Fyzici teoreticky analyzovali možnosť vytvorenia warp motora (warp drive) - hypotetického objektu, ktorý vám umožňuje cestovať blízko- a nadzvukovou rýchlosťou (z pohľadu vonkajšieho pozorovateľa) v dôsledku skreslenia časopriestoru okolo cestovateľ. Ukázalo sa, že na rozdiel od superluminálnych letov môže byť plášť takéhoto prístroja vyrobený z bežnej hmoty na cestovanie podsvetelnou rýchlosťou. Pohonné mechanizmy lode a veľká hmotnosť, ktorú vyžaduje plášť, zároveň stále zostávajú problematickými problémami. Článok uverejnený v časopise Klasická a kvantová gravitácia.
Fyzik Miguel Alcubierre z University of Wales, inšpirovaný zápletkou televízneho seriálu „Star Trek“, opísal koncom minulého storočia teoretický model cestovania nadzvukovou rýchlosťou, ktorý si nevyžaduje použitie červích dier. Myšlienkou vedca bolo vytvoriť akúsi bublinu, ktorá obklopuje vesmírnu loď, stláča časopriestor pred loďou a naťahuje ju za ňou. Z pohľadu vonkajšieho pozorovateľa sa takéto manipulácie môžu zdať ako nadsvetelný let – rovnako ako v inflačnom modeli vesmíru boli prvé okamihy jeho života sprevádzané rýchlym rozpínaním vesmíru a vzdialenosť medzi bodmi sa zväčšovala ako keby lietali nadsvetelnou rýchlosťou, hoci fyzické rýchlosti telies boli menšie ako rýchlosť svetla.
Teória warpových motorov
Vo všeobecnej teórii relativity je zdrojom časopriestorových skreslení hmota – teda jej rozloženie v priestore určuje, ako bude geometria skreslená. Tento vzťah je možné použiť aj v opačnom smere – na určenie typu časopriestorového skreslenia, akým rozložením hmoty môže byť spôsobené a aké vlastnosti má zdrojová látka.
Pre warp motor Alcubierre takéto úvahy vedú k tomu, že zariadenie musí nevyhnutne obsahovať oblasti s negatívnou hustotou energie - zatiaľ čo pre známe druhy hmoty je táto hodnota pozitívna. Donedávna sa teda verilo, že na cestovanie bude okrem iného potrebné najprv nájsť spôsob, ako vytvoriť negatívnu hustotu energie.
Výskum warpových motorov
Alexey Bobrick a Gianni Martire z New York Laboratory for Applied Physics of Advanced Propulsion zovšeobecnili myšlienku Alcubierrovho warp motora na širšiu triedu časopriestorových skreslení, než vedec pôvodne navrhol. V rozšírenom modeli autori rozdelili priestor do troch oblastí - asymptoticky plochá vonkajšia oblasť (čiže prakticky neskreslená vo veľkej vzdialenosti od lode), zakrivená - plášť prístroja a opäť plochá vnútorný región - priestor pre samotnú loď a cestujúcich. Fyzici sa zároveň obmedzili na úvahy o škrupinách, ktoré sú symetrické okolo osi pohybu prístroja a sú z pohľadu pozorovateľa vo vnútornej oblasti stacionárne, t. j. vyžadovali existenciu globálnej referenčnej sústavy. zvyšku škrupiny.
Výskumníci sa zamerali na podtriedu warpových motorov, v ktorých sa obal pohybuje subluminálnymi viditeľnými rýchlosťami (na ktoré je v princípe možné zrýchľovať bežnú hmotu) a ktorý umožňuje existenciu stacionárnych fyzikálnych pozorovateľov (t. j. hmotných telies, nielen formálne). stacionárne body) vo vnútornej oblasti. Pre sféricky symetrické priestoročasové skreslenia vedci vypočítali požadovanú hustotu energie na základe parametrov skreslenia.
Ukázalo sa, že podsvetelné warp motory umožňujú nielen negatívnu, ale aj pozitívnu hustotu energie – čo znamená, že v zásade môžu byť vyrobené z hmoty, na ktorú sme zvyknutí. V tomto prípade bude pre pozorovateľa čas vo vnútri lode plynúť pomalšie ako v referenčnom rámci, ktorý sa pohybuje mimo plášťa rovnakou rýchlosťou, ale pre plášť s hmotnosťou rádovo hmotnosti Zeme a polomeru 10 metrov bude spomalenie len stotinky percenta - teda za rok sa vnútorný a vonkajší čas rozchádzajú len o niekoľko hodín.
Okrem toho autori našli spôsob, ako znížiť celkovú energiu lode pre model s osovou symetriou pri pevnej rýchlosti - na tento účel navrhli sploštenie plášťa v smere pohybu. Podľa výpočtov povedie zmenšenie pozdĺžnej veľkosti lode k priamo úmernej (rovnakým počtom krát) zmene jej celkovej energie. To by mohlo uľahčiť vytváranie warpových motorov na báze hmoty s negatívnou hustotou energie – sploštená loď by potrebovala menej exotického materiálu.
Warp motory a realita
Vedci poznamenávajú, že napriek možnosti pohybu lode nad svetom sa v praxi takmer nelíši od pohybu akéhokoľvek iného fyzického tela nad svetom, pretože v súčasnosti nie sú známe spôsoby, ako zrýchliť fyzické objekty na rýchlosti nadsveta. Je možné predpokladať, že nejaká hypotetická častica sa už pohybuje rýchlejšie ako svetlo – a skúmať takúto úlohu, ale nie je možné túto časticu zrýchliť z bežnej podsvetelnej rýchlosti na potrebnú nadsvetelnú rýchlosť. Plášť warpového motora je tiež hmotným objektom a preň, ako pre každé iné teleso, platia rovnaké úvahy – a nebude možné urýchliť mimozemské warpové motory metódami známymi fyzikom.
Nie je to prvýkrát, čo teoretici nedávno testovali exotické cestovanie z hľadiska praktickosti. V skutočnosti sú takéto cesty ďaleko – napríklad v máji 2015 NASA poprela klebety o vývoji warp motora.
Prečítajte si tiež:
Veľmi zlý preklad do ukrajinčiny, prečo nepreložiť z angličtiny a nie z Katsapyacha?