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Propulsión Mach-Lorentz: el motor que podría llevarnos a las estrellas

Las limitaciones de los cohetes actuales impiden que el viaje espacial sea práctico. El físico James Woodward cree haber encontrado la solución.

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Un propulsor Mach-Lorentz construido por James Woodward. | Space Studies Institute

Los cohetes que nos llevan al espacio necesitan producir un chorro de gases que expulsan a gran velocidad para producir un movimiento en sentido contrario, siguiendo la tercera ley de Newton. Pero la energía requerida para escapar de la gravedad de la Tierra es enorme, y se necesita una gran masa de combustible para permitir que la relativamente pequeña masa del propio cohete pueda ascender lo suficiente. Es una limitación que impide que nos adentremos aún más en el espacio, de ahí que la ciencia ficción siempre haya fantaseado con otras formas de propulsión.

El físico estadounidense James Woodward cree que puede solventarse este problema. En 1990 publicó un artículo en Foundations of Physics Letters explicando su teoría, un artículo que en todo este tiempo no ha sido refutado, pese a que propone un esquema bajo el cual se podrían construir teóricamente motores que no necesitaran de propulsión a chorro. Su idea se basa en el principio de Mach, enunciado en 1893 y que afirma que "la inercia de cualquier sistema es el resultado de su interacción con el resto del Universo. En otras palabras, cada partícula del universo ejerce una influencia sobre todas las demás partículas". Este principio, pese a su influencia en Einstein, no está incluido en la teoría de la relatividad ni fue formulado de forma matemática. Y sí, el físico Ernst Mach que lo enunció es el mismo que da nombre al número Mach que se emplea para medir la velocidad de los aviones supersónicos.

Según Woodward, el principio de Mach da lugar a tres efectos teóricamente posibles, la propulsión Mach-Lorenz, que se basa en los cambios de masa de las partículas para mover un objeto, la curvatura abierta del espacio-tiempo, que sería la base de los motores Warp de Star Trek, y la curvatura cerrada del espacio-tiempo, que sería la base de los agujeros de gusano, como los vistos en las películas Contact o Interstellar.

Después de estar años publicando sus teorías, sin haber recibido una refutación clara, y construyendo y patentando propulsores basados en ella, recientemente ha recibido la ayuda de la doctora en Física Teórica Heidi Fearn, que ha dado el apoyo matemático que le faltaba a la teoría. La idea de Woodward, basándose en el principio de Mach, es que la masa no es un valor absoluto y depende de su relación con otros objetos del universo. Si se acelera un pequeño objeto mientras se cambia su energía su masa debería variar, afirma Woodward. Por ejemplo, si se hace vibrar un condensador a cierta frecuencia mientras la carga eléctrica que lleva fluctúa al doble de esa frecuencia, la masa del condensador debería fluctuar también. Aunque el efecto es fácil de reproducir, resulta difícil de observar aislándolo de otros posibles factores.

Woodward y Fearn aseguran haberlo observado en el laboratorio, y haber descartado todos los factores que se les han ocurrido y que podrían explicarlo de otra forma. Otros equipos afirman que el efecto es aún mayor del que asegura Woodward y otros que no han conseguido reproducirlo. Pero suponiendo que exista, ¿para qué nos sirve cambiar la masa de un objeto? El experimento del condensador de Woodward produce una fuerza de Lorentz, que actúa sobre los iones del dieléctrico del condensador, haciendo que se mueva en una dirección. Así ha construido lo que denomina propulsores Mach-Lorentz, que producen un movimiento suficiente para ser medido, pero no como para que se note a simple vista.

Los físicos trabajan ahora para intentar mejorar esa propulsión de modo que sirva para algo práctico. El primer uso que contempla Woodward estaría en los satélites, que podrían utilizarlo para corregir su órbita, recogiendo con paneles solares la energía necesaria para lograrlo. Pero, naturalmente, su objetivo último no es ese, sino hacer, primero, viable y rápido el transporte en nuestro sistema solar y en último término llevarnos a las estrellas.

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