Ficção ou realidade? A física de Star Trek

Ficção ou realidade? Esse é o objetivo desta série de artigos: explicar, utilizando a física, os fenômenos mais intrigantes e curiosos de Star Trek.

Por | @oficinadanet Ciência

Ficção ou realidade? Esse é o objetivo desta série de artigos: explicar, utilizando a física, os fenômenos mais intrigantes e curiosos de Star Trek. Você encontrará os elementos dispostos em tópicos e divididos em dois artigos, que seguirão uma ordem lógica, visando uma compreensão melhor dos acontecimentos como um todo.


O que é antimatéria? Como e por que a Enterprise a usa?


A antimatéria foi resultado do trabalho do físico Paul Dirac que, em 1928, criou uma equação, batizada em sua homenagem como equação de Dirac, que descreve o comportamento de partículas chamadas de férmions (elétrons, prótons, etc). Tal equação criou a possibilidade de existir um tipo diferente de matéria, praticamente igual à que conhecemos, mas com carga contrária à matéria “normal”. Em 1932, a teoria da antimatéria foi comprovada com a descoberta do anti-elétron, chamado de pósitron.
Sabemos que a antimatéria é como a matéria normal, mas com carga contrária. Mas por que a Enterprise usaria isso? A ideia é muito simples e tem base na equação mais famosa do mundo. A equação de Einstein, E=m.c², significa: Energia é igual a massa vezes a velocidade da luz ao quadrado. Sabendo que o valor de “c” é 299.792.458 podemos deduzir sem nenhum cálculo que apenas um punhado de massa possui uma quantidade enorme de energia. Sabemos que pouca massa de matéria possui muita energia e o mesmo vale para a antimatéria.

Porém, algo mais fantástico acontece quando há o contato entre essas duas entidades da natureza. Elas se aniquilam, convertendo totalmente sua massa, seja ela qual for, em energia pura. Por isso, em um universo em que é necessário viajar com o mínimo de gastos possíveis, um reator matéria-antimatéria é tão importante: ele não cria desperdícios de energia, pois ao jogar a matéria contra a antimatéria cria-se uma enorme quantidade de energia, totalmente pura.

Você pode pensar “Por que a NASA não faz isso para as viagens espaciais?”. Seria, de fato, muito interessante, porém há um problema. A antimatéria no universo atual é extremamente rara e só pode ser encontrada na Terra se a criarmos em laboratórios, o que é um processo extremamente caro. Poderia-se falir a economia de um país para produzir poucos gramas de antimatéria. Então, por enquanto, não poderemos desfrutar dos benefícios energéticos da aniquilação da matéria com a antimatéria.


Transpondo a velocidade da luz: a dobra espacial


A dobra espacial é com certeza o mecanismo que possibilita a Enterprise realizar suas aventuras pelo espaço. Sem ela, todo e qualquer equipamento ou tecnologia que a nave possa ter seria simplesmente inútil, já que ela jamais chegaria a lugar algum. Analisando as distâncias no Universo, percebemos que elas não são pouca coisa. O sistema solar mais próximo de nós é o da estrela Próxima Centauri, que está a 4 anos-luz de distância, ou seja, a luz viajando a incríveis 299.792.458 metros por segundo demora 4 anos para percorrer essa distância. Mesmo se pudéssemos chegar à velocidade da luz, viagens a estrelas próximas como Sírius e Estrela de Barnard demorariam anos, o que obviamente uma tripulação não possui.

A dobra espacial citada no Star Trek é um processo simples de se entender, todavia difícil de executar. Como o próprio nome sugere, a ideia da dobra espacial é dobrar o tecido do espaço-tempo como se fosse mesmo um tecido. Imagine um grande pedaço de tecido esticado no chão. Seu objetivo é chegar do outro lado sem gastar muita energia e tempo. Em pé sobre o tecido, você o puxa em sua direção, criando diversas ondulações em sua superfície. Após certo tempo executando tal ação, você vai perceber que a outra ponta do tecido que antes estava longe agora está mais perto de você. Essa é uma excelente analogia ao que acontece com a dobra temporal do filme Star Trek. Eles dobram o espaço-tempo de forma a trazer o destino o mais próximo possível, criando assim uma dobra espacial.

Há também uma solução elegante para o problema de transpor a velocidade da luz. De acordo com a teoria da relatividade nenhuma partícula pode ser acelerada acima da velocidade da luz no espaço e a informação útil só viaja à velocidade da luz. Porém os físicos teóricos criaram uma partícula que ainda não foi comprovada chamada táquion. Essa partícula é especial, pois pode se mover mais rápido que a luz. Mas como? Simples, ela é criada com velocidade acima da velocidade da luz, como não foi acelerada para passar de tal velocidade ela não quebra a relatividade. Então um jeito de se alcançar velocidades de dobra ou como mais recentemente vimos no filme de Star Trek, velocidade de transdobra, é criar um campo taquiônico (campo de táquions) em volta da nave, o que possibilitaria a nave transpor a velocidade da luz.


Apertem os cintos, aí vem os neutralizadores de inércia


Com o problema dos motores e da dobra espacial resolvidos, podemos enfim começar a viagem? Ainda não! A Enterprise também precisa resolver um problema criado por uma lei muito antiga, a lei da inércia de Newton. Aprendemos essa lei no ensino médio e ela diz: “todo objeto que estiver parado tende a ficar parado e objetos que estão em movimento tendem a continuar em movimento”. Podemos perceber a ação direta dessa lei física quando estamos no carro. Quando freamos bruscamente nossos corpos são jogados para frente, pois eles tendem a continuar o movimento para frente como estavam antes da freada.
Pensando nas velocidades de um carro comum, a inércia simplesmente não parece um grande problema, mas transforme essa velocidade em uma fração considerável da velocidade da luz e eis que surge um problema fatal. As naves de Star Trek atingem a velocidade de dobra em milésimos de segundo, o que se realmente acontecesse mataria todos os tripulantes. A solução para isso? Um neutralizador de inércia.

Como estaríamos parados na nave e esta iria se mover de forma violenta em uma velocidade muito alta, nossos corpos tenderiam a ficar parados e, assim, seríamos arremessados para o fundo da nave e esmagados pela inércia. Sendo assim, um neutralizador de inércia cria, dentro da nave, uma forma de força gravitacional que teria força equivalente à força da inércia, neutralizando-a. Na teoria é algo muito simples e bonito, porém existe uma série de problemas estruturais e teóricos, como por exemplo, criar gravidade.

Veja no próximo artigo: phasers, teletransporte e dobra temporal.

Mais sobre: Star Trek Física Inércia
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