en la Ley de Newton de la gravitación universal, la gravedad era una fuerza externa transmitida por medios desconocidos. En el siglo XX, el modelo de Newton fue reemplazado por la relatividad general donde la gravedad no es una fuerza sino el resultado de la geometría del espacio-tiempo. Bajo la relatividad general, la antigravedad es imposible excepto bajo circunstancias artificiales.,
Gravity shieldsEdit
un monumento en Babson College dedicado a Roger Babson para la investigación en anti-gravedad y aisladores de gravedad parcial
General relativity research in the 1950sedit
general relativity was introduced in the 1910s, but development of the theory was greatly slowed by a lack of suitable mathematical tools. Parecía que la antigravedad estaba prohibida bajo la relatividad general.
se afirma que la Fuerza Aérea de los Estados Unidos también realizó un esfuerzo de estudio a lo largo de la década de 1950 y en la década de 1960., El ex teniente coronel Ansel Talbert escribió dos series de artículos periodísticos afirmando que la mayoría de las principales empresas de aviación habían comenzado la investigación de propulsión de control de gravedad en la década de 1950.
se sabe que hubo serios esfuerzos en marcha en la compañía Glenn L. Martin, que formó el Instituto de investigación para Estudios Avanzados., Los principales periódicos anunciaron el contrato que se había hecho entre el físico teórico Burkhard Heim y la Glenn L. Martin Company. Otro esfuerzo en el sector privado para dominar la comprensión de la gravitación fue la creación del Instituto de Física de campo de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill en 1956, por el fideicomisario de la Gravity Research Foundation Agnew H. Bahnson.,
el apoyo militar para proyectos antigravedad fue terminado por la Enmienda Mansfield de 1973, que restringía el gasto del Departamento de Defensa a solo las áreas de investigación científica con aplicaciones militares explícitas. La Enmienda Mansfield fue aprobada específicamente para poner fin a proyectos de larga duración que tenían poco que mostrar por sus esfuerzos.
bajo la relatividad general, la gravedad es el resultado de seguir la geometría espacial (cambio en la forma normal del espacio) causada por la masa-energía local., Esta teoría sostiene que es la forma alterada del espacio, deformada por objetos masivos, la que causa la gravedad, que en realidad es una propiedad del espacio deformado en lugar de ser una verdadera fuerza. Aunque las ecuaciones normalmente no pueden producir una «geometría negativa», es posible hacerlo usando»masa negativa». Las mismas ecuaciones no descartan, por sí mismas, la existencia de masa negativa.
tanto la relatividad general como la gravedad newtoniana parecen predecir que la masa negativa produciría un campo gravitacional repulsivo., En particular, Sir Hermann Bondi propuso en 1957 que la masa gravitacional negativa, combinada con la masa inercial negativa, cumpliría con el fuerte principio de equivalencia de la teoría de la relatividad general y las leyes newtonianas de conservación del momento lineal y la energía. La prueba de Bondi produjo soluciones sin singularidad para las ecuaciones de relatividad. En julio de 1988, Robert L. Forward presentó un documento en la 24a conferencia conjunta de propulsión AIAA / ASME / SAE / ASEE que proponía un sistema de propulsión de masa gravitacional negativo Bondi.,
Bondi señaló que una masa negativa caerá hacia (y no lejos de) la materia «normal», ya que aunque la fuerza gravitacional es repulsiva, la masa negativa (según la Ley de Newton, F=ma) responde acelerando en la dirección opuesta a la de la fuerza. La masa Normal, por otro lado, se alejará de la materia negativa. Señaló que dos masas idénticas, una positiva y otra negativa, colocadas una cerca de la otra, por lo tanto, se auto-acelerarán en la dirección de la línea entre ellas, con la masa negativa persiguiendo a la masa positiva., Observe que debido a que la masa negativa adquiere energía cinética negativa, la energía total de las masas aceleradoras permanece en cero. Forward señaló que el efecto de autoaceleración se debe a la masa inercial negativa, y podría verse inducido sin las fuerzas gravitacionales entre las partículas.
el modelo estándar de física de partículas, que describe todas las formas de materia actualmente conocidas, no incluye la masa negativa., Aunque la materia oscura cosmológica puede consistir en partículas fuera del modelo estándar cuya naturaleza es desconocida, su masa es ostensiblemente conocida, ya que se postularon a partir de sus efectos gravitacionales sobre los objetos circundantes, lo que implica que su masa es positiva. La energía oscura cosmológica propuesta, por otro lado, es más complicada, ya que según la relatividad general los efectos tanto de su densidad de energía como de su presión negativa contribuyen a su efecto gravitacional.,
quinta fuerzaeditar
bajo la relatividad general cualquier forma de energía se acopla con el espacio-tiempo para crear las geometrías que causan la gravedad. Una pregunta de larga data era si estas mismas ecuaciones se aplicaban o no a la antimateria. El problema se consideró resuelto en 1960 con el desarrollo de la simetría CPT, que demostró que la antimateria sigue las mismas leyes de la física que la materia «normal», y por lo tanto tiene un contenido de energía positiva y también causa (y reacciona a) la gravedad como la materia normal (ver interacción gravitacional de la antimateria).,
durante gran parte del último cuarto del siglo XX, la comunidad física estuvo involucrada en los intentos de producir una teoría de campo unificada, una teoría física única que explica las cuatro fuerzas fundamentales: la gravedad, el electromagnetismo y las fuerzas nucleares fuertes y débiles. Los científicos han avanzado en la unificación de las tres fuerzas cuánticas, pero la gravedad ha seguido siendo» el problema » en cada intento. Sin embargo, esto no ha impedido que se realicen muchos de esos intentos.,
generalmente estos intentos intentaron «cuantificar la gravedad» al postular una partícula, el gravitón, que transportaba la gravedad de la misma manera que los fotones (luz) transportan el electromagnetismo. Sin embargo, todos los intentos simples en esta dirección fracasaron, lo que llevó a ejemplos más complejos que intentaron explicar estos problemas. Dos de ellos, la supersimetría y la supergravedad relacionada con la relatividad, requerían la existencia de una «quinta fuerza» extremadamente débil llevada por un gravifotón, que acoplaba varios «cabos sueltos» en la teoría cuántica de campos, de una manera organizada., Como efecto secundario, ambas teorías también requerían que la antimateria fuera afectada por esta quinta fuerza de una manera similar a la antigravedad, dictando la repulsión lejos de la masa. En la década de 1990 se llevaron a cabo varios experimentos para medir este efecto, pero ninguno arrojó resultados positivos.
en 2013, el CERN buscó un efecto antigravedad en un experimento diseñado para estudiar los niveles de energía dentro del antihidrógeno. La medición de antigravedad fue solo un «espectáculo secundario interesante» y no fue concluyente.
General-relativistic «warp drives»Edit
hay soluciones de las ecuaciones de campo de la relatividad general que describen «unidades warp» (como la métrica de Alcubierre) y agujeros de gusano estables y transitables. Esto por sí solo no es significativo, ya que cualquier geometría del espacio–tiempo es una solución de las ecuaciones de campo para alguna configuración del campo tensor de energía-estrés (ver soluciones exactas en relatividad general)., La relatividad General no restringe la geometría del espacio–tiempo a menos que se impongan restricciones externas al tensor de energía-estrés. Las geometrías Warp-drive y traversable-wormhole se comportan bien en la mayoría de las áreas, pero requieren regiones de materia exótica; por lo tanto, se excluyen como soluciones si el tensor de energía de estrés se limita a formas conocidas de materia. La materia oscura y la energía oscura no se entienden lo suficiente en este momento como para hacer declaraciones generales con respecto a su aplicabilidad a un impulso warp.,
Breakthrough Propulsion Physics Programeditar
durante el final del siglo XX, la NASA proporcionó fondos para el programa Breakthrough Propulsion Physics Program (BPP) desde 1996 hasta 2002. Este programa estudió una serie de diseños «lejanos» para la propulsión espacial que no estaban recibiendo financiación a través de la Universidad normal o canales comerciales. Se investigaron conceptos similares a la antigravedad bajo el nombre de «diametric drive». El trabajo del programa BPP continúa en la Fundación Tau Zero, independiente y no afiliada a la NASA.