Alcubierre Bubble - איך לנוע מהר יותר מהאור?

תוכן עניינים:

Alcubierre Bubble - איך לנוע מהר יותר מהאור?
Alcubierre Bubble - איך לנוע מהר יותר מהאור?
Anonim

כיום, במהלך שגשוגם של סוגים שונים של סרטים, המתרחשים בחלל, פעולות של תנועה מהירה במיוחד של ספינות בחלל החיצון הפכו פופולריים. זה מושג על ידי עלייה חדה במהירות של כלי השיט לערך על-לומינלי. בהקשר זה, כבר צצות תיאוריות שמטרתן להוכיח מדעית את מהימנות התהליך הזה.

מיגל אלקובייר

אדם זה הוא נציג של הפיזיקה התיאורטית. Alcubierre ידועה במה שנקרא מנוע Alcubierre שלה. התופעה שתיאר מיגל מבוססת על ההצהרה על יכולתה של חללית לנוע במהירות מעל למהירות האור (באופן כללי, בכל מהירות לחלוטין), לכופף את החלל לפניה ומאחוריה.

אלקובייר הוא יליד מקסיקו. שנת לידתו היא 1964. הוא התחתן עם מריה אמיליה בייר ונולדה להם בת. למיגל יש כרגע ארבעה ילדים.

מיגל אלקובייר
מיגל אלקובייר

Bubble Alculberre

בועת Alcubierre, או מנוע Alcubierre (או Alcubierre metric, בהתייחס לטנזור המטרי) היא תיאוריה ספקולטיבית המבוססת על פתרון משוואותשדה כבידה (משוואות איינשטיין) בתורת היחסות הכללית, הוא הוצע על ידי פיזיקאי תיאורטי מקסיקני בשם אלקובייר. לפי תיאוריה זו, חללית מסוגלת לעקוף משהו מהר יותר מהאור, אך בתנאי שצפיפות האנרגיה של השדה קטנה מאשר בוואקום (תופעת המסה השלילית).

עקמומיות של החלל
עקמומיות של החלל

במקום לחרוג ממהירות האור בתוך ה-CO המקומי, החללית תכסה מרחקים על ידי שינוי החלל (כיווץ שלו מלפנים והרחבתו מאחוריו), מה שיוביל לתנועה מהירה במיוחד של עצם זה. סוג זה של עיוות חלל נקרא בועת אלקובייר. על פי חוקי הפיזיקה, לא ניתן להאיץ גופים למהירות האור במסגרת המיקום הטבעי של מרחב וזמן; במקום זאת, לפי התיאוריה של אלקובייר, הגוף יזיז את החלל סביב עצמו בצורה כזו שהוא יגיע ליעדו מהר יותר מהאור, מבלי להפר חוקים פיזיקליים כלשהם.

תנועת חללית
תנועת חללית

סיבות לכך שתנועה כזו לא יכולה להתממש

למרות שהמדד של אלקובייר תואם את משוואות השדה של איינשטיין, ייתכן שאין לו משמעות פיזיקלית, ובמקרה זה לא תתרחש תנועה כזו. גם אם היא משמעותית מבחינה פיזית, האפשרות שלה לא בהכרח אומרת שאפשר לבנות את הספינה. מנגנון מנוע Alcubierre המוצע מרמז על צפיפות אנרגיה שלילית ולכן דורש לא ידועחומרים. אז אם חומר לא ידוע עם המאפיינים הנכונים לא יכול להתקיים, אז אי אפשר לבנות כונן. עם זאת, בסוף מאמרו המקורי, אלקובייר טען (בעקבות טיעון שפותח על ידי פיזיקאים המנתחים חורי תולעת הניתנים למעבר) כי ואקום קזימיר בין לוחות מקבילים יכול לספק את דרישת האנרגיה השלילית למנוע של אלקובייר.

עקמומיות של החלל
עקמומיות של החלל

בעיה אפשרית נוספת היא שלמרות שבועת אלקובייר תואמת את המשוואות של איינשטיין, תורת היחסות הכללית אינה לוקחת בחשבון את מכניקת הקוונטים. כמה פיזיקאים הציגו טיעונים לפיהם תיאוריית הכבידה הקוונטית (שתכלול את שתי התיאוריות) תשלול את אותם פתרונות בתורת היחסות הכללית המאפשרים מסע בזמן אחורה (השערת ההגנה הכרונולוגית) ובכך תבטל את התיאוריה של אלקובייר.

סרגיי קרסניקוב

סרגיי קרסניקוב הוא פיזיקאי תיאורטי רוסי. הוא פיתח תיאוריה משלו בשם "השפופרת של קרסניקוב", הקובעת שאפשר לנוע בחלל במהירות האור.

סרגיי קרסניקוב
סרגיי קרסניקוב

החצוצרה של קרסניקוב

הצינור של קרסניקוב הוא תיאוריה ספקולטיבית על תנועות קוסמיות, שבסיסה הוא דפורמציה של מרחב וזמן בתכנון של צינור (מנהרה). התוצאה דומה לחור תולעת, שנקודות הקיצון שלו נעקרו בזמן ובמרחב. התיאוריה הוצעה והוסברה תיאורטית על ידי סרגיי קרסניקוב ב-1995.

הצינור של קרסניקוב
הצינור של קרסניקוב

Tube הוא מבנה חלל-זמן שונה שניתן להשיג בכוונה (באמצעות טכנולוגיה מסוימת) כתוצאה מתנועה במהירות האור. השפופרת של קרסניקוב מאפשרת לך לחזור לעבר מיד לאחר שעזבת. ה"צינור" הזה מעשה ידי אדם באורך של מספר שנות אור עשוי להיות מגה-מבנה, אבל בניגוד למגה-מבנים אחרים, הוא אינו עשוי מחומר פיזי כמו טיטניום או פלסטיק, אלא הוא פשוט עיוות של המרחב-זמן.

הצינור של קרסניקוב. מארז צינור יחיד

קרסניקוב מביע את הדעה שלמרות מכונת הזמן, כהיבט של המדד שלו, עדיין אין לה את הזכות להפר את חוק הסיבתיות (הסיבה קודמת להשפעה בכל המערכות ולאורך כל המרחב- נתיב זמן), מכיוון שכל הנקודות לאורך הנתיב הטבעתי של הספינה במהירות על-לומינלית מסודרות תמיד בזמן ומחולקות למרווחים מסוימים (בביטויים אלגבריים, c2dt2, בהגדרה, גדול מ-dx2 + dy2 + dz2). וזה, בתורו, אומר שההודעה הקלה שנשלחת דרך צינור קרסניקוב לא תשמש להעברת אותות "אחורה בזמן".

הצינור של קרסניקוב
הצינור של קרסניקוב

Two Pipe Case

בעוד שצינור קרסניקוב בודד אינו מהווה בעיות סיבתיות, אלן אי. אוורט ותומס א. רומן מאוניברסיטת טאפטס הציעו ששני צינורות קרסניקוב ילכו ל-זה מול זה, מסוגלים ליצור עקומה סגורה, כמו זמן, שתשבור את הקשר הסיבתי. לדוגמה, רק נניח שבנוי צינור המחבר את כדור הארץ לכוכב מסוים שנמצא במרחק של 3,000 שנות אור. אסטרונאוטים נוסעים במהירויות כאלה שלוקח רק שנה וחצי (מנקודת מבטם) לנסוע דרך הצינור הזה. לאחר מכן הניחו האסטרונאוטים צינור שני במקום לחזור לצינור הראשון שייצרו. לאחר עוד שנה וחצי של זמן ספינה, הם ישובו לכדור הארץ, אך כבר לאחר 6,000 שנים בעתיד ליציאתם. אבל עכשיו, כששני צינורות קרסניקוב נמצאים במקום, אסטרונאוטים מהעתיד מסוגלים לנסוע לכוכב בצינור השני, ולאחר מכן לכדור הארץ דרך הצינור הראשון, אבל הם יגיעו לנקודת הסיום של המסלול 6,000 שנה לפני כן. עזיבתם. מערכת שני הצינורות של קרסניקוב הפכה למכונת זמן.

בשנת 1993, מאט ויסר טען שזוג חורי תולעת עם הפרש שעון מושרה לא יוכל להשתלב מבלי לגרום להשפעות שיהרסו את חור התולעת או פשוט יתקשרו זה עם זה בצורה של דחייה. הצהרה זו מעידה שמצב כזה לא יאפשר למכונת זמן להופיע מצמד צינורות קרסניקוב. כלומר, תנודת הוואקום תגדל באופן אקספוננציאלי, ובסופו של דבר תהרוס את צינור קרסניקוב השני כשהיא מתקרבת לגבול המעגל בדומה לזמן, שבו מופרת הסיבתיות.

בועת אלקובייר או הצינור של קרסניקוב

כל אחת מהתיאוריות הללו מציעהיישום עיוות המרחב-זמן ותנועת החללית במהירות האור (בתנאים מסוימים). חוקרים הבקיאים בתחום אומרים משהו כזה:

אפשר לשנות את מיקום הגוף בחלל במהירות האור. יש צורך רק לנוע או בתוך בועה שבה מכופפים החלל והזמן, או בצינור (מנהרה) שיכול לחבר בין הנקודות הקוטרליות של העולם (חלל)

כלומר, לפרשנות של מהות התנועה עם מהירות האור וההסבר הבא שלה, תיאוריות אלו מתאימות באותה מידה כמו שלא.

מוּמלָץ: