Este posibilă „Warp Drive” de la Star Trek?

Unul dintre dispozitivele cheie în aproape fiecare "Star Trek„episodul și filmul sunt abilitatea navelor de stele de a călători la viteza lumii și nu numai. Acest lucru se întâmplă datorită unui sistem de propulsie cunoscut sub numele de unitate de urzeală. Sună „științifico-ficțiune” și este - drive-ul warp nu există de fapt. Cu toate acestea, în teorie, o anumită versiune a acestui sistem de propulsie ar putea fi creată din idee - dat suficient timp, bani și materiale.

Poate că principalul motiv pentru care unitatea de urărire pare posibilă este aceea că nu a fost încă respinsă. Deci, poate exista speranță pentru un viitor cu FTL (mai rapid decat lumina) călătoriți, dar nu în curând.

În ficțiunea științifică, drive-ul warp este ceea ce permite vaselor să treacă prin spațiu mișcându-se mai repede decât viteza luminii. Acesta este un detaliu important, deoarece viteza de lumină este limita de viteză cosmică - legea și bariera ultimă a traficului.

Din câte știm, nimic nu se poate mișca mai repede decât lumina. Conform lui Einstein

Cu toate acestea, există două lacune. Unul este că nu pare să existe o interdicție de a călători cât mai aproape de viteza de lumină. Al doilea este că atunci când vorbim despre imposibilitatea atingerii vitezei luminii, vorbim de obicei despre propulsia obiectelor. Cu toate acestea, conceptul de antrenare la urzeală nu se bazează neapărat exclusiv pe nave sau obiecte care zboară în sine la viteza luminii, după cum se explică mai jos.

Găurile de vierme sunt adesea parte a conversației care înconjoară călătoriile spațiale prin univers. Cu toate acestea, călătoriți prin găurile de vierme ar fi deosebit de diferit de utilizarea drive-ului warp. În timp ce conducerea la urzeală presupune deplasarea cu o anumită viteză, găurile de vierme sunt structuri teoretice care permit călărețelor spațiale să călătorească dintr-un punct în altul prin tunelarea prin hiperspațiu. În mod efectiv, ei ar permite navelor să ia o scurtătură, deoarece tehnic rămân legați de spațiul-timp normal.

Un produs secundar pozitiv este faptul că nava stelară poate evita efecte nedorite, cum ar fi dilatarea timpului și reacțiile la accelerarea masivă asupra corpului uman.

Înțelegerea noastră actuală despre fizică și modul în care călătoria lumii exclude obiectele să atingă o viteză mai mare decât viteza luminoasă, dar nu exclude posibilitatea spațiul în sine călătorind cu sau peste această viteză. De fapt, unii oameni care au examinat problema susțin că în universul timpuriu, spațiul-timp s-a extins cu viteză superluminală, dacă este doar pentru un interval foarte scurt.

Dacă aceste ipoteze sunt dovedite adevărate, un impuls de urzeală ar putea profita de această lacună, lăsând în urmă problema propulsie de obiecte și, în schimb, încredințarea oamenilor de știință cu privire la modul de generare a energiei enorme necesare pentru a se deplasa spațiu timp.

Dacă oamenii de știință adoptă această abordare, unitatea de urzeală poate fi gândită în acest fel: O acțiune de urzeală este ceea ce creează o cantitate imensă de energie care contractă spațiul de timp în fața navei stelare în timp ce extinde în egală măsură spațiul-timp în spate, creând în final o urzeală cu bule. Acest lucru ar provoca spațiul timpului în cascadă de bulă - nava rămâne staționară în zona sa locală pe măsură ce urzeala merge spre o nouă destinație la progresia superluminală.

La sfârșitul secolului XX, savantul mexican Miguel Alcubierre a dovedit că impulsul de urzeală a fost, de fapt, în concordanță cu legile care guvernează universul. Motivat de fascinația sa pentru revoluționarul șofer de complot al lui Gene Roddenberry, nava vedetă a lui Alcubierre design - cunoscut sub numele de Alcubierre drive - călărește un "val" de spațiu-timp, la fel ca un surfer călărește un val pe ocean.

În ciuda dovezii lui Alcubierre și a faptului că nu există nimic în înțelegerea noastră actuală a teoreticului fizica care interzice dezvoltarea unei acțiuni de urzeală, ideea în ansamblu este încă pe tărâmul speculație. Tehnologia noastră actuală încă nu există, și, deși oamenii lucrează la modalități de a realiza acest obiectiv masiv de călătorie în spațiu, există încă multe probleme de rezolvat.

Crearea și mișcarea unei bule de urzeală necesită spațiul din fața sa pentru a se anihila, în timp ce spațiul din spate trebuie să crească rapid. Acest spațiu anihilat este ceea ce se numește masă negativă sau energie negativă, un tip extrem de teoretic de materie care încă nu a fost „găsită”.

Acestea fiind spuse, trei teorii ne-au apropiat de realitatea masei negative. De exemplu, efectul Casimir prezintă o configurație în care două oglinzi paralele sunt poziționate în vid. Atunci când sunt mutați extrem de aproape unul de altul, se pare că energia dintre ei este mai mică decât energia din jurul lor, creând astfel energie negativă, chiar dacă numai în cantități minuscule.

În 2016, oamenii de știință de la LIGO (Observatorul Laser Interferometru Gravitational-Wave) au dovedit că spațiul-timp se poate „deforma” și se poate îndoi în prezența unor câmpuri gravitaționale enorme.

Și din 2018, oamenii de știință de la Universitatea din Rochester au folosit lasere pentru a demonstra o altă posibilitate pentru crearea de masă negativă.

Chiar dacă aceste descoperiri apropie umanitatea mai aproape de o operație de urzeală funcțională, aceste cantități minime de masă negativă sunt departe de magnitudinea densității energetice negative care ar fi necesară pentru a călători de 200 de ori FTL (viteza necesară pentru a ajunge la cea mai apropiată stea într-o cantitate rezonabilă de timp).

Odată cu designul lui Alcubierre în 1994, precum și alții, s-a părut că cantitatea mare de energie necesară creării extinderea și contracția necesară a spațiului-timp ar depăși producția de soare pe parcursul a 10 miliarde de ani durata de viata. Cu toate acestea, cercetările ulterioare au reușit să scadă cantitatea de energie negativă necesară celei a unei planete gigant pe gaz, care, deși este o îmbunătățire, este încă o provocare.

O teorie pentru a rezolva acest obstacol este extragerea cantității masive de energie creată din materie-antimaterie anihilări - explozii ale acelorași particule cu sarcini opuse - și le folosesc în „miezul de urzeală” al navei.

Chiar dacă oamenii de știință reușesc să îndoaie spațiul-timp în jurul unei nave spațiale date, aceasta ar duce doar la mai multe întrebări cu privire la călătoriile spațiale.

Oamenii de știință spun că, împreună cu călătoria interstelară, o bulă de urzeală ar putea colecta un număr mare de particule, ceea ce ar putea provoca explozii masive la sosire. Alte probleme posibile legate de aceasta este problema modului de a naviga întreaga bulă de urzeală și întrebarea modului în care călătorii vor comunica cu Pământul.

Din punct de vedere tehnic, suntem încă departe de călătoria cu urzeala și de călătoria interstelară, dar odată cu avansarea tehnologiei și împingerea către inovație, răspunsurile sunt mai apropiate ca niciodată. Oameni precum Elon Musk și Jeff Bezos, care aspiră să ne facă o civilizație care se ocupă de spațiu, sunt stimulii necesari pentru a sparge codul de acțiune. Pentru prima dată în decenii, există o emoție asemănătoare rock-and-roll în legătură cu zborul în spațiu, iar acest tip de entuziasm este o altă piesă esențială în căutarea de a explora universul.