Fysikere analyserede teoretisk muligheden for at skabe en warp-motor (warp-drev) - et hypotetisk objekt, der giver dig mulighed for at rejse med nær- og supersoniske hastigheder (fra en ekstern observatørs synspunkt) på grund af forvrængning af rum-tid omkring rejsende. Det viste sig, at i modsætning til superluminale flyvninger kan skallen på et sådant apparat være lavet af almindeligt stof til at rejse med underlyshastigheder. Samtidig er skibets fremdriftsmekanismer og den store masse, der kræves af granaten, stadig problematiske problemer. Artikel offentliggjort i bladet Klassisk og kvantetyngdekraft.
I slutningen af forrige århundrede beskrev fysiker Miguel Alcubierre fra University of Wales, inspireret af plottet i tv-serien "Star Trek", en teoretisk model for rejser med supersonisk hastighed, som ikke kræver brug af ormehuller. Videnskabsmandens idé var at skabe en slags boble, der omgiver rumfartøjet, komprimerer rumtiden foran skibet og strækker det bagved. Fra en udefrakommende observatørs synspunkt kan sådanne manipulationer virke som superluminal flugt - ligesom i den inflationære model af universet blev de første øjeblikke af dets liv ledsaget af en hurtig udvidelse af rummet, og afstanden mellem punkter steg som hvis de fløj med superluminal hastighed, selvom kroppens fysiske hastigheder var mindre lyshastighed.
Teori om warp-motorer
I den generelle relativitetsteori er kilden til rum-tids-forvrængninger stof - det vil sige, at dens fordeling i rummet bestemmer, hvordan geometrien vil blive forvrænget. Dette forhold kan bruges i den modsatte retning - til at bestemme typen af rum-tidsforvrængning, hvilken fordeling af stof det kan være forårsaget af, og hvilke egenskaber kildestoffet har.
For Alcubierre warp-motoren fører sådanne overvejelser til, at enheden nødvendigvis skal indeholde områder med negativ energitæthed - mens denne værdi for kendte varianter af stof er positiv. Indtil for nylig mente man således, at det til rejser blandt andet ville være nødvendigt først at finde en måde at skabe negativ energitæthed på.
Forskning i warp-motorer
Alexey Bobrick og Gianni Martire fra New York Laboratory for Applied Physics of Advanced Propulsion har generaliseret ideen om Alcubierres warp-motor til en bredere klasse af rum-tid-forvrængninger, end videnskabsmanden oprindeligt foreslog. I den udvidede model opdelte forfatterne rummet i tre områder - et asymptotisk fladt ydre område (det vil sige praktisk talt uforvrænget i stor afstand fra skibet), et buet - apparatets skal og igen en flad indre region - pladsen til selve skibet og passagerer. Samtidig begrænsede fysikere sig til at overveje skaller, der er symmetriske om apparatets bevægelsesakse og er stationære fra observatørens synspunkt i det indre område, dvs. de krævede eksistensen af en global referenceramme. af resten af skallen.
Forskerne fokuserede på en underklasse af warp-motorer, hvor skallen bevæger sig med subluminale synlige hastigheder (hvortil det i princippet er muligt at accelerere almindeligt stof), og som muliggør eksistensen af stationære fysiske observatører (dvs. materielle legemer, ikke kun formelt). stationære punkter) i det indre område. For sfærisk symmetriske rum-tid-forvrængninger beregnede forskere den nødvendige energitæthed baseret på forvrængningsparametrene.
Det viste sig, at sublight warp-motorer ikke kun tillader negativ, men også positiv energitæthed - hvilket betyder, at de i princippet kan fremstilles af det stof, vi er vant til. I dette tilfælde, for observatøren, vil tiden inde i skibet flyde langsommere end i referencerammen, som bevæger sig uden for skallen med samme hastighed, men for en granat med en masse i størrelsesordenen af Jordens masse og en radius på 10 meter, vil decelerationen kun være hundrededele af en procent - det vil sige om et år vil den interne og eksterne tid kun afvige med få timer.
Derudover fandt forfatterne en måde at reducere skibets samlede energi til en model med aksial symmetri ved en fast hastighed - til dette foreslog de at gøre skallen flad i bevægelsesretningen. Ifølge beregninger vil en reduktion af skibets langsgående størrelse føre til en direkte proportional (med samme antal gange) ændring i dets samlede energi. Dette kunne gøre det lettere at skabe warp-motorer baseret på stof med negativ energitæthed – et fladtrykt skib ville have brug for mindre eksotisk materiale.
Warp-motorer og virkelighed
Forskere bemærker, at på trods af muligheden for et skibs bevægelse i oververdenen, er den i praksis næsten ikke forskellig fra oververdenens bevægelse af enhver anden fysisk krop, da der i øjeblikket ikke er kendte måder at accelerere fysiske objekter til superverdenens hastigheder. Det er muligt at antage, at en eller anden hypotetisk partikel allerede bevæger sig hurtigere end lyset - og at undersøge en sådan opgave, men det er ikke muligt at accelerere denne partikel fra den sædvanlige underlyshastighed til den nødvendige superluminale hastighed. Skallen på en warp-motor er også en materiel genstand, og for den, som for enhver anden krop, er de samme overvejelser gældende - og det vil ikke være muligt at accelerere de udenjordiske warp-motorer ved metoder kendt af fysikere.
Det er ikke første gang, at teoretikere for nylig har testet eksotiske rejser for praktiske formål. I virkeligheden er sådanne rejser langt væk – for eksempel afviste NASA i maj 2015 rygter om udviklingen af en warp-motor.
Læs også:
En meget dårlig oversættelse til ukrainsk, hvorfor ikke oversætte fra engelsk og ikke fra Katsapyacha?