El EmDrive: la vida entera de una anomalía, de la promesa a la balanza de Dresde

Amigos, este expediente es distinto a casi todos los del archivo, y por eso me apetecía escribirlo. Aquí no hay testigos que se contradigan, ni documentos con tachones, ni un tipo que dice que su abuelo estuvo en Nuevo México. Aquí hay un aparato, una afirmación medible y quince años de gente midiéndola cada vez mejor hasta que el asunto quedó cerrado. Es la historia de una anomalía que nació, creció, se reprodujo en varios laboratorios y murió de causas naturales. Que es como deberían morir todas.

El aparato es el EmDrive. Una cavidad metálica cerrada, con forma de cono truncado, en la que se meten microondas. No sale nada por ningún sitio: no hay tobera, no hay propelente, no hay chorro. Y su promotor, el ingeniero británico Roger Shawyer, sostuvo desde comienzos de este siglo que el conjunto experimenta un empuje neto en la dirección del extremo ancho.

Si eso fuera cierto, no estaríamos ante un motor mejor. Estaríamos ante la caída de la conservación del momento lineal, que es uno de los pilares sobre los que descansa toda la física desde Newton hasta el modelo estándar, y que además no es una ley empírica cualquiera: se deduce de que las leyes de la física sean las mismas aquí y tres metros más allá. Tirar eso abajo tendría consecuencias en absolutamente todo.

Lo verificable, primero

El primer dato que hay que tener claro es que la afirmación nunca fue una locura desde el punto de vista experimental. Es exactamente lo contrario: era una afirmación cuantitativa, con un montaje concreto y un número asociado. Eso, en este oficio, vale oro. Se puede montar, se puede medir y se puede refutar. Compárese con «vi una luz que aceleró de forma imposible» y se entenderá por qué a mí este caso me cae simpático.

El segundo dato es que los empujes de los que hablamos son ridículamente pequeños. Estamos en el orden de los micronewtons y, en el mejor de los casos reportados, de algún milinewton por kilovatio de potencia. Para hacerse una idea: el peso de un mosquito ronda los veinte micronewton. Medir eso exige balanzas de torsión, aislamiento térmico, aislamiento sísmico y una paranoia metodológica considerable, porque a esa escala todo empuja.

Y el tercero, el importante: hubo resultados positivos publicados, en sitios respetables, por gente competente. Esto no fue nunca cosa de un garaje. Un grupo de la Universidad Politécnica del Noroeste, en China, reportó a finales de la década de 2000 empujes bastante grandes. Y en 2016 el pequeño laboratorio Eagleworks del Centro Espacial Johnson publicó, en el Journal of Propulsion and Power, medidas en vacío de alrededor de un milinewton por kilovatio, revisadas por pares.

Ese artículo fue el pico de la ola. Durante unos meses se pudo decir con toda propiedad que existía una medición revisada por pares de un empuje anómalo. Los titulares fueron los que uno se imagina. Y aquí es donde empieza la parte que merece la pena contar, porque lo que vino después es exactamente lo que se supone que tiene que pasar.

Lo que pasó después: cómo se mata bien una anomalía

Lo que vino después fue gente midiendo mejor. No gente escribiendo columnas de opinión ni discutiendo en foros: gente construyendo balanzas más finas y, sobre todo, diseñando experimentos de control. Y el trabajo decisivo salió de Dresde.

El equipo de Martin Tajmar, en la Universidad Técnica de Dresde, montó un programa específico —lo llamaron SpaceDrive— dedicado a poner a prueba propulsores exóticos con instrumentación de precisión y con una idea rectora sencilla y demoledora: no basta con medir el empuje del aparato, hay que medir el empuje del aparato cuando el aparato no debería empujar.

Sus resultados, publicados a partir de 2018 y refinados en 2021, encontraron efectivamente una señal. Y luego encontraron de dónde venía. Primero: el calor. Una cavidad a la que se le meten cientos de vatios se dilata, y una dilatación desplaza el centro de masas del conjunto sobre la balanza; eso se lee como empuje y no lo es. Segundo, y más elegante: el cableado. Las corrientes que alimentan el amplificador circulan por conductores que están dentro del campo magnético terrestre, y una corriente en un campo magnético siente una fuerza. Es la ley de Lorentz, física de segundo curso, actuando sobre los cables de alimentación.

La prueba definitiva fue un experimento de control precioso: desintonizar la cavidad, o alimentarla de forma que no pudiera resonar, manteniendo idénticas la potencia y la disposición de cables. Si el empuje viniera de la cavidad, tendría que desaparecer. No desapareció. Estaba igual. Es decir: la señal no dependía en absoluto del dispositivo cuyo funcionamiento se estaba probando.

Cuando el grupo de Dresde eliminó y compensó esos efectos, el empuje del EmDrive cayó a cero dentro del error de medida. No a un valor pequeño: a cero. Y en paralelo, el propio grupo chino que había reportado los resultados positivos más llamativos comunicó que sus medidas iniciales estaban afectadas por interferencias experimentales.

Lo que puede ser, sin necesidad de romper la física

El calor lo explica casi todo

A la escala de fuerza en la que se juega esto, un montaje que se calienta es un montaje que se mueve. Los materiales se dilatan de forma asimétrica, los soportes ceden unas micras, el centro de masas se desplaza y la balanza registra una deriva que tiene la forma de un empuje: aparece al encender, crece y se estabiliza. Distinguir eso de una fuerza real exige diseñar el experimento para que lo distinga, y la mayoría de los montajes tempranos no lo hacían.

Los cables no son inocentes

Este es mi favorito, porque es de una ironía perfecta. El EmDrive pretendía obtener empuje sin interaccionar con nada externo. Y resultó que sí interaccionaba con algo externo: con el campo magnético del planeta, a través de los cables de alimentación. Había una fuerza real, medible y reproducible. Simplemente no era la que se buscaba, y su origen es el mismo que el de cualquier motor eléctrico.

La sugestión del experimentador no hace falta

Conviene decirlo, porque es habitual insinuar mala fe cuando un resultado se cae. Nada en esta historia requiere fraude. Requiere lo de siempre: montajes insuficientemente controlados midiendo fuerzas al límite de la sensibilidad. La gente de Eagleworks midió lo que midió, y lo publicó con sus barras de error. El problema no estaba en su honradez, estaba en su lista de efectos sistemáticos.

Por qué este caso no se muere, y por qué debería

Se mantiene vivo, sobre todo, por inercia informativa. El titular de 2016 —la NASA mide un empuje imposible— circuló infinitamente más que el resultado de Dresde de 2021, porque el primero es una promesa y el segundo es una resta. Es el mismo desequilibrio que hace que la retirada de un artículo científico se lea mil veces menos que el artículo. No hay conspiración: hay economía de la atención.

Se mantiene también porque el promotor no ha retirado la afirmación, y en este terreno una afirmación que nadie retira parece una afirmación viva. Pero la carga de la prueba no se reparte a partes iguales: quien sostiene que un aparato viola una ley de conservación tiene que enseñar una medición que sobreviva a los controles, no exigir que los demás demuestren un negativo.

Y sin embargo, este debería ser el caso que más se citara en toda la casa. Porque salió bien. Alguien hizo una afirmación extraordinaria pero comprobable; varios laboratorios la comprobaron; uno de ellos, con instrumentación mejor, encontró la fuente del error; y el asunto quedó cerrado en unos quince años, sin necesidad de creer ni de descreer a nadie. Ese proceso es precisamente lo que le falta a casi todo lo que se discute en los grandes casos contemporáneos, donde no hay aparato que llevar a un laboratorio.

El paralelismo con el efecto Biefeld-Brown es casi literal, con medio siglo de diferencia: fuerza real, explicación exótica propuesta, experimento de control decisivo —allí quitar el aire, aquí desintonizar la cavidad— y explicación mundana confirmada. Cambian los aparatos; no cambia el método.

El manual que dejó Dresde

Lo más valioso que sale de este expediente no es el veredicto: es la lista de controles. Sirve para el EmDrive y sirve para cualquier propulsor exótico que aparezca mañana, y me atrevo a decir que es la aportación más útil de todo este sector en veinte años.

Control uno: girar el dispositivo. Si el empuje es real y procede del aparato, al montarlo del revés sobre la misma balanza debe invertirse. Si la señal apunta siempre hacia el mismo lado del laboratorio con independencia de la orientación del cacharro, no viene del cacharro: viene del entorno o del montaje.

Control dos: alimentar sin resonancia. Meter la misma potencia con la cavidad desintonizada, de modo que el dispositivo no pueda funcionar según su propia teoría. Si la señal persiste, está cerrado el caso. Este fue el control que rompió el espinazo del EmDrive.

Control tres: separar el calor. Registrar la temperatura del conjunto y la deriva térmica de la balanza en paralelo con la señal de fuerza. Un empuje real aparece con la potencia y desaparece con ella; una dilatación tiene una constante de tiempo mucho más lenta y una forma característica de subida y estabilización.

Control cuatro: el cableado. Alimentar con baterías embarcadas en lugar de cables externos, o compensar magnéticamente el montaje, o repetir el ensayo con el aparato orientado en distintas direcciones respecto al norte magnético. La fuerza de Lorentz sobre las corrientes de alimentación es tan pequeña que casi nadie la contempla, y en este rango de medida es enorme.

Y control cinco, el más humano: publicar el resultado negativo. Que el grupo de Dresde dedicara años y un banco de instrumentación de primer nivel a comprobar algo que casi con seguridad no existía, y que publicara que no existía, es exactamente el trabajo que casi nadie financia y que hace avanzar el campo. Si algo hay que aprender de este expediente, es que refutar bien cuesta más dinero y más talento que afirmar.

Queda un detalle que me gusta repetir. Lo que mató al EmDrive no fue el escepticismo: fue una balanza mejor. El escepticismo sin instrumentos es una opinión. Con instrumentos, es un método.