Um Mapa de Voo

Oi! Se você chegou aqui, então curte fantasia, ficção científica, terror, enfim, a ficção especulativa, acertei?

Meus prediletos são a ficção científica e fantasia. Li tanto na juventude que, certo dia, sem ter o que ler mais, grana curtíssima, resolvi escrever. Aposto que você tem essa vontade também, de escrever ficção científica, fantasia, criar histórias que contenham algo além do cotidiano.

Temos coisas em comum, muito legal, mas o que vamos fazer aqui, nessas colunas, eu e você?

Vamos conversar sobre isso tudo e sobre como construir narrativas desse tipo, que sejam verossímeis, cientificamente embasadas e divertidas. Vamos aprender um com o outro, espero. Eu escrevo o que aprendi e minhas percepções sobre a Arte de contar histórias fantásticas e você me passa suas impressões e suas melhores dicas (quero aprender mais, adoro o tema!) comentando estes artigos.

Eu, com certeza, vou achar essa nossa caminhada juntos algo fantástico!

Vale observar que vou partir da ideia de que você, por ter tanto interesse em desenvolver narrativas de ficção especulativa, já tenha uma série de conhecimentos que são comuns aos fãs da área, deixando as explicações paralelas no mínimo possível, está bem? Por exemplo, vou entender que você compreende que nosso Sol é uma estrela vista de perto e que sabe a diferença entre viagens interplanetárias, interestelares e intergalácticas (tá, nessa dou dica. Resumindo, é como a boneca-russa: viagens entre planetas dentro do sistema solar/estelar, viagens entre sistemas solares dentro de uma galáxia, viagens entre galáxias dentro do Universo…).

Basicamente é isto, este será o mapa de voo de nossos papos aqui. E por falar em voo, vamos começar por aí? Como fazer para criar uma cena de voo MRL (voo mais rápido que a luz) em que os tripulantes de sua nave interestelar viajem, o mais cientificamente possível, de um planeta orbitando a estrela A para outro planeta orbitando a estrela B?

Jogos de Dardos e Touros Mecânicos

É muito comum você ver, naquele filme sci-fi space-opera que amamos, o piloto de uma espaçonave dizendo que vai saltar para as coordenadas de um tal sistema estelar. Ele batuca uns números no teclado ou gesticula diante de uma daquelas interfaces holográficas que transformam qualquer operação de computadores em uma aula de Zumba, e vapo! Lá está a nave orbitando a outra estrela e descendo atmosfera abaixo do planeta em que queria chegar.

Mas você já parou para pensar em como sistemas estelares se movem pelo Universo? Talvez a primeira imagem que nos venha a mente seja a das órbitas de planetas dentro do sistema estelar que conhecemos mais de perto, o nosso Sistema Solar:

Não parece um daqueles alvos de dardos? Viagens neste nível, entre planetas (as interplanetárias), já são extremamente complexas, pois envolvem montanhas de cálculos desenvolvidos pela genialidade de Sir Isaac Newton. Para lançarmos uma sonda até o planeta Marte, por exemplo, devemos mirar não no planeta alvo, mas em onde o planeta alvo vai estar quando a viagem chegar ao fim. Repare que cada planeta completa sua volta ao redor do Sol em sua própria velocidade e com os respectivos planos orbitais ligeiramente inclinados uns com relação aos outros (isso não aparece no mapa plano do Sistema Solar que vemos na imagem acima). Daí, chegar até Marte é molezinha, tipo pôr a linha na agulha enquanto se corre por uma montanha russa, não?

Pois em viagens interestelares (entre sistemas solares diferentes) a coisa fica ainda mais louca, pois além dos planetas girando em torno da estrela central, a própria estrela percorre seu próprio caminho em torno do centro da galáxia, e a galáxia se move em relação ao universo.

Agora você tem que mirar e acertar seu dardo em um alvo que gira e rebola feito doido, e que está a trilhões de quilômetros de distância, avançando nesta rota ensandecida e mudando de posição centenas de quilômetros a cada segundo. Nosso Sol, por exemplo, em sua trajetória circunvagando nossa galáxia, tem velocidade de 200–220 km/s. Ah, e não esqueça, o nosso Sistema Solar, origem da viagem, vai estar fazendo o mesmo movimento com giros e trajetórias próprias, daí a metáfora seria algo assim, você tem que arremessar seu dardo montado em um touro mecânico enlouquecido e acertar o alvo chacoalhante fixado em outro touro mecânico virado no Jiraya.

Como lidar com isso em seus livros/quadrinho/webserie/etc.? Vem, vamos conversar sobre opções, algumas menos, outras mais elegantes.

A mais básica é obedecer fielmente as leias da física e o que compreendemos e somos capazes de fazer hoje. Isso levaria você a escrever a FC Hard, solidamente embasada em ciência. Então, provavelmente, você terá que usar uma nave geracional, ou seja, um veículo grande o suficiente para abrigar um habitat onde as primeiras pessoas a embarcar na nave vão viver suas vidas inteiras e deixar que seus descendentes, um dia, cheguem a estrela alvo. Não, não há nenhum processo que permita a hibernação hoje, só o que se faz é congelar mortos e torcer para que no futuro alguém descubra como consertar os estragos que o congelamento causa ao corpo e como transformar cadáveres em pessoas vivas e saudáveis.

Mas acho que o que você quer escrever é uma história em que seu personagem viaje entre as estrelas, visitando muitos planetas e vivendo incríveis aventuras durante o seu tempo de vida. Para isso voltamos às Viagens MRL.

É um Tipo de Hiperespaço

Quando cientistas acham que tem alguma coisa lá, mas eles não fazem a mínima ideia do que é, costumam chamar isso de matéria escura, ou energia escura, ou quintessência. Quando autoras e autores de ficção científica acham que seus personagens têm que viver suas jornadas em mais de um sistema estelar, mas não sabem como superar distâncias praticamente instransponíveis e como vencer o tiro ao alvo chacoalhante que falamos acima em tempo hábil, antes de seus personagens baterem as botas, essas pessoas criativas apelam para algo como o hiperespaço.

Mas o hiperespaço é só um tipo de mágica (a kind of magic).

Sim. Se partindo da Terra no mundo real você, na melhor das hipóteses científicas sobre esse tipo de coisa, vai desembarcar um tatara, tatara, tatara… neto seu em um planeta orbitando a estrela mais próxima, que tal um atalho? Um universo acima do Universo real, um espaço hiperespacial, que tenha regras que, para total comodidade de quem escreve, não só encurta distâncias astronômicas, entregando o mesmo cara que saiu da estrela A em um mundo da estrela B, como também dá um drible maroto nos complexos cálculos de trajetória newtonianos, bastando que se tenha em mãos as coordenadas hiperespaciais do destino.

Mágica!

Você pode enfeitar, para dar aquele je ne sais quoi de ciência, tipo dizer que não se salta para o hiperespaço a certa distância do poço gravitacional (próximo a superfície, sob maior influência da gravidade) de um planeta ou estrela. Pode argumentar que cálculos pentadimencionais precisam ser feitos por um super computador quântico ou que é preciso consumir um tipo muito raro de droga para que seu cérebro, modificado por ela, consiga sentir e manobrar no hiperespaço. Mas o resultado, como o vejo, será sempre: ”suspendo sua descrença guiando seu olhar para termos científicos coerentes/deslocados/inventados, então nada na mão direita, só uns termos científicos bacanas e, zapt!, um hipersalto na mão esquerda, aplausos!”

E não adianta chamar de outros nomes, tipo Rede Micelial, que é só nickname para hiperespaço mesmo.

Eu sei, eu sei… sou implicante com o hiperespaço, admito.

A física da cosmologia de branas tem até um cara chamado hiperespaço (ou bulk), que é colocado como um espaço com mais dimensões que as nossas quatro e que contém o nosso Universo, o que dá algum suporte ao hiperespaço da FC, mas eu continuo não gostando do hiperespaço, até que me provem que o cara é do bem, tendo pelo menos aquele pezinho saudável (para a boa FC) na ciência e não é um mero deus ex machina dos meios de locomoção, vou continuar incomodado com o hiperespaço.

90% de Transpiração nas Dobras

O termo ficção, em ficção científica, está ali para lhe dar liberdade, claro, e muitas histórias sensacionais foram e ainda serão escritas e filmadas com o truque do hiperespaço, use-o se te faz bem, mas uma das dores divertidas de se escrever FC é lutar constantemente para que o espaço em branco entre as palavras ficção e científica diminua de tamanho o máximo possível, sem que essas palavras colidam e explodam uma a outra.

Sendo o hiperespaço um recurso meia-boca, o que poderíamos utilizar hoje para construir narrativas de FC de viagens espaciais? Abre sua coleção da Scientific American Brasil (fonte excelente da melhor ciência) e vamos suar a camisa e pesquisar.

A opção da moda, hoje, é o motor de dobra de Alcubierre. Vamos conversar sobre ela, primeiro.

Em 1994, o físico teórico mexicano Miguel Alcubierre escreveu um paper (comunicação científica) estabelecendo as bases matemáticas e científicas para um processo de viagem por dobra espacial na vida real que não conflitasse com a relatividade geral. O mecanismo de dobra de Alcubierre iria funcionar, digamos, como uma escada rolante, onde você (a nave espacial) se mantém parado em um mesmo degrau, enquanto o número de degraus (o espaço-tempo) vai aumentando (expandindo) atrás de você, enquanto os degraus a sua frente vão diminuindo de número (contraindo). As equações desenvolvidas pelo gigantesco cérebro de Albert Einstein indicam que nenhum objeto material (você, uma nave espacial) consegue superar a velocidade da luz, e mesmo chegar a esta velocidade é praticamente impossível, mas estas mesmas equações estabelecem que não há velocidade limite para a expansão ou contração do próprio espaço-tempo (os degraus da escada rolante).

Nenhuma regra é quebrada, quem se move mais rápido que a luz aqui é o espaço em torno da nave, sendo que ela mesma está absolutamente estática, quietinha em sua bolha de dobra, onde, segundo a métrica proposta pelo doutor Miguel Alcubierre, sequer sofre efeitos inerciais.

Existem problemas, óbvio, o que é de se esperar para uma proposta submetida a crivo do método científico.

Segundo estudos realizados por outros físicos, para conseguir vergar a realidade a ponto de construir a bolha de dobra, seria necessário usar energias negativas, improváveis, e, pior, para a bolha informar ao espaço-tempo na frente dela de que ele deve se contrair para puxá-la seria necessário já haver uma bolha de dobra formada, para servir de meio por se possa fazer essa comunicação. Impossível, visto que ainda não temos nada antes que a primeira bolha de dobra seja formada.

Outros cientistas, inclusive a NASA na pessoa do físico de sistemas avançados de propulsão Harold “Sonny” White, PhD, propõem soluções, como aplicar técnicas que diminuem drasticamente a quantidade de energia negativa necessária, ou usar pequenos buracos negros fabricados em aceleradores de partículas para comprimir o espaço-tempo na proa do veículo e matéria escura (olha a mágica se infiltrando aí de novo!) para expandir esse mesmo espaço-tempo no rastro da bolha de dobra. Mas aqui o que mais nos interessa, enquanto autores de ficção especulativa, é que há bons indícios de possibilidade científica e muita matemática boa sendo produzida para estudar esse possível mecanismo de viagens MRL.

Para pôr em prática a dobra de Alcubierre nas páginas do seu texto, sua narrativa deve descrever o processo de cálculo de trajetória normal, com técnicos e/ou computadores usando dados observacionais de trajetória dos corpos celestes para inferir, dada a aceleração de sua nave espacial quando em dobra, onde a estrela alvo vai estar quando se passar o tempo médio necessário para sua nave chegar as cercanias daquela estrela. Então, apontada na direção certa (onde a estrela alvo vai estar, lembre-se) o motor de dobra de Alcubierre é acionado. Forças de maré gravitacionais, esperadas nas bordas da bolha de dobra, podem ser informadas como formadoras de um tipo de escudo que protegerá a sua nave de qualquer tipo de colisão, que são raras dada a imensidão do espaço e a distância entre tudo que está nele.

Outro dado que você precisa saber para construir seu texto será o tempo de duração de suas viagens interestelares, visto que cada estrela vai estar a uma distância diferente, geralmente calculada em anos-luz. Para isso assuma que:

• As pesquisas atuais e mais otimistas sobre a teoria de Alcubierre sugerem que é possível que a bolha de dobra poderia ser movida em até 10 vezes a velocidade da luz (ou 10.792.528.488 Km/s);
• A distância da Terra à estrela Alpha Centauri, a mais próxima de nós, é de aproximadamente 4,37 anos-luz (ou 41.343.259.000.000 km);
• A equação para cálculo de tempo é T = S / V (tempo igual a distância dividida pela velocidade);
• Não precisamos nos preocupar com efeitos relativísticos de contração e dilatação do tempo, pois a bolha de dobra é imune a eles, dado que não se move de fato.

Então, se uma viagem à Alpha Centauri em uma velocidade 10 vezes maior que a velocidade da luz levará 3.830 Horas 43 minutos 47 Segundos, ou cerca de 5,25 meses (há quem afirme 6), podemos arredondar (não vou te aborrecer com cálculos) com razoável precisão para valores onde sua nave interestelar percorre cada 1 ano-luz em 1 mês e 6 horas.

Ao chegar a estrela alvo sua tripulação terá que fazer outras viagens menores em dobra, ou viagens por propulsão normal, para alcançar um determinado planeta orbitando essa estrela, ou seja, vão ser necessárias manobras finais de aproximação. Opcionalmente você pode supor sistemas na nave que fazem cálculos de trajetória tão acurados que permitam sua nave desfazer a bolha de dobra nas cercanias de um planeta, mas o jeito anterior é mais romântico. Fique à vontade para escolher.

Antes de encerrarmos por enquanto, é importante dizer que o Dr. Miguel Alcubierre se interessou por esse método de viagem interestelar depois de vê-lo usado em histórias de ficção científica, mais exatamente em Star Trek. Isso representa bem o fato de que a ficção científica é poderosa ferramenta para experimentar, projetar e construir inovação.

Na próxima coluna conversaremos sobre Pontes de Einstein-Rosen (você costumava se divertir bastante com elas, quando assistia ao filme e séries Stargate, lembra?) e em seguida outra possibilidade de construir viagens MRL factível em seus livros e roteiros de ficção científica!

Ad Astra Et Ultra e até breve.

Sobre o autor: Wagner RMS.

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Notas do autor:

06/03/2021. Pouco depois da publicação desta coluna, os físicos Alexey Bobrick e Gianni Martire, da Universidade Lund, na Suécia, publicaram o artigo intitulado Introducing physical warp drives, onde demonstram matematicamente que é possível se construir um motor de dobra nos moldes do proposto pelo Dr. Alcubierre, mas sem o uso de nenhuma matéria exótica e nenhum ingrediente que já não esteja incluído nas teorias físicas aceitas pela comunidade científica. Curiosamente, a nave terá que ter o formato mais próximo possível de um disco. Então? Daqui uns anos e… partiu férias em Alpha Centauri? 😉