Para conservar el impulso necesitas algún tipo de masa de reacción. Algo que también cobrará impulso por el cambio neto de 0.

Los cohetes modernos usan gases de escape para esto, pero estamos usando otras masas mucho más comúnmente. Es el planeta Tierra. Automóviles, trenes, personas: "vertemos" impulso en nuestro planeta. A través de la fricción, pero si puede hacerlo sin contacto, a larga distancia, está listo para comenzar. Empujar o jalar contra el Sol u otras estrellas también podría ser bueno.

Probablemente el impulso específico de tal impulso, y su "empuje" máximo, dependería de la distancia al cuerpo que desea usar y su masa. Con la manipulación de la gravedad, solo podías empujar o tirar, pero nada más. Esto requeriría tres "anclajes" para muchas maniobras, lo que hace que el conjunto Sol-Tierra-Luna sea agradable, pero también hace que las maniobras sean más complicadas y dependientes del tiempo de una manera complicada. Cosas de "no puedo ir durante la luna llena". Finalmente, si sabe que necesita tres anclas la mayor parte del tiempo, querrá al menos tres motores en marcha y uno o dos de repuesto. En caso de falla, las maniobras con solo dos serían extremadamente limitadas. Pero, por otro lado, puedo imaginar deportes en embarcaciones ligeras de un solo asiento, construidas deliberadamente con uno o dos empujadores y asteroides configurados solo para el juego. Los pilotos deportivos tendrían un lugar único,

Taquión Drive de John Cramer

Este es uno de los mejores conceptos para una unidad espacial. La energía y el impulso se conservan. La física es más que un poco especulativa, pero ser especulativo no debería ser un problema para la ciencia ficción.

Considere el problema central de los cohetes: ¿cómo se puede quemar combustible a una velocidad de escape lo suficientemente alta para proporcionar un empuje razonable sin un gasto de energía irrazonable? Este es el dilema que aqueja a nuestro programa espacial, y las soluciones que hemos desarrollado no son muy buenas.

Entonces, consideremos un dispositivo que produce grandes cantidades de taquiones E=0 y los usa como escape de velocidad infinita de un "cohete". Dentro de las limitaciones de las leyes de conservación de la física, podemos hacer todos los taquiones que queramos de forma gratuita, siempre que los hagamos en pares neutrino-antineutrino para conservar el espín y el número de leptones. La conservación de la cantidad de movimiento no es un problema porque queremos y necesitamos el impulso de la cantidad de movimiento derivado de la emisión del par neutrino-antineutrino. Esto nos deja para tratar con la conservación de energía.

La paradoja aquí es que con un escape de alto impulso de taquiones producidos sin costo de energía y lanzados desde la parte trasera de nuestro vehículo espacial, el vehículo parecería ganar energía cinética de la nada, en violación de la ley de conservación de la energía. La solución a esta paradoja (como puede demostrarse considerando los sistemas de partículas) es que los procesos que producen los taquiones también deben consumir suficiente energía interna para dar cuenta de la ganancia de energía cinética del sistema. Por lo tanto, un vehículo impulsado por taquiones podría flotar sin costo de energía (¡antigravedad!), pero solo podría ganar energía cinética si se suministrara una cantidad comparable de energía almacenada.

Cramer incluso proporciona un mecanismo plausible para generar los taquiones para impulsar este impulso hipotético.

¿Cómo podemos hacer que un motor produzca grandes flujos de pares de electrones neutrino-antineutrino emitidos en una dirección seleccionada? Todo lo que puedo hacer aquí es exponer los problemas y especular. Los neutrinos son producidos por la interacción débil, que tiene ese nombre porque es muchos órdenes de magnitud más débil que el electromagnetismo. La producción de neutrinos de cualquier tipo es improbable. Por otra parte, en cualquier proceso de reacción cuántica el coste de la energía al cuadrado aparece en el denominador de la probabilidad, y si esa energía es cero, debería dar lugar a una gran probabilidad. El truco podría ser organizar alguna reacción o proceso que en principio sea fuerte pero que sea inhibido por la conservación del impulso. Luego, la emisión de un par neutrino-antineutrino para proporcionar el impulso necesario con un costo de energía cero haría que el proceso se llevara a cabo.

Ahí lo tienes: la unidad de taquiones. Una unidad espacial hipotética basada en la ciencia que se ejecuta en la física especulativa. Los taquiones están pasados ​​de moda actualmente, pero nunca se sabe cuándo algún viejo concepto que se creía descartado hace mucho tiempo resucita y se convierte en la última ciencia sexy y candente.

Fuente: Columna de vista alternativa AV-61

reacción invisible

Puede haber una reacción bastante ordinaria como con un cohete, pero es invisible y no tiene ningún efecto, por lo que puede ignorarse. Conocemos la materia oscura, entonces, ¿por qué no un cohete de materia oscura ?

Sin embargo, la razón habitual para tener un "impulso espacial" es ahorrar la energía necesaria para alcanzar la velocidad y permitir aceleraciones que aplastarían a la tripulación si se hicieran de manera normal. Así que probablemente no queramos cohetes en absoluto.

Si tiene alguna forma novedosa de ponerse al día, etc., pero descarta el problema del impulso diciendo que se lo lleva la emisión de materia oscura, todavía tiene la ecuación normal del cohete aplicada a la energía necesaria para llevarse la masa de equilibrio.

Más lento que la luz pero todavía Warp Drive

Tal vez la nave no se mueva por el espacio en absoluto, pero una burbuja de espacio que contiene la nave sí puede moverse. Normalmente queremos una nave que no esté en el hiperespacio o saltando o lo que sea que esté presente en el espacio para que pueda experimentar el universo a su alrededor (por ejemplo, toparse con cosas). Entonces, tener un mecanismo de deformación/hiperespacio/salto y luego hacerlo más lento que la luz (¿debido a las reglas de causalidad?) es un poco extraño.

Compartido con la tecnología Warp

Pero podemos sacar algo de provecho al tener un mecanismo común entre Warp Drive (hiperespacio, saltos, lo que sea) y los motores "subluz". La nave se mueve por el espacio de forma normal. Pero los motores utilizan la tecnología FTL para transferir energía e impulso a través de agujeros de gusano, espacio warp o lo que sea. Esto tiene la ventaja de utilizar mecanismos comunes, siempre es bueno hacerlo.

Piense en una analogía de los Teleféricos , ya que San Francisco es famoso. Llega por debajo de la calle para agarrar un cable, obteniendo así su potencia de conducción de un motor ubicado en otra parte de la ciudad. El motor no tiene que moverse solo o su combustible. La entrega de energía/impulso es invisible para los automóviles normales en la carretera.

El motor de la nave espacial podría llegar a otra dimensión, a través de un agujero de gusano, hiperespacio o lo que sea. La nave en sí no viaja a través del subespacio, pero sí la energía y el impulso. La analogía proporciona lo que queremos específicamente para la nave espacial: no necesita llevar su propia fuente de energía y combustible, lo que nos libera de la tiranía de la ecuación del cohete.

Puede usar una fuente de energía central, o podría usar un sistema de amortiguadores de energía e impulso para ahorrar energía consumida. Considere que un barco que va en una dirección y otro barco que va en la dirección opuesta, como pareja, equilibrarán el impulso. Y los barcos tienden a ir y venir por la misma ruta. El sistema de cable subespacial podría conectarse a un amortiguador de algún tipo que permita mover el impulso entre usos opuestos en lugar de simplemente perderlo. Lo mismo ocurre con la energía: si puedes recuperar la energía de ruptura, ahorrarás una gran cantidad de energía.

Imagine que los motores subespaciales pueden conectarse entre sí, marcados en la dirección deseada. Dos naves pueden empujarse entre sí, a través de sus motores a través del subespacio. O bien, un barco puede ser empujado por una gran rueda de reacción y, del mismo modo, puede romperse contra el lado opuesto de la misma rueda.

Además, puede tener en cuenta que el uso de la tecnología hiperespacial para este enfoque siempre puede evitar las reglas de violación de causalidad con las que se encontrarían los viajes FTL.

otro universo

En general, si parece que se ha violado una cantidad conservada, acaba de encontrar otra forma de esa cantidad. La energía se puede consumir de tantas maneras que es fácil perderla de vista. El momento angular puede entrar en campos magnéticos (e inventar nuevos campos), así como en objetos giratorios. Pero el momento lineal realmente tiene que ser masa o partículas sin masa moviéndose, necesitando una cierta cantidad de energía para hacerlo. Esto nos lleva de vuelta al cohete invisible.

Entonces, pierde el impulso en un universo diferente. Pero, al igual que con el cohete invisible, desea obtener energía e impulso, no gastarlo . Así que supongamos que este universo tiene corrientes de impulso que puedes aprovechar, como ríos o cables de la calle. Esto es como los motores subluz de tecnología hiperespacial, pero con una fuente natural. Si piensa en ello como corrientes de viento o de agua, puede "navegarlas" sondeando hasta la profundidad deseada, y esto podría darle límites en cuanto a lo que está disponible: completo con tormentas y estancamiento. Eso da un rico forraje de trama allí mismo.

Dado que las transmisiones están en todas partes, no es un FTL furtivo, por lo que no tiene que preocuparse en absoluto por la violación de la causalidad. Y el mismo mecanismo les da energía ilimitada de manera más general para su sociedad.

Principio de Mach

Tal vez tu impulso "empuja" contra toda la masa del universo. Parece ser un impulso sin reacción, pero el equilibrio se extiende por todo . Esto tiene sus propios problemas con respecto a la causalidad FTL. Es un gesto manual rápido para cualquier diseño X que ya tengas y necesites para reflejar la ley de conservación.

En cuanto a su uso como principio para diseñar una unidad espacial, todavía tiene el problema de traer toda la energía y generar una diferencia en el impulso, por lo que también podría usar un cohete invisible más común.

A nivel de handwavium, un impulso sin reacción se explica simplemente mediante una teoría de unificación. Así como la masa y la energía no se conservan por separado (o las reacciones nucleares no funcionarían), esta teoría avanzada explicará que el impulso y la energía no se conservan por separado, sino que se pueden convertir de uno a otro. En niveles "normales" de experiencia, por supuesto, los dos están separados, al igual que la masa y la energía están separadas y sus leyes de conservación se consideran independientes.

Los detalles se dejan como ejercicio para el lector.

En los años 50 y 60, las condiciones requeridas para que la unificación diera resultados prácticos generalmente se describían como campos magnéticos opuestos que interactúan y que "tensan la estructura del espacio-tiempo", pero esto obviamente ha caído en desgracia, y por muy buenas razones. - Los campos magnéticos opuestos pueden estresar a los generadores, pero a los campos en sí realmente no les importa.

Los altos niveles de energía tampoco parecen funcionar, ya que el impulso parece estar conservado en el LHC, y los niveles de energía locales asociados con sus colisiones están muy cerca de niveles realmente importantes.

La introducción de tal teoría es obviamente un desafío para un autor, y la mejor estrategia parece ser simplemente referirse a ella de pasada. Los detalles pueden pasarse por alto como demasiado abstrusos para todos, excepto para los mejores investigadores, o tal vez dependan de niveles de computación tan monumentales que requieran computadoras fabulosamente poderosas (con un software igualmente poderoso).