A fizikusok elméletileg elemezték a warp motor (warp drive) létrehozásának lehetőségét - egy hipotetikus objektumot, amely lehetővé teszi a közeli és szuperszonikus sebességű utazást (külső megfigyelő szemszögéből) a téridő torzulása miatt. utazó. Kiderült, hogy a szuperluminális repülésekkel ellentétben egy ilyen készülék héja közönséges anyagból készíthető szubfény sebességgel történő utazáshoz. Ugyanakkor továbbra is problémás kérdések maradnak a hajó meghajtási mechanizmusai és a héj által igényelt nagy tömeg. Cikk közzétett a magazinban Klasszikus és kvantumgravitáció.
A múlt század végén Miguel Alcubierre, a Walesi Egyetem fizikusa a "Star Trek" című tévésorozat cselekménye alapján leírta a szuperszonikus sebességű utazás elméleti modelljét, amelyhez nincs szükség féreglyukak használatára. A tudós ötlete az volt, hogy egyfajta buborékot hozzon létre, amely körülveszi az űreszközt, összenyomja a téridőt a hajó előtt, és megfeszítve mögötte. A külső szemlélő szemszögéből az ilyen manipulációk szuperluminális repülésnek tűnhetnek – ahogyan az univerzum inflációs modelljében is, életének első pillanatait a tér gyors tágulása kísérte, és a pontok közötti távolság nőtt ha szuperluminális sebességgel repülnének, bár a testek fizikai sebessége kisebb volt a fénysebességnél.
A vetemedő motorok elmélete
Az általános relativitáselméletben a tér-idő torzulások forrása az anyag – vagyis annak térbeli eloszlása határozza meg, hogyan torzul a geometria. Ezt az összefüggést fordítva is felhasználhatjuk – meghatározhatjuk a tér-idő torzulás típusát, azt, hogy milyen anyageloszlás okozhatja, és milyen tulajdonságokkal rendelkezik a forrásanyag.
Az Alcubierre warp motor esetében az ilyen megfontolások ahhoz a tényhez vezetnek, hogy az eszköznek szükségszerűen negatív energiasűrűségű régiókat kell tartalmaznia - míg az ismert anyagfajták esetében ez az érték pozitív. Így egészen a közelmúltig úgy tartották, hogy többek között az utazáshoz először meg kell találni a módját a negatív energiasűrűség létrehozásának.
Hajlítómotorok kutatása
Alexey Bobrick és Gianni Martire, a New York-i Advanced Propulsion Alkalmazott Fizikai Laboratóriumától általánosították az Alcubierre-féle vetemítőmotor ötletét a tér-idő torzítások szélesebb osztályára, mint amit a tudós eredetileg javasolt. A kiterjesztett modellben a szerzők három részre osztották a teret - egy aszimptotikusan lapos külső régióra (vagyis gyakorlatilag torzításmentesen a hajótól nagy távolságra), egy ívesre - a készülék héjára, és ismét egy lapos részre. belső régió - maga a hajó és az utasok helye. A fizikusok ugyanakkor a berendezés mozgástengelyére szimmetrikusan elhelyezkedő, a belső régióban a megfigyelő szempontjából stacioner héjak figyelembevételére szorítkoztak, azaz globális vonatkoztatási rendszer meglétét követelték meg. a héj többi részéből.
A kutatók a vetemítőmotorok egy alosztályára összpontosítottak, amelyekben a héj szubluminális látható sebességgel mozog (amelyre elvileg fel lehet gyorsítani a közönséges anyagot), és amely lehetővé teszi álló fizikai megfigyelők (azaz anyagi testek, nem csak formálisan) létezését. állópontok) a belső régióban. A gömbszimmetrikus tér-idő torzulásokhoz a tudósok a torzítási paraméterek alapján kiszámították a szükséges energiasűrűséget.
Kiderült, hogy a sublight warp motorok nem csak negatív, hanem pozitív energiasűrűséget is lehetővé tesznek - ami azt jelenti, hogy elvileg az általunk megszokott anyagból készíthetők. Ebben az esetben a megfigyelő számára a hajó belsejében lévő idő lassabban fog lefolyni, mint a vonatkoztatási rendszerben, amely azonos sebességgel mozog a kagylón kívül, de egy olyan héj esetében, amelynek tömege a Föld tömegének nagyságrendje, ill. 10 méteres sugarú körben csak századszázalékos lesz a lassulás - vagyis egy év alatt a belső és a külső idő mindössze néhány órával tér el egymástól.
Ezenkívül a szerzők megtalálták a módját a hajó összenergiájának csökkentésére egy tengelyirányú szimmetriájú modellnél egy rögzített sebesség mellett - ehhez azt javasolták, hogy a héjat a mozgás irányába lapítsák. A számítások szerint a hajó hosszirányú méretének csökkenése egyenesen arányos (azonos számú) változáshoz vezet a teljes energiájában. Ez megkönnyítheti a negatív energiasűrűségű anyagon alapuló lánchajtómotorok létrehozását – egy lapított hajónak kevesebb egzotikus anyagra lenne szüksége.
Warp motorok és a valóság
A tudósok megjegyzik, hogy a hajók túlvilági mozgásának lehetősége ellenére a gyakorlatban szinte semmiben sem különbözik bármely más fizikai test túlvilági mozgásától, mivel jelenleg nincs ismert módszer a fizikai objektumok szupervilági sebességre való felgyorsítására. Feltételezhető, hogy valamilyen hipotetikus részecske már gyorsabban mozog, mint a fény - és egy ilyen feladatot vizsgálni, de ezt a részecskét nem lehet a szokásos szublight sebességről a szükséges szuperluminális sebességre felgyorsítani. A lánchajtó motor héja is anyagi tárgy, és rá is, mint minden más testre, ugyanazok a megfontolások érvényesek - és a fizikusok által ismert módszerekkel nem lehet majd felgyorsítani a földönkívüli lánchajtóműveket.
Nem ez az első eset, hogy a teoretikusok a közelmúltban tesztelik az egzotikus utazásokat a gyakorlatiasság szempontjából. A valóságban az ilyen utak messze vannak – például 2015 májusában a NASA cáfolta a warp motor fejlesztéséről szóló pletykákat.
Olvassa el még:
Nagyon rossz fordítás ukránra, miért nem fordítanak angolból, és nem Katsapyachából?