Ali je možen "Warp Drive" iz programa Star Trek?

Ena ključnih naprav v skoraj vsehZvezdne steze"epizoda in film je sposobnost zvezdnih ladij, da potujeta pri svetlobni hitrosti in naprej. To se zgodi zahvaljujoč pogonskemu sistemu, znanemu kot warp pogon. Sliši se "znanstveno fantastična", in tako je - warp pogon dejansko ne obstaja. Vendar bi teoretično lahko iz različice tega pogonskega sistema nastali iz ideje - če bi imeli dovolj časa, denarja in materialov.

Morda je glavni razlog, da je warp pogon mogoč, ta, da še ni bil oporekan. Torej, lahko s FTL upamo na prihodnost (hitreje kot svetloba) potovanje, vendar ne kmalu.

V znanstveni fantastiki je warp pogon tisto, kar omogoča ladjam, da se premaknejo skozi vesolje s premikanjem hitreje od hitrosti svetlobe. To je pomembna podrobnost, saj je svetlobna hitrost kozmična omejitev hitrosti - vesoljni zadnji prometni zakon in ovira.

Kolikor vemo, se nič hitreje ne premika od svetlobe. Po Einsteinovih teorije o relativnosti, potreben je neskončen znesek energije, da se objekt z maso pospeši do

Pa vendar, obstajata dve luknji. Eno je, da se ne zdi prepoved potovanja čim bližje luči. Drugo je, da ko govorimo o nemožnosti doseganja svetlobne hitrosti, običajno govorimo o pogonu predmetov. Vendar pa koncept osnove vožnje ne temelji nujno izključno na ladjah ali samih objektih, ki letijo s svetlobno hitrostjo, kot je pojasnjeno v nadaljevanju.

Wormholes so pogosto del pogovora o vesoljskem potovanju po vesolju. Vendar pa potujte prek črvičke bi se razlikoval od uporabe warp pogona. Medtem ko warp pogon vključuje premikanje z določeno hitrostjo, so črvičke teoretične strukture, ki omogočajo, da vesoljske ladje potujejo iz ene točke v drugo s tuneliranjem skozi hiperprostor. Učinkovito bi pustili ladjam bližnjico, saj tehnično ostanejo vezane na običajni prostor-čas.

Pozitiven stranski učinek tega je, da se lahko zvezdni brod izogne ​​neželenim učinkom, kot so časovno širjenje in reakcije na ogromne pospeške na človeško telo.

Naše trenutno razumevanje fizike in tega, kako svetloba potuje, izključuje predmete, da bi dosegli hitrost, večjo od svetlobne hitrosti, vendar ne izključuje možnosti sam prostor potovanje z navedeno hitrostjo ali več. V resnici nekateri ljudje, ki so preučevali težavo, trdijo, da se je v zgodnjem vesolju vesolje-čas razširila s superluminalno hitrostjo, pa čeprav le za zelo kratek interval.

Če se te hipoteze izkažejo za resnične, bi lahko warp pogon izkoristil to vrzel, in pustil za seboj vprašanje pogon predmetov in namesto tega znanstvenike postavljati z vprašanjem, kako ustvariti ogromno energije, potrebno za premikanje prostor-čas.

Če se znanstveniki lotijo ​​tega pristopa, si lahko warp pogon zamislite na tak način: Warp pogon je tisto, kar ustvarja ogromno energije ki krči časovni prostor pred zvezdnim brodom, hkrati pa enako širi prostor-čas na zadku, na koncu ustvari osnovo mehurček. To bi povzročilo, da bi mehurček ves čas zapustil prostor - čas, ladja ostane nepremična do svojega lokalnega območja, ko se osnove nadaljuje na novo destinacijo.

Mehiški znanstvenik Miguel Alcubierre je v poznem 20. stoletju dokazal, da je osnove v resnici skladen z zakoni, ki urejajo vesolje. Motiviralo ga je fascinacija z revolucionarnim voznikom zavoda Gene Roddenberry, zvezdnikom Alcubierreja zasnova - znana kot Alcubierre pogon - vozi "val" prostora-časa, podobno kot surfer vozi val na ocean.

Kljub Alcubierrovemu dokazu in dejstvu, da v našem trenutnem razumevanju teoretičnega ni nič fizika, ki prepoveduje razvijanje osnove, je ideja kot celota še vedno v kraljestvu špekulacije. Naša trenutna tehnologija še ni tam, in čeprav ljudje delajo na način, kako doseči ta velik podvig vesoljskih potovanj, je veliko vprašanj še treba rešiti.

Ustvarjanje in premikanje osnove mehurčka zahtevata, da se prostor pred njim uniči, medtem ko mora biti na zadnjem delu prostor, ki se hitro poveča. Ta uničeni prostor je tako imenovana negativna masa ali negativna energija, visoko teoretična vrsta snovi, ki je še ni bilo "najti".

Z omenjenimi tremi so nas tri teorije približale resničnosti negativne mase. Na primer, učinek Casimir določa postavitev, v kateri sta dve vzporedni ogledali nameščeni v vakuumu. Ko se premikajo izredno blizu drug drugemu, se zdi, da je energija med njimi nižja od energije okoli njih, kar ustvarja negativno energijo, četudi le v manjših količinah.

Leta 2016 so znanstveniki LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) dokazali, da se prostor-čas lahko "prekriva" in upogiba ob prisotnosti ogromnih gravitacijskih polj.

In od leta 2018 so znanstveniki z univerze v Rochesterju uporabili laserje, da bi dokazali še eno možnost za ustvarjanje negativne mase.

Čeprav ta odkritja človeštvo približajo delujočem osnovnemu pogonu, so te minutne količine negativne mase daleč dosegljive velikost negativne energijske gostote, ki bi bila potrebna za prepotovanje 200-kratnega FTL (hitrost, potrebna za dosego najbližje zvezde v razumni količini čas).

Z Alcubierrejevim zasnovo leta 1994 in drugimi se je zdelo, da je potrebna količina energije za ustvarjanje potrebna širitev in krčenje vesolja in časa bi presegla sončno moč v obdobju 10 milijard let življenjska doba. Vendar pa so z nadaljnjimi raziskavami lahko zmanjšali količino negativne energije, ki jo potrebujejo na planetu velikanskih plinov, kar je kljub izboljšanju še vedno izziv.

Ena teorija za rešitev te ovire je pridobivanje ogromne količine energije, ustvarjene iz snov-antimaterija uničevanja - eksplozije istih delcev z nasprotujočimi se naboji - in jih uporabijo v "osnove" ladje.

Tudi če bi znanstvenikom uspelo preseči vesolje in čas okoli določene vesoljske ladje, bi to povzročilo le več vprašanj v zvezi s potovanjem v vesolje.

Znanstveniki teoretizirajo, da bi skupaj z medzvezdnim potovanjem mehurček z osnovo morda zbral večje število delcev, kar bi ob prihodu lahko povzročilo ogromne eksplozije. Druga možna vprašanja, povezana s tem, so vprašanje, kako krmariti po celotnem mehurčku, in vprašanje, kako bi popotniki komunicirali z Zemljo.

Tehnično smo še vedno daleč od osnove vožnje in medzvezdnih potovanj, toda z napredkom tehnologije in pritiskom na inovacije so odgovori bližje kot kdaj koli prej. Ljudje, kot sta Elon Musk in Jeff Bezos, ki si prizadevata, da bi nas naredila civilizacija, ki sega daleč v vesolje, so dražljaji, ki so potrebni za razbijanje kode osnove. Prvič po desetletjih je vesoljsko navdušenje nad vesoljskim poletom in tovrstno navdušenje je še en bistveni del prizadevanja za raziskovanje vesolja.