Pokud chcete sci-fi epos zahrnující celou galaxii, budete potřebovat rychlejší cestování než světlo. Alternativou trvá desetiletí nebo staletí, než se dostanete k mimozemskému hvězdnému systému, což není zdaleka tak zábavné. Takže začnete s nějakým divokým vědeckým nápadem, přidáte trochu technoblábolů a fuj!Nejrychleji do Astra. Ve sci-fi bylo použito vše od červích děr po hyperprostor, ale možná nejznámějším FTL tropem je warp pohon.
Warp drive se ve sci-fi používá od 30. let 20. století, ale popularizoval jej až televizní pořad v 60. letechStar Trek. Ačkoli je založen na teorii obecné relativity, kde prostor a čas mohou být deformovány gravitací, televizní seriál nezacházel do podrobností. Warp cívky, mumlání, krystaly dilithia. Nevadí, že relativita jasně říká, že předměty se nemohou pohybovat rychleji než světlo. Bez warp pohonu by kapitán Kirk nikdy nebyl schopen uchvátit krásné mimozemšťany.
Přesto byla myšlenka natolik zajímavá, že se několik vědců pokusilo vyvinout teorii, jak by to mohlo fungovat. Například fyzik a autor sci-fi Robert Forward navrhl několik nápadů. Ale věci se skutečně rozběhly, když Miguel Alcubierre zveřejnil článekKlasická a kvantová gravitaceto by se dalo skutečně nazvat warp pohonem.
Ilustrace Alcubierrova warp efektu. Kredit: uživatel Wikipedie AllenMcC
Článek demonstroval, jak lze obecnou teorií relativity pro prostor zakřivit způsobem, který umožňuje cestování FTL. Teoreticky by loď nikdy nemohla cestovatpřesvesmír rychlejší než světlo, ale mohli byste kolem lodi vytvořit pokřivenou prostorovou bublinu, která by jí umožnila dosáhnout vzdálených hvězd téměř okamžitě. Tato myšlenka se stala známou jako pohon Alcubierre.
Byl tu jen jeden problém. Ačkoli Alcubierreův pohon byl možný v rámci obecné teorie relativity, fungoval pouze tehdy, když se vám dostal do rukou nějaký druh exotického materiálu, který má hodnotu planety. negativní hmotnost. Veškerá známá hmota má kladnou hmotnost, takže je to něco, co narušuje dohodu. Dokonce i Alcubierre řekl, že tento nápad by v reálném životě pravděpodobně nefungoval.
Nový výzkum řeší některé z těchto problémů, ale přináší další. Práce Alcubierra a Loba se soustředí především na warp efekt slabého pole. Zjistili, že malé warp efekty se chovají podobně jako bezreakční pohon, jako to, co bylo navrženo s EM pohonem. Zjistili také, že zatímco pohon bude stále vyžadovat zápornou energii hmoty, hypoteticky by to mohlo být provedeno s lodí s kladnou konečnou hmotností.
Hypetetické solitonové warp bubliny pro různé designy lodí. Kredit: Erik Lentz
Jiný nedávný článek Erika Lentze má jiný přístup. Všiml si, že existují určité warp konfigurace, které připomínají solitony. Solitony jsou vlnový efekt, který se sám posiluje. Solitony si dokážou udržet svůj tvar při pohybu konstantní rychlostí a byly pozorovány ve vodě a jiných tekutinách. Lentz ukázal, že zatímco solitonové warp bubliny by vyžadovaly neuvěřitelné množství husté hmoty, nevyžadovalo by to, aby energie hmoty byla záporná.
Obě tyto myšlenky mají ještě jeden problém. Tím, že kolem lodi vytvoří relativistickou bublinu, účinně izolují loď od vnějšího světa. Toto je známé jako problém horizontu a znamená to, že warp bublinu lodi nelze ovládat zevnitř lodi. Cesta lodi by musela být řízena zvenčí. Jean Luc Picard mohl být kapitánem lodi, ale nemohl jednoduše „udělat to tak“.
Je zřejmé, že warp pohon je stále hypotetický. Jsou zde hluboké teoretické výzvy, nemluvě o těch inženýrských. Ale možná to všechno vyřešíme do 23. století a konečně se budeme moci rychle zvrtnout ke hvězdám.
Odkaz:Alcubierre, Miguel. ' Warp pohon: hyperrychlé cestování v rámci obecné teorie relativity .'Klasická a kvantová gravitace11.5 (1994): L73.
Odkaz:Alcubierre, Miguel a Francisco SN Lobo. ' Základy warp pohonu .'Červí díry, warp pohony a energetické podmínky. Springer, Cham, 2017. 257-279.
Odkaz:Lentz, Erik. ' Prolomení warpové bariéry: Hyperrychlí solitoni v Einstein-Maxwellově teorii plazmy .'Klasická a kvantová gravitace(2021).
