Về mặt lý thuyết, các nhà vật lý đã phân tích khả năng tạo ra một động cơ dọc (ổ đĩa dọc) - một vật thể giả định cho phép bạn di chuyển với tốc độ gần và siêu thanh (từ quan điểm của người quan sát bên ngoài) do sự biến dạng của không-thời gian xung quanh lữ khách. Hóa ra, trái ngược với các chuyến bay siêu sáng, vỏ của một thiết bị như vậy có thể được làm từ vật chất thông thường để di chuyển với tốc độ dưới ánh sáng. Đồng thời, các cơ chế đẩy của con tàu và khối lượng lớn mà lớp vỏ yêu cầu vẫn còn là những vấn đề nan giải. Mạo từ được phát hành trên tạp chí Trọng lực cổ điển và lượng tử.
Vào cuối thế kỷ trước, nhà vật lý Miguel Alcubierre từ Đại học Wales, lấy cảm hứng từ cốt truyện của bộ phim truyền hình "Star Trek", đã mô tả một mô hình lý thuyết về du hành với tốc độ siêu thanh, không cần sử dụng lỗ sâu. Ý tưởng của nhà khoa học là tạo ra một loại bong bóng bao quanh con tàu vũ trụ, nén không-thời gian phía trước con tàu và kéo dài nó ra phía sau. Từ quan điểm của một người quan sát bên ngoài, những thao tác như vậy có vẻ giống như chuyến bay siêu sáng - giống như trong mô hình lạm phát của vũ trụ, những khoảnh khắc đầu tiên của cuộc đời nó đi kèm với sự giãn nở nhanh chóng của không gian và khoảng cách giữa các điểm tăng lên khi nếu chúng đang bay với tốc độ siêu sáng, mặc dù tốc độ vật lý của các vật thể nhỏ hơn tốc độ ánh sáng.
Lý thuyết về động cơ dọc
Trong thuyết tương đối rộng, nguồn gốc của các biến dạng không-thời gian là vật chất - nghĩa là sự phân bố của nó trong không gian quyết định hình học sẽ bị biến dạng như thế nào. Mối quan hệ này có thể được sử dụng theo hướng ngược lại - để xác định loại biến dạng không-thời gian, nó có thể được gây ra bởi sự phân bố vật chất nào và chất nguồn có những đặc tính gì.
Đối với động cơ dọc Alcubierre, những cân nhắc như vậy dẫn đến thực tế là thiết bị nhất thiết phải chứa các vùng có mật độ năng lượng âm - trong khi đối với các loại vật chất đã biết, giá trị này là dương. Do đó, cho đến gần đây, người ta vẫn tin rằng đối với du lịch, trong số những thứ khác, trước tiên cần phải tìm cách tạo ra mật độ năng lượng âm.
Nghiên cứu động cơ dọc
Alexey Bobrick và Gianni Martire từ Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Lực đẩy Tiên tiến ở New York đã khái quát hóa ý tưởng về động cơ dọc của Alcubierre thành một loại biến dạng không-thời gian rộng hơn so với đề xuất ban đầu của nhà khoa học. Trong mô hình mở rộng, các tác giả đã chia không gian thành ba vùng - vùng bên ngoài phẳng tiệm cận (nghĩa là thực tế không bị biến dạng ở khoảng cách rất xa so với con tàu), vùng cong - vỏ của thiết bị, và một lần nữa, vùng phẳng khu vực bên trong - không gian cho chính con tàu và hành khách. Đồng thời, các nhà vật lý tự giới hạn việc xem xét các lớp vỏ đối xứng qua trục chuyển động của thiết bị và đứng yên theo quan điểm của người quan sát ở vùng bên trong, tức là họ yêu cầu sự tồn tại của một hệ quy chiếu toàn cầu của phần còn lại của vỏ.
Các nhà nghiên cứu tập trung vào một phân lớp động cơ sợi dọc trong đó lớp vỏ di chuyển với tốc độ có thể nhìn thấy dưới ánh sáng (về nguyên tắc có thể tăng tốc vật chất thông thường) và cho phép tồn tại các nhà quan sát vật lý cố định (tức là các vật thể vật chất, không chỉ về mặt hình thức điểm bất động) trong vùng bên trong. Đối với các biến dạng không-thời gian đối xứng hình cầu, các nhà khoa học đã tính toán mật độ năng lượng cần thiết dựa trên các tham số biến dạng.
Hóa ra, các động cơ sợi dọc của đèn chiếu sáng phụ không chỉ cho phép mật độ năng lượng âm mà còn cho phép mật độ năng lượng dương - có nghĩa là về nguyên tắc, chúng có thể được tạo ra từ vật chất mà chúng ta quen thuộc. Trong trường hợp này, đối với người quan sát, thời gian bên trong con tàu sẽ trôi chậm hơn so với trong hệ quy chiếu chuyển động bên ngoài lớp vỏ với cùng tốc độ, nhưng đối với một lớp vỏ có khối lượng bằng khối lượng Trái đất và bán kính 10 mét, tốc độ giảm sẽ chỉ là một phần trăm - tức là trong một năm, thời gian bên trong và bên ngoài sẽ chênh lệch chỉ vài giờ.
Ngoài ra, các tác giả đã tìm ra cách giảm tổng năng lượng của con tàu đối với một mô hình có tính đối xứng trục ở tốc độ cố định - vì điều này, họ đề xuất làm cho vỏ phẳng theo hướng chuyển động. Theo tính toán, việc giảm kích thước theo chiều dọc của con tàu sẽ dẫn đến sự thay đổi tỷ lệ thuận trực tiếp (bằng cùng một số lần) trong tổng năng lượng của nó. Điều này có thể giúp tạo ra các động cơ sợi dọc dựa trên vật chất có mật độ năng lượng âm dễ dàng hơn - một con tàu phẳng sẽ cần ít vật liệu kỳ lạ hơn.
Động cơ Warp và thực tế
Các nhà khoa học lưu ý rằng, mặc dù có khả năng xảy ra chuyển động trong thế giới của một con tàu, nhưng trên thực tế, nó hầu như không khác với chuyển động trong thế giới của bất kỳ cơ thể vật chất nào khác, vì hiện tại không có cách nào để tăng tốc các vật thể vật lý lên tốc độ siêu thế giới. Có thể giả định rằng một số hạt giả thuyết đã chuyển động nhanh hơn ánh sáng - và để điều tra một nhiệm vụ như vậy, nhưng không thể tăng tốc hạt này từ tốc độ ánh sáng phụ thông thường lên tốc độ siêu sáng cần thiết. Vỏ của động cơ dọc cũng là một đối tượng vật chất, và đối với nó, cũng như đối với bất kỳ vật thể nào khác, những cân nhắc tương tự đều có giá trị - và sẽ không thể tăng tốc động cơ dọc ngoài trái đất bằng các phương pháp mà các nhà vật lý đã biết.
Đây không phải là lần đầu tiên các nhà lý thuyết gần đây thử nghiệm tính thực tế của du lịch kỳ lạ. Trên thực tế, những hành trình như vậy còn rất xa - ví dụ, vào tháng 2015 năm , NASA đã bác bỏ tin đồn về việc phát triển động cơ dọc.
Đọc thêm:
Một bản dịch rất tệ sang tiếng Ukraina, tại sao không dịch từ tiếng Anh mà không phải từ Katsapyacha?