Alcubierre Bubble - kuinka liikkua valoa nopeammin?

Sisällysluettelo:

Alcubierre Bubble - kuinka liikkua valoa nopeammin?
Alcubierre Bubble - kuinka liikkua valoa nopeammin?
Anonim

Tällä hetkellä, erilaisten avaruudessa tapahtuvien elokuvien menestymisen aikana, laivojen ultranopeasta liikenteestä ulkoavaruudessa on tullut suosittuja. Tämä saavutetaan lisäämällä aluksen nopeutta jyrkästi superluminaaliseen arvoon. Tältä osin on jo syntymässä teorioita, joiden tarkoituksena on todistaa tieteellisesti tämän prosessin luotettavuus.

Miguel Alcubierre

Tämä henkilö edustaa teoreettista fysiikkaa. Alcubierre tunnetaan niin kutsutusta Alcubierre-moottoristaan. Miguelin kuvaama ilmiö perustuu väitteeseen avaruusaluksen kyvystä liikkua valonnopeutta suuremmalla nopeudella (yleensä täysin millä tahansa nopeudella) taivuttamalla tilaa sen edessä ja takana.

Alcubierre on kotoisin Meksikosta. Hänen syntymävuotensa on 1964. Hän meni naimisiin Maria Emilia Beyerin kanssa ja heillä oli tytär. Miguelilla on tällä hetkellä neljä lasta.

Miguel Alcubierre
Miguel Alcubierre

Alculberre Bubble

Alcubierre-kupla tai Alcubierre-moottori (tai Alcubierre-metriikka, joka viittaa metrisen tensoriin) on spekulatiivinen teoria, joka perustuu yhtälöiden ratkaisemiseengravitaatiokenttä (Einsteinin yhtälöt) yleisessä suhteellisuusteoriassa, sen ehdotti meksikolainen teoreettinen fyysikko nimeltä Alcubierre. Tämän teorian mukaan avaruusalus pystyy ohittamaan jotain valoa nopeammin, mutta sillä ehdolla, että kentän energiatiheys on pienempi kuin tyhjiössä (negatiivisen massan ilmiö).

tilan kaarevuus
tilan kaarevuus

Sen sijaan, että avaruusalus ylittäisi valon nopeuden paikallisessa CO:ssa, se kattaa etäisyydet muuttamalla tilaa (supistamalla sitä edessä ja laajentamalla sen takana), mikä johtaa tämän kohteen erittäin nopeaan liikkumiseen. Tällaista tilan vääristymistä kutsutaan Alcubierren kuplaksi. Fysiikan lakien mukaan kappaleita ei voida kiihdyttää valonnopeuteen tilan ja ajan luonnollisen sijainnin puitteissa; sen sijaan Alcubierren teorian mukaan keho siirtää tilaa ympärillään siten, että se saapuu määränpäähänsä valoa nopeammin rikkomatta fyysisiä lakeja.

avaruusalusten liike
avaruusalusten liike

Syitä, miksi tällainen liike ei voi toteutua

Vaikka Alcubierren metriikka on yhdenmukainen Einsteinin kenttäyhtälöiden kanssa, sillä ei ehkä ole fyysistä merkitystä, jolloin tällaista liikettä ei tapahdu. Vaikka se olisi fyysisesti merkittävä, sen mahdollisuus ei välttämättä tarkoita, että laiva voidaan rakentaa. Ehdotettu Alcubierren moottorimekanismi viittaa negatiiviseen energiatiheyteen ja vaatii siksi tuntemattomanaineet. Joten jos tuntematonta ainetta, jolla on oikeat ominaisuudet, ei voi olla olemassa, aseman rakentaminen on mahdotonta. Alkuperäisen artikkelinsa lopussa Alcubierre kuitenkin väitti (läpikulkukelpoisia madonreikiä analysoivien fyysikkojen kehittämän väitteen mukaisesti), että Casimir-tyhjiö yhdensuuntaisten levyjen välillä voisi täyttää Alcubierren moottorin negatiivisen energian tarpeen.

tilan kaarevuus
tilan kaarevuus

Toinen mahdollinen ongelma on, että vaikka Alcubierren kupla on yhdenmukainen Einsteinin yhtälöiden kanssa, yleinen suhteellisuusteoria ei ota huomioon kvanttimekaniikkaa. Jotkut fyysikot ovat esittäneet väitteitä, joiden mukaan kvanttigravitaation teoria (joka sisältäisi molemmat teoriat) sulkeisi pois yleisen suhteellisuusteorian ratkaisut, jotka mahdollistavat taaksepäin ajamisen (kronologian suojaushypoteesi) ja näin ollen mitätöisivät Alcubierren teorian.

Sergei Krasnikov

Sergei Krasnikov on venäläinen teoreettinen fyysikko. Hän kehitti oman teoriansa nimeltä "Krasnikovin putki", jonka mukaan avaruudessa on mahdollista liikkua valon nopeudella.

Sergei Krasnikov
Sergei Krasnikov

Krasnikovin trumpetti

Krasnikovin putki on spekulatiivinen teoria kosmisista liikkeistä, jonka perustana on tilan ja ajan muodonmuutos putken (tunnelin) suunnittelussa. Tulos on verrattavissa madonreikään, jonka ääripisteet siirtyvät ajassa ja tilassa. Sergei Krasnikov ehdotti ja selitti teorian vuonna 1995.

Krasnikovin piippu
Krasnikovin piippu

Putki on muutettu aika-avaruusrakenne, joka voidaan tarkoituksella saada (tiettyä tekniikkaa käyttämällä) valonnopeudella liikkumisen seurauksena. Krasnikovin putken avulla voit palata menneisyyteen heti lähdön jälkeen. Tämä ihmisen tekemä "putki", jonka pituus on jonkin verran valovuosia, voi olla megarakenne, mutta toisin kuin muut megarakenteet, se ei ole tehty fysikaalisesta aineesta, kuten titaanista tai muovista, vaan se on yksinkertaisesti aika-avaruuden vääristymä.

Krasnikovin piippu. Yksiputkikotelo

Krasnikov ilmaisee näkemyksensä, että aikakoneesta huolimatta, hänen metriikkansa näkökulmasta, sillä ei silti ole oikeutta rikkoa syy-seurauslakia (syy edeltää seurausta kaikissa järjestelmissä ja koko avaruudessa- aikapolku), koska kaikki pisteet laivan rengasmaisella reitillä superluminaalisella nopeudella ovat aina järjestetyt ajassa ja ne on jaettu tiettyihin aikaväleihin (algebrallisissa lausekkeissa c2dt2 on määritelmän mukaan suurempi kuin dx2 + dy2 + dz2). Ja tämä puolestaan tarkoittaa, että Krasnikov-putken kautta lähetettyä valoviestiä ei käytetä signaalien lähettämiseen "ajassa taaksepäin".

Krasnikovin piippu
Krasnikovin piippu

Kaksiputkikotelo

Vaikka yksittäinen Krasnikov-putki ei aiheuta syy-ongelmia, Allen E. Everett ja Thomas A. Roman Tuftsin yliopistosta ehdottivat, että kaksi Krasnikov-putkiavastakkain, pystyvät luomaan suljetun, kuten aikakäyrän, joka katkaisee syy-suhteen. Oletetaan esimerkiksi, että putki on rakennettu yhdistämään maapallon tiettyyn tähteen, joka sijaitsee 3000 valovuoden päässä. Astronautit matkustavat sellaisilla nopeuksilla, että matka putken läpi kestää vain puolitoista vuotta (heidän näkökulmastaan). Astronautit asettivat sitten toisen putken sen sijaan, että olisivat palanneet ensimmäiseen valmistamaansa. Toisen puolentoista vuoden laivaajan jälkeen he palaavat Maahan, mutta jo 6 tuhannen vuoden kuluttua lähtönsä tulevaisuudessa. Mutta nyt, kun molemmat Krasnikov-putket ovat paikoillaan, tulevaisuuden astronautit voivat matkustaa toisessa putkessa tähteen ja sitten ensimmäisen putken kautta Maahan, mutta he saavuttavat reitin päätepisteen 6 tuhatta vuotta ennen heidän lähtönsä. Krasnikovin kahden putken järjestelmä muuttui aikakoneeksi.

Vuonna 1993 Matt Visser väitti, että pari madonreikiä, joilla on indusoitu kelloero, ei voisi yhdistyä aiheuttamatta vaikutuksia, jotka joko tuhoaisivat madonreiän tai yksinkertaisesti olisivat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa vastenmielisenä. Tämä lausunto viittaa siihen, että tällainen tilanne ei salli aikakoneen ilmaantua Krasnikov-putkiparista. Toisin sanoen tyhjiön vaihtelu kasvaa eksponentiaalisesti ja lopulta tuhoaa toisen Krasnikov-putken, kun se lähestyy ajan k altaisen ympyrän rajaa, jossa kausaalisuus rikkoutuu.

Alcubierre-kupla tai Krasnikovin piippu

Jokainen näistä teorioista ehdottaaaika-avaruuden vääristymisen ja avaruusaluksen liikkeen toteuttaminen valonnopeudella (tietyissä olosuhteissa). Alan hyvin perehtyneet tutkijat sanovat jotain tällaista:

Kehon asennon muuttaminen avaruudessa valonnopeudella on mahdollista. Tarvitsee vain liikkua joko kuplassa, jossa tila ja aika on taipunut, tai putkessa (tunnelissa), joka voi yhdistää maailman (avaruuden) diametraaliset pisteet

Toisin sanoen valonnopeudella tapahtuvan liikkeen olemuksen tulkintaa ja sen myöhempää selitystä varten nämä teoriat sopivat yhtä hyvin kuin eivät.

Suositeltava: