Bolla di deformazione spazio-temporale scoperta per la prima volta?

Credito: Marko Aliaksandr, Shutterstock, ID: 1666800235

È accidentale la scoperta, effettuata da un team di ricercatori finanziato dalla DARPA, di quella che potrebbe essere la prima bolla di curvatura spazio-temporale osservata in laboratorio. Si tratta di un concetto che è alla base di approcci teorici, da molti considerati come fantascientifici, per i motori superluminali a curvatura.
A fare la scoperta è un team di ricercatori del Limitless Space Institute guidato da Harold “Sonny” White, esperto dello studio dei motori a curvatura. Questa scoperta, come spiega Tech Times, potrebbe essere fondamentale per lo sviluppo, che comunque avverrebbe in un futuro poi non troppo vicino, di un nuovo motore per le navicelle spaziali, un motore che permetterebbe viaggi molto più lunghi in tempi molto più brevi.

Motore a curvatura di Alcubierre

I ricercatori riferiscono di aver scoperto quella che potrebbe essere la prova concreta di quel concetto che è alla base del motore a curvatura. Si tratta di un concetto che fu usato, a metà degli anni 90, anche da Miguel Alcubierre, un matematico messicano che propose una soluzione, valida a livello matematico, per la realizzazione di un motore a curvatura che usa una bolla spazio-temporale. Quest’ultima, nelle teorie di Alcubierre, andrebbe a racchiudere la navicella la quale, sostanzialmente, non si sposterebbe nello spazio ma nello spazio-tempo deformato dallo stesso motore della navicella.

Concetto di Alcubierre non violerebbe leggi della fisica

Il motore a curvatura di Alcubierre, teoricamente, può andare a velocità superluminali tramite un particolare sistema di propulsione spaziale che non viola le leggi della fisica così come le conosciamo, in particolare quella della velocità della luce. Non sarebbe infatti la navicella a spostarsi nello spazio ma lo spazio-tempo intorno alla navicella a deformarsi e a produrre lo spostamento.
Tuttavia i materiali per realizzare un motore del genere, nonché le quantità di energia necessarie, hanno sempre reso questo approccio solo teorico, del tutto inconcepibile per una eventuale messa in pratica.

I passati lavori di White e colleghi

Il team di White aveva già usato i lavori di Alcubierre modificandoli in modo che da abbassare un po’ le “pretese”. Nelle nuove teorie di White e colleghi, la quantità di materiali esotici e di energia necessari per realizzare il motore a curvatura di Alcubierre sono più basse. Con il nuovo concept della squadra di White, un motore a curvatura che possa deformare lo spazio-tempo e possa permettere ad una ipotetica navicella di superare anche la velocità della luce, potrebbe essere forse realizzabile.
Ora lo stesso team di White riporta quella che potrebbe essere una prova concreta del concetto che è alla base di un motore a curvatura del genere.

La nuova scoperta casuale

I ricercatori stavano effettuando alcuni esperimenti sull’energia negativa su una struttura alla nanoscala. In particolare analizzavano l’effetto Casimir, una forza attrattiva che si propaga tra due piastre parallele non cariche e conduttive. La propagazione avviene a causa di fluttuazioni quantistiche nel vuoto. Durante l’esperimento, non collegato agli studi sui motori a curvatura, i ricercatori facevano una scoperta sorprendente: l’effetto Casimir sulla nanostruttura aveva una somiglianza eccezionale con quello del concetto dietro al motore a curvatura che il ricercatore e il suo team avevano teorizzato in precedenza.

Teorie di Alcubierre dimostrate su scala nanoscopica?

Come spiegano i ricercatori nello studio, pubblicato sull’ European Physical Journal C, la scoperta è stata fatta su scala nanometrica ma dimostra che potrebbe esistere una distribuzione della densità di energia negativa che corrisponde ai requisiti precisi che ci vogliono per soddisfare la teoria di Alcubierre.
White spiega a The Debrief che questo è il primo studio, tra quelli sottoposti a revisione paritaria, che mostra che una nanostruttura realizzabile in laboratorio, anche se solo su scala nanoscopica, può produrre una bolla di curvatura tramite una distribuzione di energia negativa nel vuoto simile a quella che è richiesta per la curvatura spazio-temporale di Alcubierre.

Note e approfondimenti

  1. Worldline numerics applied to custom Casimir geometry generates unanticipated intersection with Alcubierre warp metric | SpringerLink (DOI: 10.1140/epjc/s10052-021-09484-z)

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