Warp Speed: la NASA alla ricerca della bolla di curvatura

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Credit: Harold White

Andare più veloci della luce come la U.S.S. Enterprise è sicuramente uno dei sogni fantascientifici dell'umanità e non solo per i fan di Star Trek, una capacità che lo stesso Spock, definirebbe "altamente illogica".

Tuttavia c'è una "lacuna" nella Teoria della Relatività Generale di Einstein che potrebbe consentire ad una nave spaziale di attraversare enormi distanze a velocità superluminali. Il trucco? Non è la nave stellare che si muove ma lo spazio circostante.

Ora, gli scienziati della NASA stanno lavorando per cercare la prima prova su campo pratico.

Secondo la teoria di Einstein, un oggetto con una certa massa non può viaggiare alla velocità della luce o più veloce ma fin dalla prima serie di Star Trek siamo stati abituati a vedere l'Enterprise a velocità warp, merito del motore materia - antimateria e del genio creatore della serie, Gene Roddenberry.
Quando materia e antimateria si scontrano, la loro massa viene convertita in energia cinetica in armonia con la formula di equivalenza massa - energia di Einstein, E = mc2.
In altre parole, la collisione materia - antimateria non è altro che una potente fonte di energia e di carburante ma non sarebbe comunque sufficiente a spingere una nave stellare a velocità superiori a quella della luce.

Tuttavia, è grazie a Star Trek che la parola "warp" è ora praticamente sinonimo di viaggii superluminali.

Decenni dopo la serie originale di Star Trek, il fan e fisico Miguel Alcubierre iniziò a sostenere che forse un motore a curvatura sarebbe possibile.
Oggetti con una massa non possono muoversi più velocemente della luce ma cosa succederebbe se, invece della nave che si muove attraverso lo spazio, fosse lo spazio a muoversi intorno alla nave?
Lo spazio non ha massa, e sappiamo anche che lo spazio è flessibile e si sta espnandendo dal momento del Big Bang (lo sappiamo analizzando il redshifting delle galassie lontane).

Alcubierre ha usato queste informazioni per trovare una scappatoia dal "limite di velocità universale": nella sua teoria è lo spazio davanti alla nave a contrarsi mentre quello posteriore si espande, consentendo alla nave di viaggiare più velocemente della luce.

La nave stessa rimarrebbe in quello che Alcubierre ha definito una "bolla di curvatura" e, all'interno di tale bolla non andrebbe mai più veloce della luce.

Da quando ha pubblicato il libro "The Warp Drive: Hyper-fast travel within general relativity", nel 1994, ha fornito ulteriori spunti a fisici e scrittori di fantascienza.

Il motore a curvatura di Alcubierre è ancora teorico, per il momento.
Il primo passo da fare è dimostrare che una bolla a curvatura è possibile e può essere creata artificialmente e questo è quello che il fisico Harold "Sonny" White del NASA Johnson Space Center in Texas, sta cercando di fare.

Secondo la teoria di Alcubierre, si potrebbe creare una bolla di curvatura mediante l'applicazione di energia negativa, o di energia creata nel vuoto. Questo processo si basa su l'effetto Casimir che afferma che il vuoto non è in realtà vuoto ma pieno di onde elettromagnetiche fluttuanti. Tali onde creano energia negativa, che distorce, forse, lo spazio - tempo, generando una bolla di curvatura.

Per verificare una distorsione spazio - tempo, gli scienziati hanno utilizzato due laser, uno nel vuoto (vacuum) e uno nello spazio normale, confrontando i risultati. Se la lunghezza d'onda di quello che ha attraversato il vuoto è differente (allungata, cioè spostata verso il rosso), allora il fascio deve esser passato in una bolla di curvatura.

White e il suo team sono al lavoro da un paio di mesi ma ancora non hanno ottenuto chiare letture: il problema è che il campo di energia negativa è così piccolo che è facilmente influenzabile da qualsiasi minima variazione sulla Terra.

Ora, l'esperimento continuerà presso il campo, originariamente costruito per i test del programma Apollo, un laboratorio sismicamente isolato presso il Johnson Space Center.

Nel frattempo possiamo continuare a sognare ed attendere il 13 giugno quando anche nelle sale cinematografiche italiane arriverà il prossimo Star Trek Into Darkness!

Source: SPACE.com: All about our solar system, outer space and exploration