Técnicas para el viaje estelar e interacción taquión

Tal vez, así como la barrera del sonido represento una limitación tecnológica en el pasado, también lo sea la barrera de la luz en el futuro. El siguiente texto trata:

Primero sobre la posibilidad teórica de que existan partículas que pueden viajar más rápido que la luz (los Taquiones).

Segundo como aprovechar esta posibilidad mediante una aplicación imaginaria en una nave.

Y por ultimo presenta un modelo teórico que explica gráficamente, como reaccionaria aquella fuerza que hace posible dicha aplicación, comparándola con otras fuerzas conocidas en la naturaleza.

Introducción

En 1.962 los físicos Bilaniuk, Deshpande, Sudershan, indicaron que la Relatividad permitiría la existencia de partículas con masa imaginaria (ver nota al final del texto) Es decir si la masa se expresa como una cantidad compleja (a + b·i), constituida por una parte real y otra imaginaria la masa se cuantificaría como m = a + i·b.

Estas partículas con masa imaginaria deben moverse a velocidades superiores a la de la luz c = 300.000 km/s, según la Relatividad. Por lo que el físico Gerald Feinberg, bautizo a estas articulas con el nombre de taquiones, del griego que significa veloz.

Una partícula con masa imaginaria se comporta a contra mano, de lo que lo hace una partícula de masa normal. Por ejemplo si se impulsa un taquión en la dirección de su movimiento, su masa o energía imaginaria aumentaría, tendiendo a detenerse. Con un impulso de magnitud infinita, su masa imaginaria sería infinita y el taquión se movería a la mínima velocidad de c.

m = a + i·b = 0 + i·(infi), v = c

En cambio si el taquión se impulsa en la dirección opuesta de su movimiento, su masa o energía imaginaria disminuiría, tendiendo a acelerarse. Con un impulso de magnitud infinita, su masa imaginaria sería nula y el taquión se movería a velocidad infinita, todo lo contrario a lo que pasa con la materia normal.

m = a + i·b = 0 + i·0, v = infi.

Entonces c determina un límite tanto para los taquiones como para las partículas normales los tardiones. Para los taquiones él limite c es un mínimo, para los tardiones es un máximo.

Aquellas partículas que se mueven exactamente a la velocidad de la luz, deben tener masa real cero, y masa imaginaria infinita, a estas partículas, (independientemente de que sean fotones o no), se les denomina luxones, del latín que significa luz.

Este límite determina dos tipos de universos, el Universo Tardión, y el Universo Taquión. Considerando al Universo Tardión como Base vectorial de todos los fenómenos conocidos, el Universo Taquión correspondería a una Híper Base vectorial de fenómenos ocultos detrás del telón c. Esta es una manera de separar el espacio del hiperespacio. Tal vez el Cosmos sea una síntesis de estos dos mundos alternos.

• Nota: Considerando al espacio taquionico como el hiperespacio del espacio tardionico, también el espacio tardionico puede considerarse como el subespacio del espacio taquionico.

El Selector Mágico

Suponiendo que disponemos de un mando o selector mágico, tal que la masa real de un objeto se pudiera transformar en imaginaria, este pasaría de estar constituido completamente de tardiones a taquiones, al revertir el proceso, transformando la masa imaginaria en real, el objeto pasaría de estar constituido por taquiones a tardiones, de esta manera el mando mágico permitiría que el objeto ejecutara un salto de un punto al otro en el espacio, a través del hiperespacio taquionico como medio.

m = a + i·m

Considerando que la masa de un objeto se expresa mejor en términos de energía. El selector mágico tendría la capacidad de transformar energía real en imaginaria y a la inversa.

E = a + i·E

Si el objeto fuera una nave, su alcance estaría determinado por la energía, y el tiempo que la nave permaneciera en el hiperespacio taquionico.

Como la energía neta de una partícula es la suma de su energía cinética más su energía en reposo. Si la energía cinética de cada partícula está dada por la velocidad de la nave, entonces podría regularse el alcance del salto, modificando la velocidad antes de realizar el salto.

E = K + R = Cinética + Reposo

K = (g - 1)·m·c²

Donde:

g = gamma = √1 - V²/c²

R = m·c²

Teniendo en cuenta que un taquión disminuye su velocidad tendiendo a c, mientras más energía imaginaria tenga, por lo tanto un aumento en la velocidad implicaría una disminución del alcance. Por eso tal vez sea necesario incrementar algo la velocidad para no ir demasiado lejos.

La repuesta a la siguiente pregunta sería interesante:

¿Cuál es la velocidad de un taquión cuya masa imaginaria, fuera equivalente a la masa de un electrón, protón, o quark en reposo? Designando a esta velocidad como h, representaría la máxima velocidad que la nave alcanzara en su estado taquión. Él limite que impone h para la hipervelocidad seria equivalente a c, así como la velocidad puede expresarse en términos de c, como ¼c, ½c, …

La hipervelocidad podría expresarse en términos de h, como ¼·h, ½·h, …

Además si una partícula en reposo, con v = 0 le corresponde una hipervelocidad hv = h, a cada fracción de c le corresponderá una fracción igual de h:

Como el alcance también está determinado por el tiempo que permanece la nave en estado taquionico, el alcance podría regularse por la frecuencia con que se gira el selector mágico, tal vez sería más conveniente, realizar una serie de saltos intermedios para calibrar la aproximación al destino final, en vez de un único salto, que podría colocar a la nave muy lejos del destino deseado.

Pero con el tiempo ocurre algo curioso a hipervelocidad, las ecuaciones de la relatividad determinan que el tiempo de un objeto a velocidad superior a la de la luz se invierte.

Aclarando los siguientes términos:

Dilatación del tiempo = Transcurre progresivamente más lento

Contracción del tiempo = Transcurre progresivamente más rápido

Por ejemplo cuando una nave se aproxima a c, en el marco de referencia de un observador en la tierra, el tiempo de la nave se dilata hasta detenerse al alcanzar c, pero desde el marco de referencia de la nave, el tiempo transcurría normalmente independientemente de su velocidad, mientras que para un tripulante en la nave el tiempo en la Tierra se contrae hasta el infinito al alcanzar c.

Este fenómeno causa la paradoja de los gemelos …

Ahora si la nave fuera capaz de superar c, anulando su masa real y disminuyendo progresivamente su masa imaginaria, en el marco de referencia de un observador en la tierra, el tiempo de la nave se invertiría contrayéndose desde cero, invirtiendo el orden de la causalidad, los efectos seguirían a las causas, pero desde el marco de referencia de la nave, el tiempo local transcurriría normalmente, sin experimentar ninguna violación de la causalidad, mientras que para un tripulante de la nave el tiempo en la Tierra se invertiría dilatándose desde el infinito, invirtiéndose el orden de la causalidad.

En general los taquiones se comportan en su hipertiempo como partículas crono retrogradas, la nave no solo saltaría en el espacio sino también en el tiempo, cuando el selector mágico transforme la energía real de la nave en imaginaria, esta retrocedería en el tiempo en su estado taquión, de manera que al bajarse de su hipertiempo, sería capaz de ser testigo de su propio salto y hasta de impedirlo. Entonces, si es así, por que la nave esta en ese instante.

El principio de incertidumbre ofrece una solución para ese inconveniente, permitiendo que ambas situaciones se presenten simultáneamente, pero en realidades alternas diferentes. En una, la nave no fue impedida de saltar, en la otra sí.

A menos que los tripulantes sean historiadores, tal vez los saltos se limiten a unos segundos en el pasado, si el interés es solo salvar grandes distancias. Antes de realizar el viaje de regreso, posiblemente la nave esperaría el tiempo, suficiente para no coincidir con el salto de ida, sin perjuicio de la salud psicológica de los tripulantes.

También podría ocurrir que el estado taquión fuera inestable, extendiéndose unas cuantas fracciones de segundo, hasta retornar al estado tardión, esto impediría que el tiempo fuera una variable para regular el alcance de la nave, por lo tanto el alcance solo dependería de la velocidad.

Un modelo teórico para selector mágico sería el siguiente

Clasificando cada una de las partículas, de acuerdo a la distribución de velocidades:

Las partículas de energía real e imaginaria nula (los Nulones), tendrían una velocidad infinita, en general, conformaría en su totalidad una especie de mar, equivalente al mar de electrones de Dirac, todo el universo se encontraría inundado por este continuo taquionico, formando él límite superior del hiperespacio, o el techo del Cosmos.

Las partículas de energía real cero e imaginaria finita (los taquiones), tendrían una velocidad por arriba de c, formado el hiperespacio taquionico hipotético.

Las partículas de energía real cero e imaginaria infinita (los Luxones), tienen una velocidad equivalente a c, formando él límite inferior del hiperespacio taquionico y él límite superior del espacio tardionico, así como él límite entre el espacio y el hiperespacio.

Las partículas de energía real finita e imaginaria infinita (los Tardiones), tienen una velocidad inferior a c, formando el espacio tardionico conocido.

Las partículas de energía real e imaginaria infinita (los infinitones), tienen una velocidad nula, formando él límite inferior del espacio tardionico. En general toda singularidad del universo podría considerarse como un infiniton en sí misma, constituyendo el sótano del Cosmos.

De la clasificación anterior se excluyen partículas tales como:

n + i·0, n + i·n, infi + i·0, infi + i·n

Ya que están fuera de las descripciones relativistas. Por ejemplo n + i·n, no puede ser un tardión y un taquión a la vez.

El siguiente gráfico muestra qué lugar ocupa cada partícula, según un eje real y otro imaginario:

La línea de trazos central corresponde al eje real de la energía.

La línea vertical corresponde al eje imaginario de la energía.

Ya que la masa o la energía de las partículas conocidas siempre es positiva, la fuerza gravitatoria entre las mismas es positiva, o atractiva.

Si la masa o la energía fuera negativa (en la propiedad de la masa y no de la carga, No confundir el concepto de anti masa con el de antimateria) la fuerza gravitatoria, entre partículas negativas seguiría siendo positiva.

Pero la fuerza gravitatoria entre partículas de masa opuesta seria negativa o repulsiva, conocida como anti gravedad. De manera que, masas de igual signo se atraen, de distinto signo se repelen.

Esta afirmación es opuesta a lo que ocurre con las cargas eléctricas, donde cargas de distinto signo se atraen, de igual signo se repelen, la interacción entre masa y anti masa, es opuesta a la de la materia y antimateria.

Siguiendo con el gráfico anterior todas estas partículas se encontrarían distribuidas en las líneas continuas:

Los nulones de energía real e imaginaria nula ocuparían el origen del sistema de coordenadas.

Los taquiones de energía real nula e imaginaria finita - y +, se extenderían hasta el infinito - y +, a lo largo del eje vertical imaginario.

Considerando a los infinitos - y + imaginarios como un punto determinado en los extremos del eje imaginario, los luxunes de energía real nula e imaginara infinita - y + ocuparían los dos puntos extremos, intersección entre las líneas de los taquiones - y + y los tardiones - y +.

Los tardiones de energía real finita - y +, e imaginaria infinita - y +, se extenderían hasta el infinito - y +, a lo largo de dos líneas horizontales en los extremos - y + del eje imaginario, paralelas al eje real.

Interacciones Taquionicas:

Los siguientes diagramas de Feynman explican sintéticamente, cada una de las interacciones conocidas, los mismos también podrían explicar una interacción entre taquiones y tardiones.

Interacción Electromagnética:

Si la interacción de una fuerza se puede describir mediante un diagrama de Feynman, por ejemplo la fuerza electromagnética de repulsión entre 2 electrones, seria transmitida por un fotón mensajero de espín j = 1:

Interacción Gravitatoria:

La fuerza gravitatoria de atracción entre dos partículas de masa m, seria transmitida por un gravitón de espín j = 2:

Interacción Débil:

El cambio de identidades de quarks, estaría determinado por partículas mensajeras como los bosones z de espín j = 1, capaces de transmitir la carga eléctrica, de una partícula a otra, en el siguiente ejemplo un quark up y down, con carga eléctrica q = ⅔ y q = -⅓ respectivamente, permutan sus identidades, mediante un bosón Z de q = + 1:

Interacción Fuerte:

La fuerza fuerte que mantiene unido a 2 quarks dentro de un mesón, esta dado por partículas mensajeras como los gluones de espín j = 1, capaces de transmitir la carga del color de un quark a otro, cada tipo de quark se presenta en 3 variedades cromáticas, rojo r, azul b, verde g, donde los anti quarks presentan anti colores. Como la interacción se establece entre un color y su anti color, en el caso de un mesón, o mediante la combinación de los 3 colores, en el caso de un nucleón, tanto el mesón como el nucleón presentan un color neutro.

Por ejemplo un pión neutro formado por un quark y anti quark up de q = ⅔ y -⅔ de color y anti color respectivamente:

Interacción Taquión:

Al final suponiendo, que el selector mágico se basa en alguna forma de fuerza, cuyo comportamiento es comparable a las anteriores interacciones, un tardión tal vez pueda transformarse en un taquión mediante alguna forma de partícula mediadora o mensajera, así como el bosón es capaz de transmitir la carga eléctrica y el gluon es capaz de transmitir la carga cromática, esta partícula a la que denomino hiperón, tal vez alguna forma de fotón o gravitón con características taquionicas, tenga la capacidad de transmitir la propiedad de la masa o energía, entre dos partículas, independientemente de si estas son tardiones o taquiones.

Por ejemplo un tardión de masa real finita a imaginaria infinita, podría interactuar con un nulón de masa real e imaginaria nula, mediante un hiperón mensajero de la siguiente forma gráfica:

Cuando el hiperón extrae la energía real n, del tardión inmediatamente cambia internamente antes de interactuar con el nulón, tal vez porque h·(n + i·0) está excluido de la distribución anterior, entonces se invierte a h·(0 + i·n) antes de interactuar con el nulón, el hiperón es un taquión mensajero.

De esta manera el tardión se convierte en luxón y el nulón en taquión de masa imaginaria n.

Considerando que la nave hecha de materia tardionica, estaría sumergida en un continuo nulonico, al girar el selector mágico accionaría alguna fuente de radiación hiperonica, llevaría a la nave entera al estado taquionico, mientras en su lugar se dispersa una nube de neutrinos 0 + i·(infi), los residuos no serian fotones con j = 1 sino neutrinos con j = ½, si la interacción solo se lleva a cabo entre partículas de medio espín. Incluso la materia taquionica debería tener espín j = ½.

Para invertir el proceso y bajar a la nave de su estado taquión, entonces:

Un luxón de masa real cero e imaginaria infinita, podría interactuar con el taquión anterior de masa real nula e imaginaria finita, mediante un hiperón mensajero de la siguiente forma gráfica:

Cuando el hiperón extrae la energía real -n, del luxón inmediatamente cambia internamente antes de interactuar con el taquión, tal vez porque h·(-n + i·0) está excluido de la distribución anterior, como antes, entonces se invierte a h·(0 - i·n) antes de interactuar con el taquión. De esta manera el taquión se convierte de nuevo en nulón y el luxón en tardión de masa real n.

Si consideramos que el espacio a hipervelocidad está sumergido en un mar de neutrinos, al girar nuevamente el selector mágico que acciona la fuente de radiación hiperonica, bajaría la nave de su estado taquionico, retornando a su estado tardionico normal.

Suponiendo que el estado taquionico fuera inestable, extendiéndose unas cuantas fracciones de segundo, hasta retornar al estado tardión, entonces el proceso inverso seria una consecuencia natural del estado taquión.

Donde los hiperones h·(0 + i·n) y h·(0 - i·n) son antipartículas en el sentido de la energía.

Después de esta colección de especulaciones, con sentido. Tal vez esto no sea de ninguna manera una solución teórica, pero si pude servir de guía, a aquellos que buscan con esperanza, respuestas en la ciencia para el viaje estelar.

Isaac Asimov ve en el hipersalto, transformando toda la masa de una nave en taquiones como la única solución posible para el viaje estelar. Yo me juego un poco más, mostrando sintéticamente como podría ser esta interacción, en comparación con otras interacciones más conocidas.

Tal vez uno se pueda imaginar un núcleo, de algún tipo, fuente de radiación hiperonica, que al reaccionar con la materia de la nave, provoque que la nave salte de un punto a otro como explique, esta tecnología sería mucho más simple que cualquier campo worp. Además solicitaría de menor energía, ya que un solo pulso de radiación sería suficiente.

Este ensayo teórico es un invento reciente, anteriormente ya disponía de un modelo conceptual mejorado, y no tan extremo como este, además es mucho más simple y técnicamente más viable, con todos sus problemas, paradojas, pero también soluciones.

• Nota: La expresión que explica, que una partícula con una velocidad superior a c es la de la masa:

La masa relativista de un objeto con v > c no es real sino: "imaginaria y además negativa", de esto están hechos los taquiones.

Email: mauriciocad@fullzero.com.ar

Argentina, Mendoza, 22/12/2.007

• Fuente:

Civilizaciones Extraterrestres, Capitulo 12 (Vuelo Interestelar) de Isaac Asimov

Súper Fuerza de Paul Davies

Física, Capitulo 19 (Teoría de la Relatividad) de Marcelo Alonso y Edward Finn

Autor: Mauricio Cadoni. Argentina.

Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)