Právě když jsem byl nadšený z možnosti cestovat do vzdálených světů, vědci odhalili hlubokou chybu v cestování rychlostí vyšší než světlo. Zdá se, že existuje kvantové omezení toho, jak rychle může objekt cestovat časoprostorem, bez ohledu na to, zda jsme schopni vytvořit bublinu v časoprostoru nebo ne…
Za prvé, nemáme ponětí o tom, jak generovat dostatek energie k vytvoření „bubliny“ v časoprostoru. Tento nápad byl poprvé položil vědecké základy Michael Alcubierre z University of Mexico v roce 1994 , ale předtím byl popularizován pouze sci-fi vesmíry, jako je Star Trek. K vytvoření této bubliny však potřebujeme nějakou formuexotickýhmota palivo nějakéhypotetickýgenerátor energie na výstup 10Čtyři pětJouly (podle výpočtů Richarda K. Obousyho a Geralda Cleavera v článku „ Uvedení Warpu do Warp Drive “). Fyzici se nebojí velkých čísel a my se nebojíme slov jako „hypotetický“ a „exotický“, ale abychom tuto energii uvedli na pravou míru, museli bychom přeměnit veškerou hmotu Jupiteru na energii, abychom vůbec doufali, že deformujeme vesmír. čas kolem objektu.
Toto je ahodněenergie.
Pokud dostatečně vyspělá lidská rasamohlgenerovat tolik energie, řekl bych, že bychom stejně byli pány našeho vesmíru, kteří by potřebovali warp pohon, když bychom mohli stejně dobře vytvářet červí díry, hvězdné brány nebo přistupovat k paralelním vesmírům. Ano, warp pohon je sci-fi, ale je zajímavé prozkoumat tuto možnost a otevřít fyzické scénáře, kde by warp pohon mohl fungovat. Přiznejme si to, cokoli menšího než cestování rychlostí světla skutečně snižuje náš potenciál cestovat do jiných hvězdných systémů, takže si musíme nechat naše možnosti otevřené, bez ohledu na to, jak jsou futuristické.
Časoprostorová bublina. Bohužel poslední slovo může mít kvantová fyzika ( Richard K Obousy & Gerald Cleaver, 2008 )
Ačkoliv je rychlost warpu vysoce teoretická, alespoň je založena na nějaké skutečné fyzice. Je to směs superstrun a multidimenzionální teorie, ale rychlost warpu se zdá být možná, za předpokladu obrovské zásoby energie. Pokud dokážeme „prostě“ zmáčknout pevně stočené extra-dimenze (větší než „normální“ čtyři, ve kterých žijeme) před futuristickou kosmickou lodí a rozšířit je za ní, vytvoří se bublina stacionárního prostoru, ve které bude kosmická loď sídlit. Tímto způsobem se vesmírná loď nepohybuje rychleji než světlo uvnitř bubliny, ale samotná bublina prochází tkaninou časoprostoru, což usnadňuje cestování rychlostí vyšší než světlo.Snadný.
Ne tak rychle.
Podle nového výzkumu na toto téma má kvantová fyzika co říci o našich snech o tom, že se budeme pohybovat časoprostorem rychleji nežC. A co víc, Hawkingova radiace by stejně s největší pravděpodobností uvařila cokoliv uvnitř této teoretické časoprostorové bubliny. Vesmír nechce, abychom cestovali rychleji, než je rychlost světla.
'Na jedné straně by pozorovatel umístěný ve středu superluminální bubliny s warp pohonem obecně zakoušel tepelný tok Hawkingových částic.“ říká Stefano Finazzi a spoluautoři z Mezinárodní školy pro pokročilá studia v italském Terstu. “Na druhou stranu, takový Hawkingův tok bude obecně extrémně vysoký, pokud exotická hmota podporující warp pohon má svůj původ v kvantovém poli splňujícím nějakou formu kvantových nerovností..'
Stručně řečeno, bude generováno Hawkingovo záření (obvykle spojené s vyzařováním energie a tedy ztrátou hmoty vypařujících se černých děr), které ozáří obyvatele bubliny na nepředstavitelně vysoké teploty. Hawkingovo záření bude generováno, když se na přední a zadní části bubliny vytvoří horizonty. Pamatujete si těch velkých čísel, kterých se fyzici nebojí? Předpokládá se, že Hawkingovo záření upeče cokoliv uvnitř bubliny na 10 možných30K (tamaximálně možnéteplota, Planckova teplota, je 1032K).
I kdybychom tuto překážku dokázali překonat, zdá se, že Hawkingovo záření je příznakem ještě většího problému; časoprostorová bublina by byla na kvantové úrovni nestabilní.
'Především zjistíme, že RSET[renormalizovaný tenzor stresu a energie]bude exponenciálně růst v čase blízko a na přední stěně superluminální bubliny. V důsledku toho lze dojít k závěru, že geometrie warpového pohonu jsou nestabilní vůči semiklasické zpětné reakci.“ dodává Finazzi.
Pokud byste však chtěli vytvořit časoprostorovou bublinu pro subluminální (rychlost menší než světlo) cestování, nevytvářejí se žádné horizonty, a proto nevzniká žádné Hawkingovo záření. V tomto případě možná nepřekonáte rychlost světla, ale máte rychlý a stabilní způsob, jak se pohybovat kolem vesmíru. Bohužel stále potřebujeme „exotickou“ hmotu, abychom vytvořili časoprostorovou bublinu...
Prameny:'Semiklasická nestabilita dynamických warp pohonů,'Stefano Finazzi, Stefano Liberati, Carlos Barceló, 2009, arXiv: 0904.0141v1 [gr-qc],'Zkoumání zhutněných dimenzí: Casimirovy energie a fenomenologické aspekty,'Richard K. Obousy, 2009, arXiv: 0901.3640v1 [gr-qc]
Přes: Blog Physics arXiv