Teoretikal na sinuri ng mga physicist ang posibilidad ng paglikha ng isang warp engine (warp drive) - isang hypothetical na bagay na nagpapahintulot sa iyo na maglakbay sa malapit- at supersonic na bilis (mula sa punto ng view ng isang panlabas na tagamasid) dahil sa pagbaluktot ng space-time sa paligid ng manlalakbay. Ito ay lumabas na, sa kaibahan sa mga superluminal na flight, ang shell ng naturang apparatus ay maaaring gawin mula sa ordinaryong bagay para sa paglalakbay sa mga bilis ng sublight. Kasabay nito, ang mga mekanismo ng pagpapaandar ng barko at ang malaking masa na kinakailangan ng shell ay nananatiling may problemang isyu. Artikulo inilathala sa magazine Classical at Quantum Gravity.
Sa pagtatapos ng huling siglo, ang physicist na si Miguel Alcubierre mula sa University of Wales, na inspirasyon ng balangkas ng serye sa TV na "Star Trek", ay inilarawan ang isang teoretikal na modelo ng paglalakbay sa supersonic na bilis, na hindi nangangailangan ng paggamit ng mga wormhole. Ang ideya ng siyentipiko ay lumikha ng isang uri ng bubble na pumapalibot sa spacecraft, pinipiga ang space-time sa harap ng barko at iniuunat ito sa likod. Mula sa pananaw ng isang tagamasid sa labas, ang gayong mga manipulasyon ay maaaring mukhang superluminal na paglipad - tulad ng sa inflationary model ng uniberso, ang mga unang sandali ng buhay nito ay sinamahan ng mabilis na paglawak ng espasyo, at ang distansya sa pagitan ng mga punto ay tumaas habang kung lumilipad sila sa superluminal na bilis, kahit na ang pisikal na bilis ng mga katawan ay mas kaunting bilis ng liwanag.
Teorya ng warp engine
Sa pangkalahatang teorya ng relativity, ang pinagmumulan ng mga pagbaluktot sa espasyo-oras ay bagay - ibig sabihin, ang pamamahagi nito sa espasyo ay tumutukoy kung paano mababaluktot ang geometry. Ang relasyon na ito ay maaaring gamitin sa kabaligtaran na direksyon - upang matukoy ang uri ng space-time distortion, kung anong distribusyon ng bagay ang maaaring sanhi nito, at kung anong mga katangian ang taglay ng source substance.
Para sa Alcubierre warp engine, ang mga naturang pagsasaalang-alang ay humahantong sa katotohanan na ang aparato ay dapat na naglalaman ng mga rehiyon na may negatibong density ng enerhiya - habang para sa mga kilalang uri ng bagay ay positibo ang halagang ito. Kaya, hanggang kamakailan lamang, pinaniniwalaan na para sa paglalakbay, bukod sa iba pang mga bagay, kakailanganin munang maghanap ng paraan upang lumikha ng negatibong density ng enerhiya.
Pananaliksik sa warp engine
Sina Alexey Bobrick at Gianni Martire mula sa New York Laboratory para sa Applied Physics of Advanced Propulsion ay na-generalize ang ideya ng warp engine ni Alcubierre sa isang mas malawak na klase ng space-time distortions kaysa sa orihinal na iminungkahi ng scientist. Sa pinalawig na modelo, hinati ng mga may-akda ang espasyo sa tatlong rehiyon - isang asymptotically flat na panlabas na rehiyon (iyon ay, halos hindi nababago sa isang malaking distansya mula sa barko), isang hubog - ang shell ng apparatus, at, muli, isang flat panloob na rehiyon - ang espasyo para sa barko mismo at mga pasahero. Kasabay nito, nilimitahan ng mga physicist ang kanilang sarili sa pagsasaalang-alang ng mga shell na simetriko tungkol sa axis ng paggalaw ng apparatus at nakatigil mula sa punto ng view ng tagamasid sa panloob na rehiyon, ibig sabihin, kailangan nila ang pagkakaroon ng isang pandaigdigang frame ng sanggunian ng natitirang bahagi ng shell.
Ang mga mananaliksik ay nakatuon sa isang subclass ng warp engine kung saan ang shell ay gumagalaw sa subluminal na nakikitang mga bilis (kung saan ito ay sa prinsipyo posible upang mapabilis ang ordinaryong bagay) at kung saan ay nagbibigay-daan para sa pagkakaroon ng mga nakatigil na pisikal na mga tagamasid (i.e., mga materyal na katawan, hindi lamang pormal. nakatigil na mga punto) sa panloob na rehiyon. Para sa spherically symmetric space-time distortions, kinakalkula ng mga siyentipiko ang kinakailangang density ng enerhiya batay sa mga parameter ng distortion.
Ito ay lumabas na ang mga sublight warp engine ay nagpapahintulot hindi lamang negatibo, kundi pati na rin ang positibong density ng enerhiya - na nangangahulugang, sa prinsipyo, maaari silang gawin mula sa bagay na nakasanayan natin. Sa kasong ito, para sa tagamasid, ang oras sa loob ng barko ay dadaloy nang mas mabagal kaysa sa frame of reference, na gumagalaw sa labas ng shell sa parehong bilis, ngunit para sa isang shell na may mass ng pagkakasunud-sunod ng masa ng Earth at isang radius na 10 metro, ang pagbabawas ng bilis ay magiging daan-daang porsyento lamang - iyon ay, sa isang taon, ang panloob at panlabas na oras ay mag-iiba lamang ng ilang oras.
Bilang karagdagan, ang mga may-akda ay nakahanap ng isang paraan upang bawasan ang kabuuang enerhiya ng barko para sa isang modelo na may axial symmetry sa isang nakapirming bilis - para dito, iminungkahi nilang gawing patag ang shell sa direksyon ng paggalaw. Ayon sa mga kalkulasyon, ang pagbawas sa paayon na laki ng barko ay hahantong sa isang direktang proporsyonal (sa parehong bilang ng beses) na pagbabago sa kabuuang enerhiya nito. Maaari nitong gawing mas madali ang paggawa ng mga warp engine batay sa bagay na may negatibong density ng enerhiya - ang isang patag na barko ay mangangailangan ng hindi gaanong kakaibang materyal.
Warp engine at katotohanan
Napansin ng mga siyentipiko na, sa kabila ng posibilidad ng paggalaw ng barko sa buong mundo, sa pagsasagawa, halos hindi ito naiiba sa paggalaw ng overworld ng anumang iba pang pisikal na katawan, dahil sa kasalukuyan ay walang alam na mga paraan upang mapabilis ang mga pisikal na bagay sa bilis ng superworld. Posibleng ipagpalagay na ang ilang hypothetical na particle ay gumagalaw nang mas mabilis kaysa sa liwanag - at upang siyasatin ang naturang gawain, ngunit hindi posible na mapabilis ang particle na ito mula sa karaniwang bilis ng sublight hanggang sa kinakailangang superluminal na bilis. Ang shell ng isang warp engine ay isa ring materyal na bagay, at para dito, tulad ng para sa anumang iba pang katawan, ang parehong mga pagsasaalang-alang ay wasto - at hindi posible na mapabilis ang mga extraterrestrial warp engine sa pamamagitan ng mga pamamaraan na kilala ng mga physicist.
Hindi ito ang unang pagkakataon na sinubukan ng mga teorista kamakailan ang kakaibang paglalakbay para sa pagiging praktikal. Sa katotohanan, ang mga naturang paglalakbay ay malayo - halimbawa, noong Mayo 2015, tinanggihan ng NASA ang mga alingawngaw tungkol sa pagbuo ng isang warp engine.
Basahin din:
Isang napakasamang pagsasalin sa Ukrainian, bakit hindi isalin mula sa Ingles, at hindi mula sa Katsapyacha?