Fyysikot analysoivat teoreettisesti mahdollisuutta luoda loimimoottori (loimikäyttö) - hypoteettinen esine, jonka avulla voit matkustaa lähes ja yliäänenopeuksilla (ulkopuolisen tarkkailijan näkökulmasta) aika-avaruuden vääristymisen vuoksi. matkustaja. Kävi ilmi, että toisin kuin superluminaaliset lennot, tällaisen laitteen kuori voidaan valmistaa tavallisesta aineesta alivalonopeuksilla matkustamiseen. Samaan aikaan aluksen propulsiomekanismit ja kuoren vaatima suuri massa ovat edelleen ongelmallisia kysymyksiä. Artikla julkaistu lehdessä Klassinen ja kvanttipainovoima.
Viime vuosisadan lopussa Walesin yliopiston fyysikko Miguel Alcubierre kuvasi Star Trek -televisiosarjan juonen inspiroimana teoreettista mallia yliääninopeudella kulkemisesta, joka ei vaadi madonreikien käyttöä. Tiedemiehen idea oli luoda eräänlainen kupla, joka ympäröi avaruusalusta, puristaen aika-avaruutta aluksen edessä ja venyttäen sitä takana. Ulkopuolisen tarkkailijan näkökulmasta tällaiset manipulaatiot voivat tuntua superluminaaliselta lennosta - aivan kuten universumin inflaatiomallissa sen elämän ensimmäisiä hetkiä seurasi avaruuden nopea laajeneminen ja pisteiden välinen etäisyys lisääntyi jos ne lentäisivät superluminaalisella nopeudella, vaikka ruumiiden fyysiset nopeudet olisivat pienempiä valon nopeutta.
Loimimoottorien teoria
Yleisessä suhteellisuusteoriassa aika-avaruusvääristymien lähde on aine – eli sen jakautuminen avaruudessa määrää kuinka geometria vääristyy. Tätä suhdetta voidaan käyttää päinvastaiseen suuntaan - määrittää, millainen tila-aikavääristymä on, mistä ainejakaumasta se voi johtua ja mitä ominaisuuksia lähdeaineella on.
Alcubierren loimimoottorin osalta tällaiset näkökohdat johtavat siihen, että laitteen täytyy välttämättä sisältää alueita, joilla on negatiivinen energiatiheys - kun taas tunnetuille ainelajeille tämä arvo on positiivinen. Niinpä viime aikoihin asti uskottiin, että muun muassa matkustamista varten olisi ensin löydettävä tapa luoda negatiivinen energiatiheys.
Tutkimus loimimoottoreista
Alexey Bobrick ja Gianni Martire New Yorkin Advanced Propulsion Applied Physics -laboratoriosta ovat yleistäneet idean Alcubierren loimimoottorista laajempaan aika-avaruusvääristymien luokkaan kuin tiedemies alun perin ehdotti. Laajennetussa mallissa tekijät jakoivat tilan kolmeen alueeseen - asymptoottisesti tasaiseen ulkoalueeseen (eli käytännössä vääristymättömään suurella etäisyydellä aluksesta), kaarevaan - laitteen kuoreen ja jälleen tasaiseen alueeseen. sisäalue - tila itse alukselle ja matkustajille. Samanaikaisesti fyysikot rajoittuivat huomioimaan kuoret, jotka ovat symmetrisiä laitteen liikeakselin suhteen ja ovat havainnoijan kannalta paikallaan sisäalueella, eli vaativat globaalin viitekehyksen olemassaoloa. lopusta kuoresta.
Tutkijat keskittyivät loimimoottorien alaluokkaan, jossa kuori liikkuu subluminaalisilla näkyvillä nopeuksilla (johon on periaatteessa mahdollista kiihdyttää tavallista ainetta) ja joka mahdollistaa paikallaan olevien fyysisten havaintojen (eli materiaalisten kappaleiden, ei vain muodollisesti) olemassaolon. kiinteät pisteet) sisäalueella. Pallosymmetrisille tila-aikavääristymille tutkijat laskivat vaaditun energiatiheyden vääristymäparametrien perusteella.
Kävi ilmi, että alivalot loimimoottorit sallivat paitsi negatiivisen, myös positiivisen energiatiheyden - mikä tarkoittaa periaatteessa, että ne voidaan tehdä aineesta, johon olemme tottuneet. Tässä tapauksessa tarkkailijalle aika aluksen sisällä virtaa hitaammin kuin vertailukehyksessä, joka liikkuu kuoren ulkopuolella samalla nopeudella, mutta kuorella, jonka massa on luokkaa Maan ja 10 metrin säteellä hidastuvuus on vain prosentin sadasosia - eli vuodessa sisäinen ja ulkoinen aika eroavat vain muutaman tunnin verran.
Lisäksi kirjoittajat löysivät tavan vähentää aluksen kokonaisenergiaa mallille, jossa on aksiaalinen symmetria kiinteällä nopeudella - tätä varten he ehdottivat kuoren litistämistä liikkeen suunnassa. Laskelmien mukaan aluksen pituussuuntaisen koon pienentäminen johtaa suoraan verrannolliseen (saman monta kertaa) muutokseen sen kokonaisenergiassa. Tämä voisi helpottaa negatiivisen energiatiheyden omaaviin aineisiin perustuvien loimikoneiden luomista – litistetty laiva tarvitsisi vähemmän eksoottista materiaalia.
Warp moottorit ja todellisuus
Tutkijat huomauttavat, että huolimatta aluksen ylimaailman liikkeen mahdollisuudesta käytännössä se ei juuri eroa minkään muun fyysisen kappaleen ylimaailman liikkeestä, koska tällä hetkellä ei ole tunnettuja tapoja kiihdyttää fyysisiä esineitä supermaailman nopeuksiin. On mahdollista olettaa, että jokin hypoteettinen hiukkanen liikkuu jo valoa nopeammin - ja tutkia tällaista tehtävää, mutta tätä hiukkasta ei ole mahdollista kiihdyttää tavallisesta alivalon nopeudesta välttämättömään superluminaaliseen nopeuteen. Loimimoottorin kuori on myös materiaalinen esine, ja sille, kuten mille tahansa muullekin kappaleelle, pätevät samat näkökohdat - eikä maan ulkopuolisia loimimoottoreita ole mahdollista kiihdyttää fyysikkojen tuntemilla menetelmillä.
Tämä ei ole ensimmäinen kerta, kun teoreetikot testaavat äskettäin eksoottisten matkojen käytännöllisyyttä. Todellisuudessa tällaiset matkat ovat kaukana - esimerkiksi toukokuussa 2015 NASA kiisti huhut loimimoottorin kehittämisestä.
Lue myös:
Erittäin huono käännös ukrainaksi, miksi ei kääntäisi englannista eikä Katsapyachasta?