Život

Je Warp Drive od Star Trek možné?

Je Warp Drive od Star Trek možné?

Jedným z kľúčových zariadení sprisahania v takmer každej epizóde a filme Star Trek je schopnosť vesmírnych lodí cestovať po svetle a ďalej. To sa deje vďaka pohonnému systému známymu ako osnovná jazda, Znie to „sci-fi“ a je. Warp drive zatiaľ neexistuje. Teoreticky by sa však nejaká verzia tohto pohonného systému mohla vytvoriť na základe dosť času, peňazí a materiálov.

Snáď hlavným dôvodom, prečo sa zdá byť možné, je to, že ešte nebolo vyvrátené. Takže existuje nádej na budúcnosť s cestovaním FTL (rýchlejšie ako svetlo), ale nezdá sa, že sa to stane čoskoro.

Čo je to Warp Drive?

Warp pohon je to, čo umožňuje sci-fi lode dostať sa cez vesmír tým, že sa pohybuje rýchlejšie ako rýchlosť svetla. Toto je dôležitý aspekt, pretože lightpeed je limit kozmického rýchlosti - konečný dopravný zákon a bariéra vesmíru.

Pokiaľ vieme, nič sa nemôže pohybovať rýchlejšie ako svetlo. Podľa Einsteinových teórií relativity vyžaduje zrýchlenie objektu s hmotnosťou až do rýchlosti svetla nekonečné množstvo energie. (Dôvod, prečo samotné svetlo nie je ovplyvnené touto skutočnosťou je ten, že fotóny, častice svetla, nemajú žiadnu hmotu.) V dôsledku toho by sa zdalo, že ak má kozmická loď jazdu rýchlosťou (alebo prekračujúcou) rýchlosť svetlo je jednoducho nemožné.

Napriek tomu existujú dve medzery. Jedným je to, že sa nezdá, že by existoval zákaz cestovania čo najbližšie k svetlu. A druhá je, že keď hovoríme o nemožnosti dosiahnuť rýchlosť svetla, hovoríme o pohone predmetov. Myšlienka osnovnej jazdy však nemusí nevyhnutne spočívať na tom, že samotné lode alebo predmety letí rýchlosťou svetla.

Warp Drive vs. Wormholes

Použitie osnovnej jednotky by bolo výrazne odlišné od cestovania po vesmíre červej diery. Toto sú teoretické štruktúry, ktoré umožňujú kozmickým lodiam cestovať z jedného bodu do druhého tunelom cez hyperpriestor. Účinne by dovolili lodiam skratku, pretože technicky zostávajú viazané na normálny časopriestor.

Pozitívnym vedľajším účinkom je to, že hviezdna loď môže obísť nežiaduce účinky, ako je časová dilatácia a účinky masívneho zrýchlenia na ľudské telo, čo by skutočne zničilo príbehy sci-fi.

Idea Warp

Naše súčasné chápanie fyziky a toho, ako svetlo cestuje, vylučuje objekty z dosiahnutia takej rýchlosti, zatiaľ to nevylučuje možnosť samotný priestor cestovanie rýchlosťou svetla alebo nad ňou. V skutočnosti niektorí ľudia, ktorí problém skúmali, tvrdia, že v ranom vesmíre sa časopriestor rozširoval superluminálnou rýchlosťou, aj keď iba na veľmi krátky interval.

Ak sa tieto hypotézy preukážu ako pravdivé, osnovná jazda by mohla využiť túto medzeru, čo by vedcom ponechalo otázku, ako vytvoriť obrovskú energiu potrebnú na presun času a času.

Týmto spôsobom môžete myslieť na warpový pohon: warpový pohon je to, čo vytvára obrovské množstvo energie, ktorá sťahuje časový priestor pred hviezdnou loďou a súčasne rozširuje priestorový čas vzadu a nakoniec vytvára deformačnú bublinu. To by spôsobilo kaskádu časopriestoru tým, že bublina zostane nehybná vo svojej miestnej oblasti, keď osnova postupuje do superpluminálnej progresie do nového cieľa.

Mexický vedec Miguel Alcubierre, motivovaný svojou fascináciou revolucionárom sprisahania Gene Roddenberryho, dokázal, že osnovná jazda je v skutočnosti v súlade so skutočnými zákonmi, ktorými sa riadi vesmír. Hviezdna loď vo svojom dizajne z konca 20. storočia, známom ako pohon Alcubierre, jazdí „vlnou“ časopriestoru, podobne ako surfař jazdí vlnou po oceáne.

Warp výzvy

Napriek Alcubierrovmu dôkazu a skutočnosti, že v našom súčasnom chápaní teoretickej fyziky nie je nič, čo by zakazovalo vyvíjať osnovný pohon, je celá myšlienka stále v oblasti špekulácií a naša súčasná technológia tam ešte nie je celkom. Ľudia pracujú na spôsoboch, ako dosiahnuť takýto výkon, ale ešte stále je veľa problémov, ktoré treba vyriešiť.

Záporná omša

Vytvorenie a pohyb osnovnej bubliny vyžaduje, aby sa priestor pred ňou zničil, zatiaľ čo priestor vzadu by rýchlo rástol. Ničivý priestor je to, čo nazývame záporná masa alebo negatívna energia, vysoko teoretický typ hmoty, ktorá sa ešte „nenašla“.

Napriek tomu nás tri teórie posunuli bližšie k realite negatívnej masy. Casimirov efekt predstavuje usporiadanie, v ktorom sú dve paralelné zrkadlá umiestnené vo vákuu. Keď ich posunieme veľmi blízko pri sebe, zdá sa, že energia medzi nimi je nižšia ako energia okolo nich, čím sa vytvára to, čomu hovoríme záporná energia, aj keď iba v nepatrných množstvách.

Od roku 2018 vedci z University of Rochester preukázali ďalšiu možnosť vytvorenia negatívnej hmoty pomocou laserov. Aj keď tieto objavy približujú ľudstvo bližšie k fungujúcej osnovnej jednotke, tieto malé množstvá sú ďaleko od veľkosti zápornej hustoty energie, ktorá je potrebná na cestovanie 200-násobku FTL (čo je rýchlosť potrebná na to, aby ste sa dostali k najbližšej hviezde v primerané množstvo času).

Najdôležitejšie je, že v roku 2016 vedci z LIGO (Laserové interferometrické gravitačné vlnové observatórium) dokázali, že časopriestor sa môže „zdeformovať“ a ohýbať v prítomnosti obrovských gravitačných polí.

Množstvo energie

Pri návrhu spoločnosti Alcubierre v roku 1994 a potom v roku Natario v roku 2001 sa zdalo, že samotné množstvo energie potrebnej na vytvorenie potrebnej expanzie a kontrakcie časopriestoru by prekročilo výkon Slnka počas jeho životnosti 10 miliárd rokov. Ďalším výskumom sa však podarilo znížiť množstvo negatívnej energie na úroveň planéty plynovej obrie, ktorá sa zdá byť stále pomerne ťažko vymysliteľná.

Jednou z teórií je použitie obrovského množstva energie extrahovanej z explozií rovnakých častíc antihmoty hmoty a antihmoty s protichodnými nábojmi v „osnovnom jadre“ lode.

Cestovanie s Warp Drive

Aj keď sa nám podarilo použiť, povedzme, gravitačné vlny na ohnutie časového priestoru okolo danej vesmírnej lode a / alebo vytvorenie negatívnej energie, ktorá by urobila to isté, a ak sa nám zároveň podarí využiť obrovské množstvo energie, vyvstalo by viac otázok týkajúcich sa jazdy osnovou.

Vedci sa domnievajú, že spolu s naším medzihviezdnym cestovaním by naša osnovná bublina potenciálne zhromažďovala veľké množstvo častíc, ktoré by pri príchode mohli spôsobiť masívne výbuchy. Ďalším možným problémom, ktorý s tým súvisí, je otázka, ako sa pohybovať po celej osnovnej bubline a otázka, ako by sme komunikovali so Zemou.

Záver

Technicky sme stále ďaleko od schopností osnovného pohonu a medzihviezdneho cestovania, ale so zrýchlením technológie a počítačov možno nie sme tak ďaleko. S nedávnym pokrokom vo vede a snahou o podporu inovácií sú ľudia ako Elon Musk a Jeff Bezos, ktorí sa usilujú urobiť z nás vesmírnu civilizáciu, stimulmi, ktoré sú potrebné na prelomenie kódu deformácie. Prvýkrát po desaťročiach je vesmírne leto vzrušujúce. Toto je ďalší dôležitý kúsok v snahe stať sa majstrami vesmíru.