فیزیکدانان از نظر تئوری امکان ایجاد یک موتور چرخشی (درایو چرخشی) را تجزیه و تحلیل کردند - یک جسم فرضی که به شما امکان می دهد با سرعت های نزدیک و مافوق صوت (از دید یک ناظر خارجی) به دلیل اعوجاج فضا-زمان در اطراف حرکت کنید. رهگذر. معلوم شد که بر خلاف پروازهای ابر نوری، پوسته چنین دستگاهی می تواند از ماده معمولی برای سفر با سرعت زیر نور ساخته شود. در عین حال، مکانیسم‌های رانش کشتی و جرم بزرگ مورد نیاز پوسته همچنان مشکل‌ساز هستند. مقاله منتشر شده در مجله گرانش کلاسیک و کوانتومی.
در پایان قرن گذشته، فیزیکدان Miguel Alcubierre از دانشگاه ولز، با الهام از طرح سریال تلویزیونی "Star Trek"، یک مدل نظری از سفر با سرعت مافوق صوت را توصیف کرد که نیازی به استفاده از کرم چاله ندارد. ایده دانشمند این بود که نوعی حباب ایجاد کند که فضاپیما را احاطه کند، فضا-زمان را در جلوی کشتی فشرده کند و آن را به پشت بکشد. از دیدگاه یک ناظر بیرونی، چنین دستکاری‌هایی ممکن است مانند پرواز ابر نورانی به نظر برسند - همانطور که در مدل تورمی جهان، اولین لحظات زندگی آن با انبساط سریع فضا همراه بود و فاصله بین نقاط افزایش یافت. اگر آنها با سرعت فوق العاده در حال پرواز بودند، اگرچه سرعت فیزیکی اجسام کمتر از سرعت نور بود.
تئوری موتورهای تار
در نظریه نسبیت عام، منبع اعوجاج فضا-زمان ماده است - یعنی توزیع آن در فضا تعیین می کند که چگونه هندسه مخدوش خواهد شد. این رابطه را می توان در جهت مخالف استفاده کرد - برای تعیین نوع اعوجاج فضا-زمان، اینکه چه توزیع ماده می تواند ناشی از آن باشد و ماده منبع دارای چه ویژگی هایی است.
برای موتور Warp Alcubierre، چنین ملاحظاتی منجر به این واقعیت می شود که دستگاه باید لزوماً دارای مناطقی با چگالی انرژی منفی باشد - در حالی که برای انواع شناخته شده ماده این مقدار مثبت است. بنابراین، تا همین اواخر، اعتقاد بر این بود که برای سفر، از جمله موارد دیگر، ابتدا باید راهی برای ایجاد چگالی انرژی منفی پیدا کرد.
تحقیق در مورد موتورهای تار
الکسی بابریک و جیانی مارتیره از آزمایشگاه فیزیک کاربردی پیشرانه پیشرفته نیویورک، ایده موتور تار Alcubierre را به کلاس گسترده‌تری از اعوجاج فضا-زمان نسبت به آنچه دانشمند در ابتدا پیشنهاد کرده بود، تعمیم داده‌اند. در مدل توسعه‌یافته، نویسندگان فضا را به سه ناحیه تقسیم کردند - یک ناحیه بیرونی مجانبی مسطح (یعنی عملاً بدون اعوجاج در فاصله زیادی از کشتی)، یک منطقه منحنی - پوسته دستگاه، و دوباره، یک منطقه مسطح. منطقه داخلی - فضایی برای خود کشتی و مسافران. در عین حال، فیزیکدانان خود را به در نظر گرفتن پوسته هایی اکتفا کردند که نسبت به محور حرکت دستگاه متقارن هستند و از دید ناظر در ناحیه داخلی ساکن هستند، یعنی نیاز به وجود یک چارچوب مرجع جهانی داشتند. بقیه پوسته
محققان بر روی زیرمجموعه‌ای از موتورهای تار تمرکز کردند که در آن پوسته با سرعت‌های مرئی زیر نوری حرکت می‌کند (که اصولاً می‌توان به ماده معمولی شتاب داد) و امکان وجود ناظران فیزیکی ثابت (یعنی اجسام مادی، نه فقط به صورت رسمی) را فراهم می‌کند. نقاط ثابت) در ناحیه داخلی. برای اعوجاج فضا-زمان کروی متقارن، دانشمندان چگالی انرژی مورد نیاز را بر اساس پارامترهای اعوجاج محاسبه کردند.
معلوم شد که موتورهای تار نوری زیر نور نه تنها چگالی انرژی منفی، بلکه مثبت نیز می دهند - به این معنی که در اصل می توان آنها را از ماده ای که ما به آن عادت کرده ایم ساخته شوند. در این حالت، برای ناظر، زمان در داخل کشتی کندتر از چارچوب مرجع که در خارج از پوسته با همان سرعت حرکت می کند، جریان می یابد، اما برای پوسته ای با جرمی برابر جرم زمین و با شعاع 10 متر، کاهش سرعت تنها صدم درصد خواهد بود - یعنی در یک سال، زمان داخلی و خارجی تنها چند ساعت از هم جدا می شود.
علاوه بر این، نویسندگان راهی برای کاهش انرژی کل کشتی برای مدلی با تقارن محوری با سرعت ثابت پیدا کردند - برای این کار، آنها پیشنهاد کردند که پوسته در جهت حرکت صاف شود. بر اساس محاسبات، کاهش اندازه طولی کشتی منجر به تغییر مستقیم (به همان تعداد بار) در انرژی کل آن می شود. این می‌تواند ساخت موتورهای تار بر اساس ماده با چگالی انرژی منفی را آسان‌تر کند - یک کشتی مسطح به مواد عجیب و غریب کمتری نیاز دارد.
چرخش موتورها و واقعیت
دانشمندان خاطرنشان می کنند که، علیرغم امکان حرکت یک کشتی در جهان، در عمل تقریباً هیچ تفاوتی با حرکت بر روی جهان هر جسم فیزیکی دیگری ندارد، زیرا در حال حاضر هیچ روش شناخته شده ای برای شتاب دادن اجسام فیزیکی به سرعت ابرجهان وجود ندارد. می توان فرض کرد که برخی از ذرات فرضی در حال حاضر سریعتر از نور حرکت می کند - و چنین کاری را بررسی کرد، اما نمی توان این ذره را از سرعت معمول زیر نور به سرعت فوق نوری لازم شتاب داد. پوسته یک موتور تار نیز یک شی مادی است و برای آن، مانند هر جسم دیگری، همان ملاحظات معتبر است - و شتاب دادن به موتورهای تار فرازمینی با روش هایی که فیزیکدانان شناخته شده اند ممکن نخواهد بود.
این اولین بار نیست که نظریه پردازان اخیراً سفرهای عجیب و غریب را برای عملی بودن آزمایش می کنند. در واقعیت، چنین سفرهایی بسیار دور هستند - به عنوان مثال، در می 2015، ناسا شایعات مربوط به توسعه یک موتور تار را رد کرد.
همچنین بخوانید:
یک ترجمه بسیار بد به اوکراینی، چرا از انگلیسی ترجمه نمی شود، و نه از Katsapyacha؟