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Ilustración de ciencia ficción de una nave en un astillero espacial.
(Inteligencia artificial/Novaceno)
El astrofísico de Harvard Avi Loeb cuenta los motivos por los que es imposible que, con la física que conocemos, se puedan construir motores que puedan distorsionar el espacio tiempo con masa negativa
La mecánica cuántica, tal como la conocemos, predice que la densidad de energía del vacío, la denominada energía del punto cero del vacío o energía oscura, debería haber sido mucho mayor que el valor deducido a partir de la tasa de expansión del Universo. Si el valor hubiese sido, en efecto, mucho más alto, como se esperaba, el Universo se habría expandido con demasiada rapidez para que se formasen galaxias como la Vía Láctea y naciesen estrellas como el Sol, impidiendo que nosotros pudiésemos disfrutar de la vida.
La densidad de masa del vacío medida a partir de la expansión cósmica acelerada, 6,5 x 10−30 gramos por centímetro cúbico, es menor que la densidad del aire en 26 órdenes de magnitud. La energía del vacío es tan minúscula que, incluso si la recolectásemos íntegramente en un cubo enorme de veinte kilómetros de lado —tan largo como la isla de Manhattan y el doble de la altitud máxima de los aviones comerciales— y convirtiésemos toda la energía oscura de este volumen en electricidad, apenas podría alimentar una sola bombilla de cien vatios durante menos de un minuto. A pesar de las afirmaciones en sentido contrario, la densidad de energía del vacío es tan diluida que no puede propulsar naves extraterrestres en nuestro cielo. Existe un límite a cuánto podemos considerar tecnologías que van más allá del modelo estándar de la física. La conservación de la energía debe cumplirse.
Algunos especuladores sostienen que el efecto Casimir aporta pruebas del potencial de los tecnólogos avanzados para aprovechar la energía del vacío. El efecto se produce al colocar dos placas conductoras paralelas entre sí, excluyendo las fluctuaciones electromagnéticas del vacío con longitudes de onda mayores que su separación. Como resultado de las condiciones de contorno impuestas por las placas, la densidad de energía del vacío disminuye entre ellas, dando la ilusión de que se puede manipular el vacío para crear artificialmente una masa negativa. Sin embargo, la energía asociada a las placas conductoras excede con creces la densidad de energía del vacío entre ellas, lo que implica que la energía total del sistema es positiva. Ninguna rama de la física puede dar lugar a un objeto de masa negativa, hasta donde sabemos.
Si fuese posible fabricar una masa negativa, habríamos tenido acceso a novedosos sistemas de propulsión que viajan más rápido que la luz y, como ventaja adicional, también podríamos haber construido una máquina del tiempo. Por lo tanto, podemos afirmar con certeza que ningún científico judío podrá viajar a través de una máquina del tiempo en nuestro futuro, o de lo contrario, habrían regresado a Alemania antes de la Segunda Guerra Mundial y habrían matado a Hitler para salvar las vidas de los seis millones de judíos que él autorizó asesinar.
Esta conclusión se vio reforzada en una conversación que mantuve anoche con el brillante físico de Princeton, Juan Maldacena, en la conferencia anual de la Iniciativa Agujero Negro de Harvard, de la cual fui director fundador hace una década. Juan expuso múltiples razones por las que las masas negativas no existen en la naturaleza. Habrían violado la condición de energía nula, permitido la transmisión de información más rápida que la luz y generado patologías insostenibles en la teoría cuántica de campos. En ausencia de masas negativas, no se conoce ninguna vía para crear agujeros de gusano estables y transitables, máquinas del tiempo o sistemas de propulsión más rápidos que la luz.
Pero incluso sin estas extensiones exóticas del modelo estándar de la física, debemos buscar pruebas de tecnologías extraterrestres. Estas podrían superar con creces nuestras capacidades y proporcionarnos nuevas perspectivas sobre lo que es posible. Por ejemplo, nuestros cohetes nunca superan una velocidad superior al 0,01% de la velocidad de la luz, por lo que hay mucho margen para mejorar nuestras tecnologías de propulsión en órdenes de magnitud. Durante la cena, debatí con el talentoso físico del MIT, Daniel Harlow, sobre la baja probabilidad que él asigna a la llegada de artefactos extraterrestres cerca de la Tierra. Señalé que, sin la recopilación y el análisis de datos, nunca descubriremos nada nuevo. La búsqueda de artefactos cercanos a la Tierra de origen interestelar requiere un cambio en las prioridades de financiación de los astrónomos convencionales, que se centran en la búsqueda de microbios. La única forma de lograr este cambio es revisando nuestras prioridades para la posibilidad de detectar tecnologías alienígenas. Este será dinero bien invertido. El `software´ de inteligencia artificial (IA) y los sensores avanzados que se desarrollarán a través de esta búsqueda de artefactos extraterrestres también podrían utilizarse con fines de seguridad nacional por el Pentágono. Como sostuve en el Congreso de EEUU el 1 de mayo de 2025, la inversión de recursos en la búsqueda de artefactos tecnológicos avanzados cerca de la Tierra es una propuesta beneficiosa para todos, ya que servirá tanto a la seguridad nacional como a la ciencia de frontera. La historia de la ciencia revela que nuestros descubrimientos más útiles fueron posibles al permitir a los científicos explorar lo desconocido.
Esta mañana, recibí un correo electrónico de Emanuel Rozik, fundador de la Dyson Swarm Corporation, quien escribió: “Estoy trabajando en una iniciativa a largo plazo llamada Dyson Swarm Corp —una hoja de ruta especulativa pero estructurada para construir la primera infraestructura de Enjambre de Dyson alrededor del Sol en los próximos 150-200 años”. En respuesta, escribí: “Gracias por la visión inspiradora. Los principales desafíos de ingeniería para construir una esfera de Dyson implican la resistencia mecánica requerida de sus materiales, el probable daño por el impacto de micrometeoritos que son treinta veces más rápidos que una bala en las proximidades de la Tierra (como el telescopio Webb, que tiene solo diez metros de tamaño, fue impactado varias veces en los últimos años), la estabilidad dinámica de la esfera a las perturbaciones de las llamaradas solares, y el ensamblaje de los materiales requeridos a una escala tan grande. Se discuten algunos de estos problemas en varios documentos, incluidos el de aquí y mi propio documento aquí”.
Debe existir una nueva física más allá del modelo estándar, ya que no conocemos la naturaleza de la energía oscura y la materia oscura. Pero si este conocimiento es útil para diseñar vehículos para viajes interestelares, aún está por verse. Necesitamos mirar hacia arriba para descubrirlo. Después de todo, el cielo es el límite.
