Viteza luminii, o limita de netrecut

viteza luminii

Viteza luminii, adica 300 000 de km/s, este indicata de teoria relativitatii elaborata de Albert Einstein drept un prag absolut in univers, dincolo de care nu se mai poate trece.

Este viteza suprema, fapt certificat si de alti savanti dupa Einstein, insa pentru autorii de literatura SF si in filmele genului, aceasta constanta devenea mai maleabila. Ei se folosesc, adesea, de mijloace care fac mai credibila ideea posibilitatii depasirii vitezei luminii pentru calatorii interstelare care sa nu dureze o vesnicie.

Unul ar fi „motorul Alcubierre", o solutie speculativa, dar valida, „extrasa" direct din teoria relativitatii a lui Einstein. Este un model matematic al spatiu-timpului, prezentand posibilitati care amintesc de fictivul „motor warp" din Star Trek, cu care s-ar putea calatori mai repede decat viteza luminii, cu toate ca nu in sensul local.

In 1994, fizicianul mexican, Miguel Acubierre, a propus o metoda de intindere a spatiului intr-o unda care, in teorie, ar face ca spatiul dinaintea unei nave cosmice sa se contracte, iar cel din spate sa se extinda. Nava ar fi capabila sa se deplaseze pe o asemenea unda intr-o regiune cunoscuta drept bula warp (deformarea) a spatiului plat. Din moment ce nava nu se deplaseaza in aceasta bula, ci purtata inainte odata cu intreaga regiune, efectele relativiste conventionale, cum ar fi dilatarea timpului, nu s-ar mai aplica.

Oricum, nu se cunosc inca metode pentru a crea o asemenea „bula" si „motorul Alcubierre" nu poate fi testat, deci o deplasare la Proxima Centauri, cel mai apropiat sistem solar, ar lua tot 4,5 ani, daca nava s-ar deplasa cu viteza luminii. Din toate modelele matematice generate de fizica relativista, reiese ca o nava nu va putea atinge niciodata viteza luminii, va fi, intotdeauna, cu o fractiune in urma ei, deci nici n-ar putea fi vorba s-o depaseasca.

Relativitatea arata ca timpul incetineste tot mai mult pentru cineva care s-ar deplasa cu viteze apropiate de cea a luminii. Chestiunea depasirii vitezei luminii este, insa, nesanatos de speculativa. Toate solutiile care s-ar incadra in rigorile relativitatii generale presupun manipularea materiei si a energiei, si una dintre problemele aparute atunci cand vrei sa apelezi la „motorul Alcubierre" este ca vei avea nevoie de densitatea energiei negative. Iar asta devine o chestiune extrem de dificila din moment ce nu este deloc clar daca asa numita „energie exotica" exista sau ar putea exista in universul nostru.

O alta solutie teoretica, in acord cu relativitatea einsteiniana, ar fi „Efectul Casimir", care, intre altele, arata ca vidul cosmosului pare sa fie strabatut de o energie a vidului cu unele proprietati ciudate. Insa energia vidului si cea exotica sunt lucruri foarte diferite.

Energia vidului inseamna presiune negativa, in timp ce energia exotica necesita densitatea energiei negative, despre care nu se stie daca exista, ramanand in zona pur speculativa. Practic, pentru realizarea unei „bule warp" de marimea unei nave spatiale, ar fi necesara intreaga cantitate de energie a universului observabil. Deci, motorul Alcubierre ramane o interesanta speculatie matematica in spirit relativist. Atunci care ar putea fi metoda sigura de evitare a limitei impuse de viteza luminii?

Unii ar raspunde ca „gaurile de vierme" ofera solutia cea mai rezonabila. O „gaura de vierme" are doua capete, fiecare cu un nivel gravitational apropiat de „gaurile negre", atunci cand o examinezi de la distanta. O „gaura de vierme" poate actiona ca o legatura permanenta intre doua puncte din spatiu, iar timpul calatoriei intre cele doua puncte ar fi egal cu cel necesar strabaterii tunelului dintre gurile de acces al gaurii de vierme. Ele sunt o prezenta constanta in serialul „Deep Space Nine" sau in „Star Trek: The Next Generation". Atat doar ca nu avem absolut nici o idee cum sa cream una.

Exista speculatii conform carora astfel de gauri de vierme se formeaza constant, chiar in vecinatatea noastra, la nivel microscopic (sunt asa numitele Poduri Einstein-Rosen) dar au o viata efemera, de durata nano-secundelor. Nimeni nici macar nu-si poate imagina cum sa le faca sa nu se prabuseasca gravitational inainte chiar ca sa fie traversate de primul foton. O alta posibilitate teoretica de „ajustare" a vitezei luminii ar fi teleportarea cuantica, insa, la fel ca si alte concepte, este minunata pana la prima dificultate practica.