(Créditos da imagem: Freepik Premium).

Hoje com 79 anos de idade e sobrevivente de um câncer de pulmão, o físico Fullerton Jim Woodward é, pela idade, professor emérito da Universidade Estadual da Califórnia, dos Estados Unidos. Por um “projeto impossível” que ele pensa estar terminando, Woodward tornou-se tema de uma reportagem da revista de ciência e tecnologia americana Wired.

Woodward passou as últimas três décadas em busca de solucionar o que considera o trabalho de sua vida: um propulsor que pode possibilitar as viagens interestelares. E mesmo tão idoso, a pandemia não interrompeu seus trabalhos. Quem o ajuda  é Hal Fearn. Com apoio financeiro da NASA, eles trabalham do que chamam de unidade Mach-effect gravitational assist (MEGA drive), ou unidade de assistência gravitacional de Efeito Mach. Já adianto que suas ideias não são bem aceitas pela academia, e este artigo visa explicar essa história, para evitar que os leitores caim em interpretações precipitadas pela internet.

O Efeito Mach, chamado também de Efeito Woodward, é baseado no Princípio de Mach. O termo Princípio de Mach foi cunhada por Albert Einstein, oficialmente em 1918, mas a utilizava desde 1912. Esse princípio é baseado em um pensamento creditado a Ernst Mach. Ele basicamente dizia que as propriedades e referenciais inerciais, ou seja, o estado de movimento ou inércia de um corpo, poderiam ser alterados pela disposição da matéria pelo universo. Embora não seja uma ideia cientificamente tão apurada, foi uma das coisas acabou inspirando Einstein a abandonar as ideias de referenciais absolutos de Newton, dando origem à Relatividade Geral.

O Efeito Woodward seria uma propulsão impossível, proposta em 1990 em um artigo no periódico Foundations of Physics Letters pelo próprio James Woodward. Ele sugere que flutuações de massas de pequenos cristais poderiam gerar um impulso sem depender da ação e reação. Isto é, sem a emissão de um propelente. E isso é, pelo menos nos dias de hoje, considerado algo impossível, até que se prove ao contrário. 

O conceito de Woodward (Créditos da imagem: Tom Brosz/SSI).

Um propulsor convencional funciona pelo princípio de ação e reação, uma das leis de Newton. Basicamente, quando um combustível é queimado, a pressão é liberada com os gases. O motor “empurra” os gases, e os gases empurram o motor. É isso que possibilita que os foguetes se movam pelo vácuo, e é a única forma comprovada experimentalmente de se gerar propulsão. 

Em 2017, por meio do programa Innovative Advanced Concepts da NASA, Woodward conseguiu financiamento da agência para o desenvolvimento do MEGA Drive. Isso, entretanto, não significa que o princípio possa funcionar. A NASA é famosa por apostar em tudo, mesmo ideias polêmicas. O MEGA Drive é impossível, até que se prove ao contrário.

Mesmo que possa ser impossível, o MEGA Drive é uma aposta interessante. Isso porque a propulsão por ação e reação não nos permite chegar muito longe. Primeiro pelas limitações de velocidade. O universo é muito grande, e uma nave precisaria se mover a uma fração considerável da velocidade da luz para transformar a exploração do universo interestelar viável. O segundo ponto é a limitação na quantidade de combustível.

Portanto, é extremamente necessário que os cientistas descubram uma forma de propulsão que não dependa de um propelente – ou seja, fazer o impossível acontecer. O Efeito Woodward dependeria apenas de eletricidade. Muita coisa era considerada impossível, até que alguém fez. Portanto, uma aposta polêmica poderia, em um bom cenário, render frutos. 

Seu motor é baseado em cristais chamados de cristais piezoelétricos – não é nada místico. Eles existem de verdade. Esses cristais, quando submetidos a uma pressão, liberam eletricidade. Por outro lado, se você fizer o caminho inverso e submetê-los à corrente elétrica, eles são capazes de vibrar milhares de vezes por segundo. Se você atingir uma sincronia correta, poderia, de maneira hipotética, propulsionar o motor a uma velocidade muito grande. Essa movimentação geraria uma rápida variação na massa do motor, que seria puxado pela gravidade de qualquer objeto. Ou seja, com base no que sabemos hoje, é uma ideia um tanto maluca.

Para colocar em perspectiva, a estrela mais próxima da Terra é a Próxima Centauri, que está localizada a uma distância de cerca de 4 anos-luz da Terra. Portanto, viajando na velocidade da luz, levaria 4 anos para uma nave chegar a algum dos planetas de lá. Mas as nossas naves são muito mais lentas. A New Horizons, por exemplo, levou 9 anos para chegar a Plutão que está a 5 bilhões de quilômetros, ou 0,0005 ano-luz da Terra (isso é pouco mais do que 1 ano-luz dividido por 10 mil). Viajando a metade da velocidade da luz, poderíamos ir até a Próxima Centauri nesse mesmo período tempo

(Créditos da imagem: Freepik Premium).

Apesar de trabalhar em um assunto polêmico, Woodward ainda é um cientista, e ele parece não ter abandonado o método científico. Ele está, aparentemente, pronto para ser falseado. Em outubro, ele pretende enviar um dos protótipos de seu motor para George Hathaway, um engenheiro de testes. O físico o descreve como “provavelmente o melhor experimentalista do mundo para este tipo de trabalho”. Outro protótipo será enviado para o Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA, que também realizará testes.

Woodward diz já ter conseguido gerar, em seu laboratório, uma propulsão. Embora com uma força bastante pequena, se confirmada, pode ser a porta de entrada para uma nova tecnologia revolucionária. Mas isso apenas se ainda for confirmada. Devemos lembrar que uma hipótese só é científica se puder ser falseada, para ser confirmada ou refutada. E é isso que os próximos meses dirão. 

Entretanto, devemos lembrar que essa é uma ideia marginal na física. Ele parte de um princípio que já foi refutado nos anos 1960. Woodward acredita que Carl Brans, responsável por essa refutação, utilizou uma interpretação errada. Em resumo, nessa briga, é Woodward contra quase toda a academia. Sempre existe uma possibilidade de que ele esteja certo, embora seja baixa.

Há outros projetos semelhantes, como o EmDrive, também chamado às vezes de Impossible Drive. Trata-se de uma ideia de propulsão por meio da reflexão de microondas por um objeto cônico. Isso também geraria, hipoteticamente, propulsão sem ação e reação, e também é um projeto apoiado pela NASA. Devemos destacar, é claro, o seu nome carinhoso, que carrega o termo “impossible”.

Referências: 

  1. ASSIS, A. K. T., PESSOA, O. “Erwin Schrödinger e o Princípio de Mach”. Cad. Hist. Fil. Ci., Campinas, Série 3, v. 11, n. 2, p. 131-152, jul.-dez. 2001. Acesso em: 07 set. 2020.
  2. OBERHAUS, Daniel. “Gravity, Gizmos, and a Grand Theory of Interstellar Travel”; Wired. Acesso em: 07 set. 2020.
  3. SAA, Alberto. “Arrasto de referenciais e o princípio de Mach”. Revista USP. São Paulo, n.62, p. 94-103, junho/agosto 2004 . Acesso em: 07 set. 2020.
  4. WOODWARD, James F. “Inertia and propulsion in general relativity: a reply to rodal”. General Relativity and Gravitation, volume 52 (2020). Acesso em: 07 set. 2020.