Fizičari su teoretski analizirali mogućnost stvaranja warp motora (warp pogona) - hipotetskog objekta koji vam omogućuje putovanje bliskim i nadzvučnim brzinama (sa stajališta vanjskog promatrača) zbog iskrivljenja prostor-vremena oko putnik. Pokazalo se da se, za razliku od superluminalnih letova, ljuska takvog aparata može napraviti od obične materije za putovanje subsvjetlosnim brzinama. U isto vrijeme, pogonski mehanizmi broda i velika masa potrebna oklopu i dalje ostaju problematična pitanja. Članak Objavljeno u časopisu Klasična i kvantna gravitacija.
Krajem prošlog stoljeća fizičar Miguel Alcubierre sa Sveučilišta u Walesu, inspiriran radnjom TV serije "Zvjezdane staze", opisao je teorijski model putovanja nadzvučnom brzinom, koji ne zahtijeva korištenje crvotočina. Ideja znanstvenika bila je stvoriti neku vrstu mjehura koji okružuje letjelicu, komprimirajući prostor-vrijeme ispred broda i rastežući ga iza. Sa stajališta vanjskog promatrača, takve se manipulacije mogu činiti poput superluminalnog leta - baš kao u inflacijskom modelu svemira, prve trenutke njegova života pratilo je brzo širenje prostora, a udaljenost između točaka povećavala se kako ako su letjeli superluminalnom brzinom, iako su fizičke brzine tijela bile manje od brzine svjetlosti.
Teorija warp motora
U općoj teoriji relativnosti, izvor distorzija prostor-vremena je materija – odnosno njezina raspodjela u prostoru određuje kako će se geometrija iskriviti. Taj se odnos može koristiti u suprotnom smjeru - za određivanje vrste prostorno-vremenske distorzije, kojom raspodjelom materije može biti uzrokovana i koja svojstva ima izvorna tvar.
Za Alcubierreov warp motor, takva razmatranja dovode do činjenice da uređaj nužno mora sadržavati područja s negativnom gustoćom energije - dok je za poznate vrste materije ta vrijednost pozitivna. Tako se donedavno vjerovalo da bi za putovanje, među ostalim, bilo potrebno najprije pronaći način za stvaranje negativne gustoće energije.
Istraživanje warp motora
Alexey Bobrick i Gianni Martire iz njujorškog Laboratorija za primijenjenu fiziku napredne propulzije generalizirali su ideju Alcubierreovog warp motora na širu klasu distorzija prostor-vremena nego što je znanstvenik izvorno predložio. U proširenom modelu, autori su podijelili prostor u tri područja - asimptotski ravno vanjsko područje (to jest, praktički neiskrivljeno na velikoj udaljenosti od broda), zakrivljeno - ljuska aparata, i, opet, ravno područje. unutarnja regija - prostor za sam brod i putnike. Istovremeno, fizičari su se ograničili na razmatranje ljuski koje su simetrične u odnosu na os gibanja aparata i stacionarne sa stajališta promatrača u unutarnjem području, tj. zahtijevali su postojanje globalnog referentnog okvira. ostatka ljuske.
Istraživači su se usredotočili na podklasu warp motora u kojima se ljuska kreće subluminalno vidljivim brzinama (na koje je u načelu moguće ubrzati običnu materiju) i koji dopuštaju postojanje stacionarnih fizičkih promatrača (tj. materijalnih tijela, ne samo formalno stacionarne točke) u unutarnjem području. Za sferno simetrične prostorno-vremenske distorzije znanstvenici su izračunali potrebnu gustoću energije na temelju parametara distorzije.
Pokazalo se da podsvjetlosni warp motori omogućuju ne samo negativnu, već i pozitivnu gustoću energije - što znači da se u principu mogu napraviti od materije na koju smo navikli. U tom će slučaju za promatrača vrijeme unutar broda teći sporije nego u referentnom sustavu koji se kreće istom brzinom izvan ljuske, ali za ljusku mase reda veličine mase Zemlje i radijusa od 10 metara, usporavanje će biti samo stotinke postotka - to jest, u godinu dana, unutarnje i vanjsko vrijeme će se razlikovati za samo nekoliko sati.
Osim toga, autori su pronašli način smanjenja ukupne energije broda za model s osnom simetrijom pri fiksnoj brzini - za to su predložili da se školjka spljošti u smjeru kretanja. Prema izračunima, smanjenje uzdužne veličine broda dovest će do izravno proporcionalne (isto toliko puta) promjene njegove ukupne energije. To bi moglo olakšati stvaranje warp motora temeljenih na materiji s negativnom gustoćom energije - spljošteni brod bi trebao manje egzotičnog materijala.
Warp motori i stvarnost
Znanstvenici primjećuju da se, unatoč mogućnosti nadzemnog gibanja broda, u praksi ono gotovo ne razlikuje od nadzemnog gibanja bilo kojeg drugog fizičkog tijela, budući da trenutno nema poznatih načina za ubrzavanje fizičkih objekata do nadsvjetskih brzina. Moguće je pretpostaviti da se neka hipotetska čestica već kreće brže od svjetlosti - i istražiti takav zadatak, ali nije moguće ubrzati tu česticu od uobičajene podsvjetlosne brzine do potrebne superluminalne brzine. Ljuska warp motora također je materijalni objekt i za njega, kao i za svako drugo tijelo, vrijede ista razmatranja – i neće biti moguće ubrzati izvanzemaljske warp motore metodama poznatim fizičarima.
Nije prvi put da teoretičari nedavno testiraju praktičnost egzotičnih putovanja. U stvarnosti su takva putovanja daleko – primjerice, NASA je u svibnju 2015. demantirala glasine o razvoju warp motora.
Pročitajte također:
Vrlo loš prijevod na ukrajinski, zašto ne prevesti s engleskog, a ne s Katsapiacha?