A USS Enterprise (NCC-1701-D à velocidade da dobra.
A capacidade de manipular o espaço é o conceito mais importante em relação à velocidade da dobra espacial. Se a Enterprise pudesse dobrar o continuum espaço-tempo expandindo a área atrás dela e contraindo a área na frente, a tripulação poderia evitar de chegar à velocidade da luz. Como ela cria seu próprio campo gravitacional, a nave poderia viajar localmente a velocidades bem baixas, evitando, assim, as armadilhas da Terceira Lei de Newton e mantendo os relógios em sincronia com o local de lançamento e de destino. A nave não está realmente viajando a uma "velocidade" por si só - mais parece que está puxando seu destino em direção a ela enquanto empurra de volta seu ponto de partida.
Como as idéias por trás da Teoria Geral da Relatividade de Einstein são complexas e ainda abertas à interpretação, isso deixa as possibilidades amplamente livres para os escritores de ficção científica. Talvez não saibamos como distorcer o tempo e o espaço com a nossa tecnologia atual, mas uma civilização fictícia do futuro pode ser completamente capaz de inventar um dispositivo com a imaginação correta.
No universo de Star Trek, a velocidade da dobra espacial está de acordo com o uso da dobra espacial. A dobra espacial é acionada por reações antimatéria à matéria, que são reguladas por uma substância chamada de dilítio. Essa reação cria um plasma altamente energético, conhecido como eletroplasma, um tipo de matéria com seu próprio campo magnético, que reage com as bobinas de dobra da espaçonave. Essas bobinas normalmente são colocadas no que os autores de Star Trek chamam de nacele de dobra. O pacote inteiro cria um "campo de dobra" ou uma "bolha de dobra" em volta da Enterprise, permitindo que a nave e sua tripulação fiquem seguras enquanto o espaço age. Às vezes, entre a primeira série na televisão (Star Trek: The Original Series) e Star Trek: The Next Generation, os escritores decidiram estabelecer um limite para a velocidade da dobra espacial - usando uma escala de Dobra-1 a Dobra-10, a Enterprise não poderia viajar a qualquer lugar a qualquer hora, já que isso deixaria a trama muito fácil. No programa, a Dobra-19 tornou-se uma velocidade máxima impossível, uma infinidade em que a nave estaria em todos os pontos do universo ao mesmo tempo. A Dobra-9,6, de acordo com o manual técnico de TNG, é a velocidade alcançável mais alta permitida - está definida a 1909 vezes a velocidade da luz.
Conforme a ficção científica avança, Star Trek é muito bem considerada por seus fãs por manter a física relativamente plausível. Embora ninguém vá propor uma nave que viaje a uma velocidade da dobra espacial, ninguém nega a possibilidade desse fato. Star Trek também focou outros grandes conceitos durante a série, inclusive a noção de viagem no tempo por buracos negros ou buracos de minhoca. Os escritores também tiveram que corrigir vários detalhes, como o fato de que não existe som no espaço. Enquanto George Lucas apresenta rajadas e explosões de laser na série Star Wars para manter o tom dramático, Star Trek fica um pouco mais próxima da realidade por não incluir nenhum efeito sonoro no espaço.
Problemas com a velocidade da dobra espacial[]
Então, Einstein ajudou os escritores de Star Trek a manipular o espaço em um universo de ficção científica, mas é mesmo possível construir uma espaçonave que possa enviar pessoas pelas enormes galáxias em um período relativamente curto?
O físico Miguel Alcubierre sugeriu o uso da famosa "matéria exótica", um tipo teórico de matéria com energia negativa. Se pudesse ser descoberta ou criada, a matéria exótica faria o trabalho de repelir o tempo e o espaço e criar o campo gravitacional. Infelizmente, por mais longe que as possíveis fontes de combustível possam chegar, há mais problemas que soluções quando falamos sobre o conceito de fornecer energia à velocidade da dobra espacial. Mesmo que a Enterprise viajasse a velocidades abaixo da luz, conhecidas como propulsão de impulso pelos fãs de Star Trek, a quantidade de combustível e energia necessária para viajar rapidamente pelo espaço seria demasiada para uma única nave. Essa propulsão da Enterprise é alimentada por fusão nuclear, o mesmo tipo de reação que ilumina o Sol e cria grandes explosões de certas bombas nucleares. De acordo com o Dr. Lawrence Krauss, físico teórico e autor de "A física de Star Trek", se o Capitão Kirk quisesse viajar à metade da velocidade da luz (150 mil quilômetros por segundo), a nave precisaria queimar 81 vezes sua massa em hidrogênio, o combustível usado para uma fusão nuclear. O manual técnico de "Star Trek" cita a Enterprise com um peso de mais de 4 milhões de toneladas métricas, daí, a nave precisar de mais de 300 milhões de toneladas métricas de hidrogênio para se deslocar. Para reduzir e parar, a nave precisaria de outros 300 milhões de toneladas métricas de combustível, e uma possível viagem pelas galáxias precisaria de 6642 vezes a massa da "Enterprise".
Algumas pessoas propuseram um sistema em que um dispositivo coletasse hidrogênio conforme a nave se movesse, precedendo a necessidade de armazenar grandes quantidades de combustível, mas Krauss diz que esse dispositivo teria que ter 40 quilômetros de largura para capturar algo que pudesse usar. Mesmo que o hidrogênio seja o elemento mais abundante na galáxia, existe aproximadamente só um átomo de hidrogênio para cada centímetro quadrado cúbico. Fazer a dobra espacial funcionar seria outro problema. O sistema da dobra espacial em Star Trek retira sua energia ao reagir a matéria com a antimatéria - o resultado é a completa destruição e a liberação da energia pura. Como a antimatéria não é muito comum em nosso universo, a Federação teria que produzi-la, algo que podemos ver hoje no Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) em Illinois. Novamente, o problema volta ser a questão da quantidade de combustível necessário para acionar o sistema da dobra espacial. Kruass diz que Fermilab é capaz de produzir 50 bilhões de antiprótons em uma hora - suficiente para produzir 1/1000 de um watt. Seriam necessários 100 mil Fermilabs para acender uma única lâmpada. Produzir antiprótons suficientes para distorcer o continuum espaço-tempo parece quase impossível com a tecnologia atual disponível.
Embora exista pouca opção, durante esse século, de as pessoas desenvolverem uma nave que possa distorcer o espaço e viajar a galáxias distantes mais rápido que a velocidade da luz, isso não fez com que os cientistas e os fãs da série deixassem de imaginar como seria. Em novembro de 2007, a Sociedade Interplanetária Britânica reuniu vários físicos para uma conferência chamada "Mais rápido que a luz: quebrando as barreiras das distâncias interestelares".