Fiziki so teoretično analizirali možnost ustvarjanja warp motorja (warp pogon) - hipotetičnega objekta, ki omogoča potovanje s skoraj in nadzvočnimi hitrostmi (z vidika zunanjega opazovalca) zaradi popačenja prostora-časa okoli popotnik. Izkazalo se je, da je lupina takšnega aparata v nasprotju s supersvetlobnimi poleti lahko izdelana iz navadne snovi za potovanje s podsvetlobnimi hitrostmi. Hkrati pa pogonski mehanizmi ladje in velika masa, ki jo potrebuje lupina, še vedno ostajajo problematični. Članek objavljeno v reviji Klasična in kvantna gravitacija.
Konec prejšnjega stoletja je fizik Miguel Alcubierre z Univerze v Walesu, ki ga je navdihnil zaplet televizijske serije "Star Trek", opisal teoretični model potovanja z nadzvočno hitrostjo, ki ne zahteva uporabe črvičev. Znanstvenikova ideja je bila ustvariti nekakšen mehurček, ki obdaja vesoljsko plovilo, stisne prostor-čas pred ladjo in ga raztegne zadaj. Z vidika zunanjega opazovalca se lahko takšne manipulacije zdijo kot nadsvetlobni let - tako kot v inflacijskem modelu vesolja je prve trenutke njegovega življenja spremljalo hitro širjenje prostora, razdalja med točkami pa se je večala kot če bi leteli s superluminalno hitrostjo, čeprav so bile fizične hitrosti teles manjše od svetlobne.
Teorija warp motorjev
V splošni teoriji relativnosti je vir prostorsko-časovnih popačenj materija – torej njena porazdelitev v prostoru določa, kako se bo popačila geometrija. To razmerje je mogoče uporabiti v nasprotni smeri – za določitev vrste prostorsko-časovnega popačenja, kakšna porazdelitev snovi ga lahko povzroči in kakšne lastnosti ima izvorna snov.
Za warp motor Alcubierre takšna razmišljanja vodijo do dejstva, da mora naprava nujno vsebovati območja z negativno gostoto energije - medtem ko je za znane vrste snovi ta vrednost pozitivna. Tako je do nedavnega veljalo, da bo za potovanje med drugim treba najprej najti način za ustvarjanje negativne energijske gostote.
Raziskave o warp motorjih
Alexey Bobrick in Gianni Martire iz newyorškega Laboratorija za uporabno fiziko naprednega pogona sta posplošila idejo o Alcubierrovem warp motorju na širši razred prostorsko-časovnih popačenj, kot je znanstvenik prvotno predlagal. V razširjenem modelu so avtorji prostor razdelili na tri regije - asimptotično ravno zunanjo regijo (to je praktično neizkrivljeno na veliki razdalji od ladje), ukrivljeno - lupina aparata in ponovno ravno območje. notranja regija - prostor za samo ladjo in potnike. Hkrati so se fiziki omejili na obravnavo lupin, ki so simetrične glede na os gibanja aparata in so z vidika opazovalca v notranjem območju mirujoče, tj. zahtevale so obstoj globalnega referenčnega okvira. preostalega dela lupine.
Raziskovalci so se osredotočili na podrazred warp motorjev, pri katerih se lupina giblje s subluminalno vidno hitrostjo (do katere je načeloma mogoče pospešiti navadno snov) in ki omogoča obstoj stacionarnih fizičnih opazovalcev (tj. materialnih teles, ne samo formalno). stacionarne točke) v notranji regiji. Za sferično simetrična popačenja prostora in časa so znanstveniki izračunali zahtevano gostoto energije na podlagi parametrov popačenja.
Izkazalo se je, da podsvetlobni warp motorji omogočajo ne samo negativno, ampak tudi pozitivno gostoto energije – kar pomeni, da jih je načeloma mogoče izdelati iz snovi, ki smo je vajeni. V tem primeru bo za opazovalca čas znotraj ladje tekel počasneje kot v referenčnem sistemu, ki se zunaj lupine giblje z enako hitrostjo, vendar za lupino z maso reda mase Zemlje in polmeru 10 metrov bo pojemek le stotinke odstotka - to pomeni, da se bosta v enem letu notranji in zunanji čas razlikovala le za nekaj ur.
Poleg tega so avtorji našli način za zmanjšanje skupne energije ladje za model z aksialno simetrijo pri fiksni hitrosti - za to so predlagali, da se lupina splošči v smeri gibanja. Po izračunih bo zmanjšanje vzdolžne velikosti ladje povzročilo premo sorazmerno (za enako število krat) spremembo njene skupne energije. To bi lahko olajšalo ustvarjanje warp motorjev na osnovi snovi z negativno energijsko gostoto - sploščena ladja bi potrebovala manj eksotičnega materiala.
Warp motorji in realnost
Znanstveniki ugotavljajo, da se kljub možnosti gibanja ladje nad svetom v praksi skoraj ne razlikuje od gibanja nadzemlja katerega koli drugega fizičnega telesa, saj trenutno ni znanih načinov za pospeševanje fizičnih objektov do nadsvetovnih hitrosti. Možno je domnevati, da se nek hipotetični delec že giblje hitreje od svetlobe – in raziskati takšno nalogo, ni pa tega delca mogoče pospešiti iz običajne podsvetlobne hitrosti na potrebno superluminalno hitrost. Lupina warp motorja je prav tako materialen objekt in zanj, kot za vsako drugo telo, veljajo enaki premisleki – in nezemeljskih warp motorjev ne bo mogoče pospešiti z metodami, ki jih poznajo fiziki.
Ni prvič, da so teoretiki pred kratkim preizkusili praktičnost eksotičnih potovanj. V resnici so takšna potovanja daleč - NASA je na primer maja 2015 zanikala govorice o razvoju warp motorja.
Preberite tudi:
Zelo slab prevod v ukrajinščino, zakaj ne bi prevedli iz angleščine in ne iz Katsapyacha?