EmDrive: polémica por el motor "de la NASA" que violaría la tercera Ley de Newton

Todo lo que diga NASA en algún lado vende. Mucho. Si en la verdulería de la esquina tuvieran manzanas con el logo de la NASA al doble del precio, yo compraría, y si ustedes leen este blog, seguramente también.

Así que NASA en el mismo titular de se violan leyes de la física, es una noticia perfecta. Y así fue la historia que se vio en muchos medios internacionales estos días: un motor que está siendo probado por científicos que trabajan en Eagleworks, un pequeño grupo de investigación de la NASA, y que violaría la tercera ley de Newton: "para cada acción, siempre se genera una reacción igual en sentido opuesto".

¿De qué se trata el EmDrive y por qué es importante?

El Propulsor de Cavidad Resonante RF (EmDrive para los amigos) fue inventado por un ingeniero británico en el año 2000. Consta de un cono truncado metálico, con un magnetrón en uno de sus extremos (parecido al que tenemos en el horno microondas). Estas microondas rebotan dentro del recipiente, y por algún motivo que se desconoce, aparentemente generaría una pequeña fuerza en un sentido.

La gran diferencia con todos los demás motores, es que este no empuja ningún objeto material en sentido opuesto. Como los cohetes, que impulsan gases, o los autos, que mediante ruedas empujan el suelo hacia atrás.

Tercera Ley de Newton: Toda acción genera una reacción de igual magnitud en sentido opuesto.

Y si funcionara (porque todavía no se sabe a ciencia cierta), sería un avance genial, porque se podrían construir naves que no tengan que cargar combustible para viajar grandes distancias a velocidades enormes. Lo único que necesitaría sería energía que se puede obtener de paneles solares, un reactor nuclear, o desde afuera mediante algún láser muy potente estilo Estrella de la Muerte. El progreso que la Humanidad podría hacer con algo de esta magnitud, es realmente impensable.

Y además de sernos de gran utilidad, sería un desafío averiguar por qué carajo funciona.

El aparato se viene investigando en distintos laboratorios de diversos países durante la última década y media, y todos los experimentos dan resultados muy pequeños que "requieren más investigación".

La noticia explotó estos días porque se publicó el último experimento hecho por científicos de la NASA en una revista seria de revisión por pares: Journal of Propulsion and Power del American Institute of Aeronautics and Astronautics, que es una revista seria, y no un Predator Journal como vimos en este artículo.

La comunidad científica se muestra muy escéptica respecto a los resultados obtenidos. Por un lado, porque las Leyes de Newton son algo serio y bastante probado en el mundo a escala cotidiana, como las Leyes de la Termodinámica, y ya sabemos lo que dice Homero al respecto.

El físico y doctor en matemáticas español Francis Villatoro explica en este artículo los detalles técnicos de por qué cree que el experimento es muy pobre. En resumen: metieron al aparato en una cámara de vacío, sobre unas balanzas de precisión, y activaron el aparato con una potencia de 40, 60 y 80W en 6 oportunidades cada uno, y obtuvieron un ligero empuje (del orden de los 100 microNewtons, que sería la fuerza provocada por el peso de un objeto de 0,01 gramos).

1) Repitieron las pruebas pocas veces. Quizás haya razones técnicas para no probar con más variedad de potencias, pero ¿sólo repetirlos 6 veces? ¿Por qué no 100?
2) Los márgenes de error son muy grandes respecto a los resultados obtenidos.
3) Los datos están muy dispersos, al punto de haber varios resultados donde el empuje es mayor con 60 W que con 80 W.
4) No se puede descartar que el empuje provenga de alguna pequeña fuga de gases, o sea un error producido por diferencias de dilatación térmica.

Otros se cuestionan hasta qué punto está bien que la NASA use dinero público para realizar investigaciones que bordean la pseudociencia. Y además de dinero, su imagen pública. Si bien todos los medios titularon "la NASA afirma", "la NASA está trabajando", etc., este programa es una pequeña rama de investigación, bastante marginal, y no es ni por lejos el programa principal de la institución. Para ponerlo en números, de los 18.000 millones de dólares anuales que tiene la NASA como presupuesto, Eagleworks tiene adjudicados 50.000. Queremos creer que eso no incluye el salario de todo el equipo.

Ojalá se hagan mejores experimentos y el microondas mágico funcione, y viole la tercera ley de Newton y se rompan todos los paradigmas de la Ciencia. Sin embargo, no podemos festejar hasta que haya mejores resultados.

Si quieren revisar el paper publicado el 17 de noviembre, está disponible en: Harold White, Paul March, James Lawrence, Jerry Vera, Andre Sylvester, David Brady, and Paul Bailey.  "Measurement of Impulsive Thrust from a Closed Radio-Frequency Cavity in Vacuum".
http://dx.doi.org/10.2514/1.B36120

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