiembre de 2010): ETA anuncia una nueva “tregua”
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