Je "Warp Drive" od Star Trek možné?

click fraud protection

Jedno z klíčových zařízení vykreslování téměř v každém "Star Trek"Epizoda a film je schopnost hvězdných lodí cestovat po světelné špičce i mimo ni." To se děje díky pohonnému systému známému jako warp drive. Zní to „science-fictiony“ a je to - warp drive ve skutečnosti neexistuje. Teoreticky by však mohla být některá verze tohoto pohonného systému vytvořena z myšlenky - vzhledem k dostatečnému času, penězům a materiálům.

Možná se zdá, že hlavním důvodem warpové jízdy je to, že ještě nebyla vyvrácena. Takže může existovat naděje na budoucnost s FTL (rychleji než světlo) cestování, ale ne brzy.

Co je Warp Drive?

Ve sci-fi, warp drive je to, co umožňuje lodím dostat se do vesmíru pohybem rychleji než rychlost světla. Toto je důležitý detail, protože lightpeed je limit kosmické rychlosti - nejvyšší dopravní zákon a překážka vesmíru.

Pokud víme, nic se nemůže pohybovat rychleji než světlo. Podle Einsteinovy teorie relativity, to vyžaduje nekonečné množství energie k urychlení objektu s hmotou až k

instagram viewer
rychlost světla. (Důvodem, proč samotné světlo není ovlivněno touto skutečností, je to, že fotony - částice světla - nemají žádnou hmotu.) Výsledkem by bylo, že s kosmickou lodí, která jede rychlostí světla (nebo ji překračuje), je jednoduše nemožné.

Přesto existují dvě mezery. Jedním je, že se nezdá, že by byl zákaz cestování co nejblíže světelným paprskům. Druhým je, že když mluvíme o nemožnosti dosažení rychlosti světla, mluvíme obvykle o pohonu předmětů. Koncept pohonu warpu však není nutně založen výhradně na tom, že samotné lodě nebo předměty létají rychlostí světla, jak je dále vysvětleno níže.

Warp Drive versus červí díry

Červí díry jsou často součástí konverzace obklopující vesmírné cestování vesmírem. Cestujte však přes červí díry by se výrazně lišilo od používání warpové jednotky. Zatímco osnovní pohon zahrnuje pohyb určitou rychlostí, červí díry jsou teoretické struktury, které umožňují kosmickým lodím cestovat z jednoho bodu do druhého tunelem přes hyperprostor. Ve skutečnosti by nechali lodě udělat zkratku, protože technicky zůstávají vázány na normální časoprostor.

Pozitivním vedlejším účinkem je, že hvězdná loď se může vyhnout nežádoucím účinkům, jako je časová dilatace a reakce na masivní zrychlení na lidském těle.

Je Warp Drive možné?

Naše současné chápání fyziky a toho, jak světlo cestuje, vylučuje objekty z dosažení rychlosti větší, než je rychlost světla, ale nevylučuje to možnost prostor sám cestování rychlostí vyšší nebo vyšší. Ve skutečnosti někteří lidé, kteří problém zkoumali, tvrdí, že v časném vesmíru se časoprostor rozšířil superluminální rychlostí, i když jen na velmi krátký interval.

Pokud jsou tyto hypotézy prokázány, mohl by warp pohon využít tuto mezeru a ponechat za sebou otázku pohon předmětů a místo toho vědcům ukládat otázku, jak vytvořit obrovskou energii potřebnou k pohybu vesmírný čas.

Pokud vědci zvolí tento přístup, warp drive lze myslet tímto způsobem: Warp drive je to, co vytváří obrovské množství energie který zkrátí časový prostor před hvězdnou lodí a současně rozšíří prostorový čas vzadu, čímž vytvoří warp bublina. To by způsobilo bublinu časoprostorového kaskády - loď zůstane nehybná ve své místní oblasti, zatímco osnova postupuje do nového cíle při superluminální progresi.

Na konci 20. století mexický vědec Miguel Alcubierre dokázal, že warp pohon byl ve skutečnosti v souladu se zákony, kterými se řídí vesmír. Motivován jeho fascinací revolučním ovladačem Gene Roddenberry, hvězdnou lodí Alcubierre design - známý jako pohon Alcubierre - jezdí na „vlně“ časoprostoru, podobně jako surfař jezdí na vlně oceán.

Výzvy Warp Drive

Navzdory Alcubierrovu důkazu a skutečnosti, že v našem současném chápání teoretických není nic fyzika, která zakazuje vývoj warp jednotky, myšlenka jako celek je stále v říši spekulace. Naše současná technologie ještě není tak docela, a ačkoli lidé pracují na způsobech, jak dosáhnout tohoto masivního výkonu kosmického cestování, je ještě mnoho problémů, které je třeba vyřešit.

Negativní mše

Vytvoření a pohyb osnovní bubliny vyžaduje prostor před ní, aby se zničil, zatímco prostor vzadu musí rychle růst. Tento zničený prostor je označován jako negativní hmota nebo negativní energie, vysoce teoretický typ hmoty, která dosud nebyla „nalezena“.

Díky tomu se nás tři teorie posunuly blíže k realitě negativní hmoty. Například Casimirův efekt stanoví uspořádání, ve kterém jsou dvě paralelní zrcadla umístěna ve vakuu. Když se pohybují extrémně blízko u sebe, zdá se, že energie mezi nimi je nižší než energie kolem nich, čímž vytváří negativní energii, i když pouze v nepatrném množství.

V roce 2016 vědci z LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) prokázali, že časoprostor se může „deformovat“ a ohýbat v přítomnosti obrovských gravitačních polí.

A od roku 2018 vědci z University of Rochester používali lasery k prokázání další možnosti vytvoření negativního množství.

I když tyto objevy přibližují lidstvo blíže fungující warpové jednotce, tato nepatrná množství negativní hmoty jsou daleko od velikost záporné energetické hustoty, která by byla nutná k cestování 200krát FTL (rychlost potřebná k dosažení nejbližší hvězdy v rozumném množství čas).

Množství energie

S designem společnosti Alcubierre v roce 1994, jakož i dalšími, se zdálo, že samotné množství energie potřebné k vytvoření nezbytné rozšíření a zkrácení časoprostoru by překročilo výkon slunce během jeho 10 miliard roku životnost. Další výzkum však dokázal snížit množství negativní energie potřebné na energii plynové obří planety, která, i když je zlepšení, je stále výzvou.

Jedna teorie, jak vyřešit tuto překážku, je extrahovat obrovské množství energie vytvořené z antihmota hmoty ničení - výbuchy stejných částic s protichůdnými náboji - a použít je v „osnovním jádru“ lodi.

Cestování s Warp Drive

I kdyby se vědcům podařilo ohýbat časoprostor kolem dané kosmické lodi, vedlo by to pouze k dalším otázkám týkajícím se cestování vesmírem.

Vědci se domnívají, že spolu s mezihvězdným pohybem by warpová bublina potenciálně shromažďovala velké množství částic, které by při příjezdu mohly způsobit masivní exploze. Dalším možným problémem, který s tím souvisí, je otázka, jak procházet celou warpovou bublinu a otázka, jak by cestující komunikovali se Zemí.

Závěr

Technicky jsme stále daleko od warpové jízdy a mezihvězdného cestování, ale s pokrokem v technologii a tlačením směrem k inovacím jsou odpovědi blíže než kdy předtím. Lidé jako Elon Musk a Jeff Bezos, kteří usilují o to, abychom z nás učinili vesmírnou civilizaci, jsou stimulem potřebným k roztržení kódu warpové jízdy. Poprvé za několik desetiletí dochází k vesmírnému letu vzrušením typu rock-and-roll a tento druh nadšení je dalším důležitým prvkem při hledání vesmíru.

instagram story viewer