Viajes por el espacio y el principio del reactor cuántico

Nota importante. Ante todo, hemos de dejar claro que todo lo aquí expuesto es un conjunto de elucubraciones que no aspiran más que a imaginar posibles utilidades de la física teórica y sus recientes desarrollos matemáticos sobre los aspectos más profundos de la materia. No es material científico, ni podría serlo, ni lo pretende. Pero sí es una suerte de reflexión y un ejercicio de imaginación sobre estos temas que raya la ciencia-ficción más, podríamos decir, imaginativa. Rogamos a cualquier lector versado o no en la materia nos disculpe si encuentra este texto demasiado utópico, o simplemente aberrante. Les aseguramos que se trata, única y exclusivamente, de un ejercicio de imaginación y de abrir posibilidades de futuro.

Este texto está basado principalmente en los desarrollos sobre estructura del universo desarrollados a partir de la conocida como Teoría de Cuerdas, concretamente en los aspectos finales de la llamada Teoría M y Teoría M(atrix). Toma como base el concepto de multiverso o megaverso que define un modelo matemático por el cual nuestro universo es sólo uno de entre 10 elevado a 500, cada cual con sus propiedades físicas, y cada uno de los cuales creado a partir de estados anteriores más energéticos mediante un proceso conocido en física como efecto túnel cuántico (con importantes aplicaciones actuales, como el microscopio de efecto túnel).

Este descubrimiento reciente podría revolucionar el concepto de universo actual. Ya no se trataría de que seamos un punto en el universo. Se trataría de que todo nuestro universo sería solamente un punto en una infinitud de universos. El interesado en profundizar en estos temas puede leer los últimos libros de físicos teóricos como Brian Greene (“El universo elegante”, “El tejido del cosmos” o Leonard Susskind (“El paisaje cósmico”) donde se desarrollan de forma muy completa y amena estos conceptos.

Efecto túnel cuántico. Fuente: Wikipedia
Efecto túnel cuántico. Fuente: Wikipedia

El futuro está ahí fuera. No se trata de ser catastrofistas. Pero es inútil pensar en seguir en nuestro querido planeta Tierra de forma indefinida. Simplemente, no podremos subsistir como civilización. No se trata de aspectos como el calentamiento global o la crisis del petróleo. El problema nace de la necesidad de la finalización de cualquier posibilidad de obtener nuevas materias primas y energía para la supervivencia a medio y largo plazo. El actual ritmo de consumo de las sociedades de La Tierra ha alcanzado unas proporciones gigantescas, y los países que se apuntan al desarrollo económico, como China o la India entre otros, no van a dejar escapar su parte en pos de recetas contra la destrucción del ecosistema, los recursos, o cualquier siniestro global de tipo atmosférico, geológico, o de cualquier otro tipo.

Por supuesto, ello sólo incrementará la proximidad de un punto crítico en el que se produza una crisis de magnitud global. No hablamos del fin de la humanidad ni de cosas parecidas, pero sí de un enorme freno al desarrollo industrial, tecnológico y social, y quizás un retroceso a épocas de la humanidad que creíamos olvidadas. En cualquier caso, tarde o temprano la humanidad deberá dejar La Tierra y colonizar otros planetas para seguir su existencia y evolución. Ahora ya está comprobado que sistemas estelares cercanos poseen planetas, y además en una cantidad bastante importante. Parece verificarse que nuestro sistema solar no es una anomalía, sino un modelo que se reproduce constantemente. Es decir, muchas estrellas disponen, como se suponía, de planetas.

Algunos de esos planetas pueden ser firmes candidatos para una colonización. Puede que no sean aptos para la vida humana de forma inmediata, pero podrían en algunos casos serlo con las modificaciones oportunas, bajo el conocido concepto de terraformación. El problema es, naturalmente, trasladar a colonos y su material a dichos planetas. Pero las distancias son enormes, asombrosas y totalmente fuera de cualquier posibilidad de viaje mediante los medios actuales. Y es ahí a dónde queríamos llegar.

Sistemas de propulsión convencionales

Los cohetes fueron durante la primera mitad del siglo XX un sistema ideal para trabajar en su desarrollo como sistemas de armas y posteriormente para desarrollar la base teórica de lo que serían misiones en el espacio exterior. El diseño de la bomba alemana V2 consolidó una idea de transporte mediante un sistema de reacción que permitiría crear una plataforma básica para llevar al espacio pequeñas cargas útiles. Durante la segunda mitad del siglo XX, esas investigaciones y posteriores desarrollos dieron paso a toda una familia de cohetes que han permitido a la humanidad comenzar a rozar levemente ese inmenso océano que es el espacio.

Pero la tecnología astronáutica lleva decenios estancada en cuanto a innovación se refiere. El desarrollo de la idea de los transbordadores fue el último salto hacia sistemas más modernos y sofisticados, a la vez que teóricamente más económicos, con el fin de continuar la mal llamada carrera espacial, que no fue sino una cuestión de orgullo mezclada con el ansia de poner el pie en el satélite sin otro fin que adelantar al contrario por prestigio nacional y por razones militares. Una vez alcanzada esa meta en julio de 1969, todo lo demás ha sido consecuencia de tales logros.

La actual astronáutica está muy lejos de poder llamarse “carrera espacial” o “conquista del espacio”. Los objetivos primordiales de la astronáutica están totalmente orientados al mercado y a los clásicos elementos de defensa, con una parcela bastante reducida en investigación. La inversión y el interés en abordar misiones de exploración que tengan como finalidad objetivos científicos es ridiculamente baja en comparación con los gastos en aspectos comerciales y de defensa. Es cierto que se están lanzando sondas a diferentes planetas, y que se dedican algunos satélites a la investigación de La Tierra, la Luna, y otros planetas del Sistema Solar, pero el grueso de los gastos dedicados a la astronáutica tienen un objetivo empresarial, y las empresas no sueñan con naves viajando por el universo. No es una idea rentable.

Además, suena a ciencia ficción y a cuentos infantiles. Las empresas privadas son conscientes de que a día de hoy cualquier intento de exploración con fines económicos, que son sus fines, tendrían unos costes tremendamente superiores a cualquier beneficio a un plazo muy largo. Nadie quiere invertir en una empresa donde los beneficios pudieran ser recogidos por sus biznietos.

En la orilla del océano cósmico

Con esta frase, el desaparecido científico Carl Sagan explicaba la situación de la humanidad con respecto al universo. Y podemos ver que él hablaba de ello en los años ochenta del pasado siglo XX. Hablaba de conceptos y situaciones que no han variado prácticamente en nada desde entonces, y llevaban en esa misma situación desde finales de los sesenta. Y, ciertamente, podemos decir que, haciendo un símil, hemos metido un extremo del pie en el océano cósmico y durante un instante. Eso está muy lejos de considerarse conquista espacial; ni siquiera es un comienzo. Es evidente que pensar en un viaje a cualquier estrella, por cercana que sea, es algo que está muy lejos de ser posible actualmente.

Pero hemos de dar un paso atrás, y reconocer que los actuales sistemas de propulsión son prácticamente inútiles incluso para el traslado de seres humanos y mercancías en nuestro sistema solar. No se trata ya simplemente de una cuestión económica, de más o menos inversiones o de capital. Se trata, sencilla y llanamente, de que no es posible la conquista y explotación del sistema solar, no hablemos ya de sistemas extrasolares, empleando algo tan pobre en capacidades como el cohete químico actual. Reacciones químicas, buenas en La Tierra, no en el espacio.

Cualquier aeronave o astronave con propulsión química, como los actuales aviones o cohetes, son suficientes en distancias terrestres o en zonas orbitales. Pero la sola idea de viajar a Marte, como ya se está proyectando (y se viene haciendo desde hace décadas) contempla un sinfín de problemas enormes. Todos esos problemas son derivados de un único y gran problema: el tiempo de vuelo. Cualquier reacción química entre un comburente (oxígeno) y un combustible (hidrógeno y otros) genera una cantidad de energía por unidad de masa tremendamente pequeña para cualquier posibilidad de viajar por el espacio de una forma eficiente. Las ridículas velocidades (entre 20.000 y 40.000 km/h) y la enorme cantidad de combustible a portar hacen inviables viajes económicamente eficientes.

Es obvio que tarde o temprano va a comenzar (de hecho algunos consideran que ya ha comenzado tímidamente) una nueva carrera en pos de colocar una base permanente en la Luna y poner al primer ser humano en Marte. Pero, de nuevo, surgen dudas sobre si se está hablando de verdadera carrera tecnológica, científica y de progreso, o de demostrar quién es el rey del espacio en el siglo XXI, y por rey incluimos el enorme potencial militar de conquistar el espacio exterior inmediato a La Tierra.

Propulsión nuclear por fisión o fusión, propulsión iónica.

Mucho se ha hablado de viajar por el espacio mediante motores de fisión, mediante el empleo de uranio o plutonio, o de hacerlo mediante motores de fusión, empleando hidrógeno. En el primer caso, la desintegración es la causante de la generación de energía que permitiría un flujo de energía como propulsor. En el segundo caso esa energía la da la fusión de átomos de hidrógeno en un proceso que es el que genera la energía de las estrellas. Ambos métodos, si bien podrían ser más eficientes que la energía química, siguen teniendo un ratio de materia / energía / eficacia insuficiente para el viaje interestelar.

Podría emplearse quizás para viajes por el sistema solar, pero sería imposible abandonar el sistema, y mucho menos alcanzar las estrellas. No estamos hablando, por supuesto, de naves colonia llena de intrépidos seres humanos criogenizados que despertarían al cabo de miles y miles de años tras llegar a una estrella cercana, tal como veremos más adelante. Eso puede sonar romántico y tener un gran sabor de aventura, pero no es de ningún modo eficiente. Estamos hablando de viajes prácticos, medidos en plazos máximos de meses, incluso menos.

En cuanto a la propulsión iónica, ya se han realizado algunos vuelos de prueba, y se ha conseguido instalar una sonda en órbita lunar mediante un motor basado en el principio del motor iónico, que consiste en la aceleración de iones a alta velocidad. Este principio, aunque consigue aceleraciones muy lentas, son también constantes, lo cual permite, con poco combustible, vuelos de una eficacia económica bastante interesante. Se ha especulado con motores iónicos de gran tamaño para impulsar enormes naves espaciales, pero, una vez más, las velocidades a alcanzar requieren gran cantidad de tiempo, y la deceleración es igualmente muy lenta. Otros proyectos de la NASA y otras agencias espaciales son siempre giros en torno a los mismos conceptos. El problema siempre es el mismo: disponer de la energía almacenada necesaria para el vuelo a las estrellas, además a velocidades relativistas, al menos de un 10% de la velocidad de la luz, lo cual sigue siendo claramente insuficiente.Por no hablar de la gigantesca cantidad de energía para alcanzar una velocidad así.

Limitaciones de los sistemas de propulsión de energía

Son conocidas desde hace tiempo las limitaciones de la propulsión convencional, sea ésta química o nuclear. La base es el uso de las leyes de la física newtoniana para obtener un flujo de energía que propulse un cuerpo a través del espacio. Este cuerpo está sometido a las leyes del movimiento que fueron en su día anunciadas por el famoso científico inglés.

Además, el gran Albert Einstein demostró, mediante la teoría de la relatividad, que masa y energía son dos caras de la misma moneda, así como que la velocidad de la luz es una “barrera”, no como la del sonido, sino una barrera impuesta por la propia naturaleza. Básicamente, y siguiendo el principio actual que impulsa aeronaves y cohetes, se requeriría cada vez mayor energía para propulsar a un cuerpo a una velocidad cada vez superior. A la velocidad de la luz, se requeriría una energía infinita para mover el cuerpo, que tendría una masa infinita, lo cual es absurdo. Todo esto está visto y comprobado desde hace muchos años. No se trata de especular; una cantidad ingente de experimentos lo demuestran. La teoría de la relatividad es probablemente la más demostrada de la historia de la ciencia. Visto este panorama, es evidente que la humanidad se encuentra ante un muro. Es el muro de la luz, que le impide expandirse por la galaxia y el universo. El muro de luz. Problemas de visión.

Llegados a este punto, podríamos sin duda encontrar mil argumentos en contra de cualquier principio que rompa el muro de la luz. Esa imaginaria pantalla de fotones que impide siquiera que nos aproximemos a ella, y que nos obliga a arrastrarnos por el espacio en toscos cohetes propulsados por agentes químicos o nucleares cuyo ratio de producción de energía por unidad de masa es básicamente nulo para el viaje interestelar. Obviamente cuando hablamos de muro estamos realizando un símil, pero nos permite hacernos una idea del problema.

Podríamos acudir a las actuales leyes de la física y al conocimiento de las mismas para declarar que el viaje por el espacio a otras estrellas es una falacia; una fantasía propia de películas para ver un domingo por la tarde en el cine o en casa equipados con palomitas, un refresco y el mando de la tele. Y podríamos declarar que toda la ingeniería astronáutica actual debe ser orientada a mejorar las ingentes carteras de las empresas tecnológicas aeroespaciales, las empresas de comunicaciones, y algunos laboratorios de investigación en gravedad cero, en proyectos orbitales y poco más. A esta visión, podríamos, sin duda, llamarla visión obtusa del espacio. Y no debe malinterpretarse esta afirmación. No estamos diciendo que no existan intereses por parte de muchos para abrir nuevas metas.

No estamos diciendo que el único objetivo es llenar la órbita terrestre de satélites que retransmitan cine o deportes o que espíen hasta el último centímetro cúbico de espacio terrestre. Estamos diciendo que, nos hemos acostumbrado tanto a esta idea, y son tan grandes los intereses que se encuentran asociados a la misma, que hemos convertido el espacio en una antena gigante donde reflejamos nuestras propias limitaciones.

Quizás cabría pensar que la exploración del espacio es cosa de niños con pistolas laser de juguete a bordo de imaginarias naves fantásticas hechas de cartón-piedra. De hecho, hablar de naves y conquista del espacio arranca sonrisas de muchas personas cuando se menciona como mera posibilidad. Sin embargo, la exploración y conquista del espacio es la única salida viable de la humanidad. El tiempo es lo de menos. Tal como hemos comentado al principio, el tiempo terminará agotando los recursos, por mucho que queramos reciclar y mantener el statu quo, o, como se dice ahora, “desarrollar políticas sostenibles”, y entonces encontraremos que nuestros pobres cohetes no son sino pequeñas caonas de madera para atravesar un océano tan vasto que la mente no puede llegar a alcanzar su grandeza.

La energía como principio del desarrollo

La humanidad ha vivido desde el principio de la civilización bajo la necesidad de la obtención de energía para su desarrollo. Energía en forma de calorías para su mantenimiento físico; energía para desarrollar su industria; energía para el transporte. Energía para iluminación, para electrodomésticos, para comunicaciones, etc. Toda esa energía proviene, en última instancia, del Sol o de reacciones nucleares de materiales radioactivos, básicamente uranio y el artificial plutonio, que son para algunos el futuro de la crisis energética que se avecina por el fin de los combustibles fósiles. Se ha llevado siempre a cabo un juego por el cual nos sometíamos a las leyes de la física y al modelo que hemos visto en nuestro entorno. Hemos seguido un tipo de pensamiento newtoniano por el que nos hemos limitado a seguir las leyes impuestas por la naturaleza.

Parece obvio. ¿Qué hay además de la energía? ¿Existen alternativas? Las leyes de la física son las que son: fijas, inamovibles, eternas. Actualmente se está comprobando que dichas leyes, esas normas, esas reglas universales, pueden no serlo tanto como hemos estimado. La palabra “ley” lleva implícita una obligatoriedad, algo inamovible. Un ejemplo típico es la “ley de la gravedad”. Como ley, tenemos que acatarla, asumirla, y deberle “obediencia”. Pero ¿y si la ley no lo fuese tanto? ¿Y si esa ley es el nombre que hemos dado a algo que nos parece es inmutable? ¿Y si hemos convertido nosotros a la gravedad en ley y luego nos hemos dedicado a decir que como ley es inmutable e inquebrantable? ¿Y si pudiéramos manipular las leyes de alguna forma?

Las leyes no inmutables de la naturaleza.

Vamos a entrar en un terreno especulativo, aunque los primeros modelos matemáticos ya están comenzando a entrever una nueva realidad del cosmos y de su estructura. Un nuevo modelo, un nuevo concepto que lleva de cabeza a muchos físicos, mientras otros se entusiasman con lo que nos dice la Teoría de Cuerdas en sus versiones actuales sobre la estructura del universo. Hoy en día, los últimos conocimientos en física teórica parecen indicar que aquellos aspectos que considerábamos inamovibles, leyes fijas en la naturaleza, no son sino aspectos puntuales y concretos del universo, con valores arbitrarios que además pueden cambiar en distintas partes del cosmos. No en el universo observable a simple vista, cierto, pero nadie ha dicho que lo observable a simple vista sea todo el universo. La idea de otros universos con otras leyes, que se desprende de los actuales modelos matemáticos de la Teoría de Cuerdas, conforma una teoría en la actual física teórica que, lejos de ser puramente especulativa, explica aspectos importantes que hasta ahora quedaban ocultos e inexplicados. Es decir, la respuesta a ciertas preguntas básicas sobre nuestro universo da como consecuencia la existencia de otros universos, con otras leyes, que son derivados de las actuales teorías matemáticas. Son universos no observables directamente, pero cuya existencia es necesaria para explicar nuestro propio universo.

El concepto básico y fundamental es: otros universos con otras leyes no sólo son posibles; además, son consecuencia directa de la teoría matemática que está detrás de la teoría de cuerdas. Además, este modelo matemático explica conceptos que otros modelos, basados en un solo universo, no pueden explicar. Dicho de otro modo: otros universos con otras leyes son realmente una necesidad para poder explicar nuestro propio universo, luego nuestro universo no es todo el cosmos, sino una pequeñísima parte del total. Puede parecer una paradoja. Si el universo observable sigue las leyes que conocemos de la gravedad ¿realmente importa que pueda haber otros lugares, lejos de la vista del ser humano, donde la gravedad tenga otros valores? Por supuesto que importa, e importa mucho. Tanto, que puede dar lugar a una revolución en el concepto del entendimiento de nuestro universo, y de cómo ese entendimiento es aprovechado para el desarrollo de la civilización.

No hablemas sólo de la ley gravedad; hablemos del espacio, del tiempo, de todas y cada una de las leyes conocidas de la física. Hablemos de lugares donde las llamadas “leyes” existen con valores absolutamente distintos de los conocidos, o no existen, o existen otras que desconocemos. Universos con sus propias leyes, tan reales como el nuestro.

Las leyes que no lo eran.

Puede que el amable lector se sienta frustrado en este punto. Al fin y al cabo, tenemos grabadas en la mente los conceptos sobre tiempo y espacio, sobre gravedad, luz, electromagnetismo, mecánica, biología… Todos esos conceptos que entendemos son la base del universo e inamovibles. Pero la física teórica está comenzando a desvelar que nuestra seguridad sobre estos temas es ficticia, es una imagen proyectada por una visión del universo que contemplamos con nuestros sentidos, pero que en su base son de una naturaleza totalmente ajena a nuestros conceptos cotidianos.

De la misma forma que Einstein demostró que nuestro concepto del espacio y el tiempo eran relativos y no absolutos, como hasta entonces se había creído, la física de finales del siglo XX y principios del XXI comienza a vislumbrar que nuestros bien establecidos conceptos de leyes inamovibles de la naturaleza son simplemente situaciones temporales con unos valores arbitrarios, en un universo concreto de entre miles de millones posibles que tienen cada uno de ellos sus propios conjuntos de leyes y en consecuencia sus propias estructuras.

Vamos a verlo. Megaversos y valles poblados. Uno de los conceptos más audaces de la actual física teórica está relacionada precisamente con el concepto de megaverso, también conocido como multiverso, según el cual vivimos en una burbuja espacio-temporal dentro de una cantidad ingente de universos posibles, cada uno de ellos con sus propias leyes físicas.

Cada uno de esos universos se encuentra en lo que se denomina un valle, y cada valle corresponde a un conjunto de leyes físicas que están en relación con la energía de vacío de ese valle. Los últimos cálculos sitúan la cantidad en aproximadamente 100 elevado a 500 universos posibles. Para hacerse una idea de lo que eso significa, tomemos como referencia el número de átomos que hay en el universo conocido: 10 elevado a 86. Como podemos ver, todos los átomos de todo el universo conocido, con sus millones y millones de galaxias, son sólo una cifra muy inferior al número de universos posibles. Y cada uno de esos universos conlleva sus propias leyes físicas propias de su estructura. La creación de universos-burbuja. Se entiende por universo-burbuja cada uno de esos universos posibles según las teorías más recientes en física, y cada universo-burbuja dispone, tal como hemos comentado, de sus propias leyes.

La creación de dichos universos no tiene nada de mágico ni especial, sino que es atribuible a un fenómeno físico llamado efecto tunel cuántico. Este fenómeno se puede dar en cualquier instante y en cualquier punto del universo según explica la mecánica cuántica, originando un nuevo universo-burbuja con un conjunto de leyes físicas distintas del anterior. Las probabilidades de que ocurran son extremadamente bajas, pero no son igual a cero. Sin duda pueden pasar eones antes de que suceda, pero, como siempre ocurre en mecánica cuántica, es imposible predecir el momento en que sucedería dicho fenómeno. Nuevas herramientas, nuevas ideas.

La teoría de la relatividad era en su momento y en ciertos aspectos incomprensible para cualquier físico con una mentalidad claramente newtoniana. Incluso podrían haberla calificado de absurda. ¿Tiempo y espacio relativos? ¿La luz con velocidad finita? ¿Dos sucesos que se interpretan de distinta manera en función de la posición y velocidad relativa de los observadores? Son conceptos que aparentemente van en contra del sentido común y la experiencia ordinaria.

Pero cualquier científico abierto de mente está preparado normalmente a aceptar cualquier novedad, por revolucionaria que sea, si se presentan las pruebas científicas adecuadas, y si estas pruebas son rigurosas, siguen el método, y son reproducibles por otros grupos de trabajo. Siempre y sin excepción con total rigurosidad y sin dejarse llevar por pseudociencias y charlatanes. Actualmente, las actuales teorías físicas nos presentan todo un nuevo paradigma de posibilidades mucho más rico y asombroso que lo que muchos pseucientíficos han querido explicar mil veces con teorías sin ningún contenido científico.

Un universo que es en realidad uno entre muchos miles de millones. Y un universo donde las leyes físicas son situaciones temporales de este universo. Se abren ante nosotros casi una infinitud de universos con sus propias leyes. ¿Qué podemos hacer con todo ello? Estudiarlo, analizarlo, obtener respuestas, conclusiones. Por supuesto, pero ¿deberíamos quedarnos ahí? Física aplicada e ingeniería cuántica. Naturalmente, la física teórica suele, en última instancia, abrir puertas, aunque no sea su cometido principal. La teoría de la relatividad y la mecánica cuántica han producido en el siglo XX una revolución a una escala como nunca antes se había visto en la ciencia.

Pensemos en la energía nuclear, en las tecnologías de radiografía, tomografía, escáners, pensemos en toda la electrónica actual, por supuesto los ordenadores, los satélites, las comunicaciones, la televisión, el desarrollo de nuevos medicamentos mediante el empleo de biotecnologías, etc etc. Todos esos desarrollos son causa directa o indirecta de la investigación básica en física teórica de principios del siglo XX. Parece natural, entonces, que las nuevas investigaciones del siglo XXI puedan dar sus frutos en el desarrollo de nuevas tecnologías.

La cuestión que se plantea es doble: qué posibilidades hay de finalizar estas investigaciones de forma exitosa, y qué tecnologías podrían ser desarrolladas como consecuencia de las mismas. Para el primer caso se trabaja muy duro con el fin de progresar hacia un modelo teórico sólido y consistente que pueda ser verificable por medios tecnológicos, o que al menos pueda garantizarse una cierta seguridad de las teorías. Para el segundo caso, las tecnologías posibles, lo cierto es que todavía nos encontramos en un punto muy temprano como para poder prever posibles utilidades prácticas. La imaginación es lo que cuenta. Cuando a finales del siglo XIX le propusieron a un grupo de científicos cómo pensaban ellos que se podría llegar un día a la Luna, todos ellos desarrollaron ideas muy sugerentes, algunas disparatas, otras absurdas, y otras ocurrentes.

Pero ninguno de ellos habló del cohete como medio para alcanzar nuestro satélite, y menos aún del cohete por etapas. Lo que esto quiere decir y nos demuestra, es que la búsqueda de soluciones para un desafío, conlleva desarrollar muchas ideas, y luego, puede que ninguna de ellas sea la correcta, a favor de otra solución mucho más evidente y práctica, pero que simplemente no se consideró en su momento. Puede que, en estos momentos, nos estemos adentrando en una situación parecida. Puede que estemos viendo las primeras investigaciones que abrirán nuevas puertas al universo. Pero, en este caso, se trata de universos, y del tejido mismo del espacio y el tiempo. ¿Podríamos aprovecharlo de algún modo?

Vamos a hacer algo similar a lo que hicieron esos científicos. A la luz de las actuales teorías de física, nos proponemos realizar un sencillo ejercicio de pura imaginación y especulación intentando contestar a la pregunta ¿cómo viajará el ser humano a las estrellas? Es un ejercicio sin ningún otro objetivo que pensar en una posibilidad de futuro que, como les pasó a los científicos del siglo XIX, no tendrá mayores consecuencias que incentivar la imaginación. Pero también servirá para especular un poco sobre qué podría depararnos el futuro. Al fin y al cabo, “la imaginación al poder” siempre ha sido un lema que ha merecido la pena tener en cuenta. Hipótesis sobre el Reactor de Tunel Cuántico.

Es posible que las investigaciones actuales sobre física teórica lleven a nuevos caminos, a nuevas fronteras de la ciencia que permitan desarrollar tecnologías que vayan más allá de todo lo visto hasta ahora. Una de esas fronteras sería un sistema capaz de superar las limitaciones físicas que impone la teoría de la relatividad. Puede parecer que violar la velocidad de la luz sea una falacia. Y lo es. Pero también es cierto que la teoría de Einstein no es la última palabra en ciencia, como no lo es ninguna teoría. Por supuesto, no estamos diciendo que la teoría sea falsa, sólo decimos que la teoría imposibilita viajar más rápido que la luz, pero no tiene en cuenta otros aspectos actuales de la naturaleza del universo.

Además, es una teoría clásica, donde no se tiene en cuenta la mecánica cuántica y todas sus implicaciones. Puede que las actuales investigaciones permitan viajar más allá del tiempo y el espacio en concordancia con los nuevos descubrimientos que actualmente se investigan. Una posibilidad es lo que hemos dado en llamar el reactor cuántico.

Se trataría de un dispositivo que, bajo las condiciones adecuadas, crease un efecto tunel cuántico artificial forzado para la consecución de la creación de un universo burbuja. El reactor crearía una abertura en el tejido del espacio-tiempo a nivel cuántico, la cual englobaría a un vehículo que podría navegar en su interior. Este universo-burbuja forzado tendría unas características físicas acordes con el viaje espacial. Para ello, se modularía una constante cosmológica muy superior a la de nuestro universo, que crearía entonces una fuerza repulsora muy superior.

El secreto de este sistema es que el vehículo espacial no trasgrede la velocidad de la luz, porque el espacio que ocupa se encuentra en nuestro universo y se mantiene en todo momento en una posición estática. Pero la burbuja que rodea el vehículo sí dispone de una constante cosmológica modificada, por lo que genera una fuerza que, convenientemente regulada, tiene la capacidad de trasladar el espacio donde se encuentra el vehículo a unas velocidades muy superiores a la de luz. En realidad, se está portando un área del espacio dentro de una burbuja donde se han modificado las leyes físicas para que sean las adecuadas.

Tres son los elementos fundamentales para un sistema de este tipo:

1- Creación del efecto tunel cuántico forzado: la naturaleza y características que crean un fenómeno de efecto túnel cuántico matemática teórica. La base consiste en la manipulación directa del entorno para recrear las condiciones que permitan forzar el fenómeno de forma artificial y la generación de un área-burbuja, es decir, un entorno donde las condiciones físicas son las requeridas para el transporte.

2- Elección de condiciones ideales: una vez creado el túnel cuántico y el área-burbuja, éste ha de tener las condiciones idóneas para el desplazamiento. Dicho desplazamiento estaría causado por la constante cosmológica promovida por Einstein y que hoy se conoce como energía de vacío o energía oscura, que es la responsable de la expansión acelerada del universo. Por lo tanto, el tunel cuántico tendría que crear un campo donde la constante cosmológica fuese varios órdenes de superior al existente en nuestro universo.

3- Mantenimiento de la estructura del túnel cuántico: el tunel cuántico debe mantenerse en un estado limitado al área circundante del objeto a desplazar. El fenómeno debe ser sostenido, y una vez creado, limitarlo a la zona estimada para el transporte. El vehículo espacial nunca debería entrar en contacto con el universo-burbuja, ya que ello implicaría que la estructura de dicho vehículo se adaptaría a las nuevas leyes físicas. En realidad, la burbuja generada por el tunel cuántico conlleva un desplazamiento del tejido del espacio-tiempo donde se encuentra la nave. Es decir: es el propio tejido del espacio el que sirve de área de seguridad, ya que es el propio tejido del espacio el transportado, y con él, el vehículo en su interior. Y este es el secreto fundamental del concepto. No se trasgrede ninguna norma relativista. El universo se está expandiendo, y hay zonas donde la expansión es tan rápida que supera la velocidad de la luz, por lo que nunca veremos esos objetos más allá de lo que se denomina el horizonte de sucesos.

Pero es el espacio-tiempo el que se expande, lo cual no viola las leyes relativistas. En este ejemplo, seguimos el mismo modelo, pero con un universo burbuja que tiene esa misma propiedad de expansión multiplicada cientos de veces, y que además arrastra a un vehículo espacial en su interior mientras éste se encuentra en realidad inmóvil con respecto a su área circundante. Tanto los objetos como los individuos en su interior no notarían aceleraciones ni deceleraciones porque éstas simplemente no se dan en el entorno inmediato.

Vamos a poner un símil, y tengamos en cuenta que eso, simplemente un símil. Pensemos en un barco. Un barco se mueve a través del mar cortando el agua mientras abre un surco por el que se mueve el casco. El casco crea la abertura, por la que se mueve toda la nave. En este caso, el sistema del que hablamos sería similar a crear una burbuja de agua con un coeficiente de rozamiento prácticamente nulo, que se desplazaría alrededor del agua estándar, mientras arrastra a su vez al barco a una velocidad muy superior a la acostumbrada.

Cuestiones críticas.

Existen docenas de cuestiones a resolver sobre esta hipótesis, pero, cuando se plantearon el viaje a la Luna a finales del XIX y se preguntó qué tecnologías podrían permitirlo, quedó claro que el esfuerzo imaginativo en ese momento no dio conclusiones satisfactorias, pero sí dejó claro también que el objetivo era llegar. Ahora puede parecernos llamativo, pero entonces el planteamiento de un viaje a la Luna tenía en contra a muy importantes científicos, muy respetados, que esgrimían poderosos argumentos en contra de un hipotético viaje a la Luna. Si miramos todavía más atrás, también hubo muy importantes argumentos en contra de poder viajar en tren a velocidades superiores a los 40/50km por hora.

En fechas más recientes, hubo científicos que dejaron claro que la barrera del sonido era simplemente insuperable. Conclusión. No pretendemos señalar que un viaje a través del espacio sea posible, sea con un hipotético reactor de túnel cuántico bajo el principio del efecto túnel, o con cualquier otro método inimaginable hoy en día. Tampoco queremos pretender que los argumentos en contra deban ser rechazados. Lo único que apuntamos es que las recientes investigaciones en física teórica están abriendo una cantidad ingente de puertas, están seccionando los secretos más íntimos del espacio y el tiempo, y están llevando a conclusiones que hace pocos años hubiesen sido cómicas para muchos científicos. Sin embargo, la física teórica está realmente convirtiendo mundos inimaginables en matemáticamente factibles, y dando una visión del universo mucho más rica y llena de matices de lo que nunca hubiéramos podido soñar.

Por ello, hemos querido abrir una puerta a la imaginación, y mirar un poco más allá, en la flecha a la que apuntan las actuales teorías, para imaginar un posible camino. Un camino de los muchos que, probablemente, se abran en el futuro. De hecho, estas investigaciones abren las puertas a la ciencia-ficción. El reactor de túnel cuántico es quizás algo más real que otras propuestas anteriores porque sigue de algún modo nuevas teorías conocidas que son novedosas y permiten expandir la imaginación. Lo cual no quita de ningún modo mérito a otros conceptos, pero sí suma nuevas propuestas e ideas. Hoy por hoy, el viaje estelar a velocidades que permitan viajes temporalmente cortos son una utopía. Pero también era una utopía hasta hace pocos años viajar de Londres a Washington en unas horas. Lo importante es tener una mente abierta, lo suficiente como para poder especular e imaginar posibles soluciones de futuro sobre la base de los conocimientos teóricos actuales y futuros, pero con la prudencia que todo científico riguroso ha de tener siempre.

Dentro de esa prudencia, soñar e imaginar un poco no es malo, porque son los sueños y la imaginación los que abren las puertas del progreso. De entre miles de sueños, puede que alguno dé con la clave. Y entonces, quedará claro, una vez más, que soñar en ciencia merece la pena. Siempre, naturalmente, huyendo de proyectos imposibles y de argumentos de arcilla que se rompen en un instante. Pero con la imaginación y la mente puestos en el futuro que se abre con cada nuevo descubrimiento y con cada nuevo avance.

El reactor de túnel cuántico es sólo un sueño y una quimera, pero puede que en el futuro científicos e ingenieros puedan usar los descubrimientos que actualmente se llevan a cabo para crear algo realmente sólido y que permita la conquista del espacio. Negarlo es negar la inventiva y la inagotable capacidad del ser humano para mirar más allá. Por otro lado, es evidente que existe un límite para todo. La humanidad tiene unos límites, y podría pensarse que los hemos alcanzado. Que viajar a las estrellas es imposible, o con unos costes enormes, mediante la creación de naves generacionales que viajarían durante miles de años hasta llegar a otra estrella, por supuesto siendo los hijos de los hijos de los hijos los que finalmente culminasen el viaje.

Obviamente tras dos o tres generaciones el recuerdo de La Tierra sería eso, un recuerdo en fotografías y vídeos, y cómo podrían sentirse un grupo de seres humanos en ese estado es algo muy complejo de imaginar (alguna novela se ha escrito sobre este tema como “La Nave” de Tomás Salvador). Pero intentar volcar la esperanza de un futuro de la humanidad en el universo mediante un modelo de viaje de esta naturaleza, es similar a lanzar una botella al mar y esperar que la alcance precisamente quien deba alcanzarla.

Probablemente, si algún día se consigue el viaje estelar, cualquier solución estará muy lejos de cualquiera de las que hoy se plantean en series de ciencia-ficción, en novelas, o en textos especulativos como este mismo. Pero no ha habido nunca progreso sin riesgo, sin intentar alcanzar una meta lejana que parece inalcanzable. Ahora esa meta son las estrellas, y parecen más inalcanzables que nunca. Por eso, precisamente, debemos intentarlo.

Cuando a un famoso escalador le preguntaron por qué quería escalar una montaña, el escalador respondió “porque está ahí”. Esa es una buena razón. Si no encontramos otro motivo, la falta de energía, el hambre, las guerras, para viajar a las estrellas, merecerá la pena de todas formas intentarlo. Porque están ahí, esperándonos para descubrirnos todos sus secretos. Y sin duda las estrellas son la montaña más alta y más llena de misterios que la humanidad tiene ante sí. Sólo faltan los escaladores que se atrevan a dar el salto, y seguro que, ante la mínima posibilidad, estarán ahí.

Nota: para una explicación del efecto túnel puede consultarse la Wikipedia. El efecto túnel se usa actualmente en distintas aplicaciones, como el microscopio de efecto túnel por ejemplo. El efecto tunel cuántico se basa en el mismo principio para la generación de un universo-burbuja.

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