Тешко је живети у релативистичком Универзуму, где су чак и најближе звезде тако далеко и брзина светлости је апсолутна. Није чудо зашто франшизе научне фантастике рутински користе ФТЛ (Брже од светлости) као уређај за завере. Притиснути дугме, притиснути папучицу и тај систем отменог погона - чију функцију нико не може објаснити - послаће нас на другу локацију у простор-времену.
Међутим, последњих година научна заједница постала је разумљиво узбуђена и скептична према тврдњама да би одређени концепт - Алцубиерре Варп Дриве - могао заиста бити изведив. То је била тема презентације која је одржана на овогодишњем Америчком институту за ваздухопловство и астронаутику, погонски и енергетски форум, који се одржавао од 19. до 22. августа у Индијанаполису.
Ову презентацију је водио Јосепх Агнев - додипломски инжењер и истраживачки сарадник са Универзитета Алабама у истраживачком центру за истраживање погона (Хунтсвилле). У склопу сесије под називом „Будућност нуклеарног и пробојног погона“, Агнев је поделио резултате студије коју је спровео под називом „Испитивање теорије и технологије основе да би се утврдило стање уметности и изводљивости“.
Како је Агнев објаснио препуној кући, теорија иза система за покретање основа је релативно једноставна. Изворно предложен од мексичког физичара Мигуела Алцубиерреа 1994. године, овај концепт за ФТЛ систем човек посматра као високо теоријско (али вероватно и валидно) решење Еинстеинових једначина поља, које описују како простор, време и енергија у нашем Универзуму утичу.
По речима лаика, Алцубиерре Дриве постиже ФТЛ путовање, растежући тканину простора-времена у таласу, узрокујући да се простор испред њега сажме док се простор иза њега шири. Теоретски, свемирска летелица унутар овог таласа била би у стању да вози овај „варп буббле“ и постиже брзине веће од брзине светлости. То је оно што је познато под називом „Алкубијарска метрика“.
Интерпретирана у контексту опште релативности, унутрашњост овог оскудног балона чинила би инерцијални референтни оквир за било шта унутар њега. На исти начин, такви мехурићи се могу појавити у претходно равном простору времена и премашити брзину светлости. Како се брод не креће кроз простор-време (већ се креће и простор-време), конвенционални релативистички ефекти (попут временске дилатације) се не би примењивали.
Укратко, Алцубиерре Метриц омогућава ФТЛ путовање без кршења закона релативности у конвенционалном смислу. Како је Агнев рекао за Спаце Магазине путем е-маила, овај концепт га је инспирисао још у средњој школи и од тада га следи:
„Више сам се удубио у математику и науку и, као резултат тога, почео сам се интересовати за научну фантастику и напредније теорије на више техничком нивоу. Почео сам гледати Звездне стазе, Оригиналне серије и Следећу генерацију и приметио како су предвиђали или инспирисали проналазак мобитела, таблета и других погодности. Размишљао сам о неким другим технологијама, попут фотонских торпеда, фазера и варп погона, и покушао да истражим шта о томе морају да кажу „наука о звезданим путовањима“ и „стварни еквивалент науке“. Потом сам наишао на оригинални папир Мигуела Алцубиерреа и, након што сам га неко време пробавио, почео да истражујем друге кључне речи и папире и дубље се уђем у теорију. "
Иако је овај концепт уопште одбачен због тога што је у потпуности теоретски и врло спекулативан, њему је последњих година ушао нови живот. Харолд "Сонни" Вхите, заслужни за то, углавном је заслужан за др. Харолд "Сонни" Вхите, вођу напредног погонског тима у Напредној лабораторији за физику пропулзивног система НАСА Јохнсон Спаце Центер (ака. "Лабораторија орлова").
Током 100-годишњег Симпозијума о звездама у 2011. години, др. Вхите је поделио неке ажуриране прорачуне метрике Алцубиерре, које су биле предмет презентације под називом „Механика поља основе 101“ (и истоимене студије). Према др. Вајту, теорија Алкубијера била је добра, али било јој је потребно озбиљно тестирање и развој. Од тада, он и његове колеге раде управо те ствари кроз лабораторију Еаглеворкс.
Слично томе, Агнев је провео већи део своје академске каријере истражујући теорију и механику иза механизма варп механике. Под менторством др. Јасон Цассибри-ја, ванредног професора машинског и ваздухопловног инжењерства и члана факултета у истраживачком центру УАХ, рад Агнев-а кулминирао је студијом која се бави главним препрекама и могућностима које пружају истраживање мехурпске основе.
Како је рекао Агнев, један од највећих је чињеница да се у научним круговима још увек не схвата концепт „варп дриве-а“:
“По мом искуству, помињање варп погона тежи разговору јер је то толико теоретски и тачно из научне фантастике. У ствари, често се сусреће са одбацивајућим примедбама и користи се као пример нечег потпуно страног, што је и разумљиво. Знам да у мом сопственом случају ментално сам га груписао у исту категорију као типични суперлуминални концепти, јер очигледно сви они крше претпоставку 'брзина светлости је највећа брзина'. Тек кад сам пажљивије ушао у теорију схватио сам да нема тих проблема. Мислим да би било / ће бити много више интересовања када појединци дубоко уђу у напредак који је постигнут. Историјски теоријска природа идеје је и сама по себи вероватно одвраћајућа, јер је много теже видети знатан напредак када гледате једнаџбе уместо квантитативних резултата.“
Иако је терен још увек у повојима, постоје бројна недавна дешавања која су помогла. На пример, откриће гравитационих таласа у природи (ГВС) од стране научника ЛИГО током 2016. године, који су обојица потврдили предвиђање које је Еинстеин дао пре једног века и доказују да у природи постоји основа за покретач основе. Као што је Агнев назначио, ово је можда најзначајнији развој, али није једини:
“У последњих 5-10 година или тако нешто, дошло је до великог одличног напретка у складу са предвиђањем очекиваних ефеката вожње, утврђивањем на који начин би се могло оживети, јачањем основних претпоставки и концепата и, мојим личним фаворитом , начини за тестирање теорије у лабораторији.
„Откриће ЛИГО пре неколико година био је, по мом мишљењу, огроман скок напријед у науци, јер је експериментално доказало да се свемирско време може„ прескочити “и савити у присуству огромних гравитационих поља, а то се шири преко универзум на начин на који можемо да меримо. Прије је постојало разумијевање да је то вјероватно случај захваљујући Ајнштајну, али засад то сигурно знамо. "
Будући да се систем ослања на ширење и компресију просторног времена, рекао је Агнев, ово откриће показало је да се неки од ових ефеката дешавају природно. „Сада када знамо да је ефекат стваран, следеће питање је, по мом мишљењу,„ како да то проучимо и можемо ли сами да га генеришемо у лабораторији? “, Додао је. "Очито би нешто такво било огромно улагање времена и ресурса, али би имало велику корист."
Наравно, концепт Варп Дриве-а захтијева додатну подршку и бројне напредовања прије него што експериментална истраживања буду могућа. Они укључују напредак у погледу теоријског оквира као и технолошког напретка. Ако се ови третирају као проблеми величине „угриза“ уместо једног великог изазова, рекао је Агнев, онда је напредак сигурно постигнут:
„У суштини, оно што је потребно за варп погон је начин на који се може проширити и уговорити простор по вољи и на локални начин, као што је око малог објекта или брода. Сигурно знамо да на пример, врло велика енергетска густина, у виду ЕМ поља или масе, може изазвати закривљеност у просторном времену. Међутим, за то нам је потребна огромна количина са нашом тренутном анализом проблема. "
„На супротној страни, техничке области треба да покушају да побољшају опрему и процесуирају их што је више могуће, чинећи ове велике густине енергије вероватнијима. Вјерујем да постоји шанса да једном када се ефект умножи на лабораторијској скали доведе до много дубљег разумијевања како гравитација функционише и може отворити врата неким још неоткривеним теоријама или рупама. Претпостављам да сумирам, највећа препрека је енергија, а са тим долазе и технолошке препреке, потребне су већа ЕМ поља, осетљивија опрема итд.“
Чиста количина позитивне и негативне енергије која је потребна да се створи варп мехур остаје највећи изазов повезан с Алцубиерреовим концептом. Тренутно научници верују да је једини начин да се одржи негативна густина енергије која је потребна за стварање мехурића кроз егзотичну материју. Научници такође процењују да би укупна потрошња енергије била једнака маси Јупитера.
Међутим, ово представља значајан пад од ранијих процена енергије, које су тврдиле да ће требати енергетску масу која је еквивалентна целом Универзуму. Без обзира на то, количина егзотичних материја у Јупитеровој маси и даље је велика. У том погледу, и даље треба постићи знатан напредак како би се енергетске потребе свеле на нешто реалније.
Једини предвидиви начин за то је даљњи напредак у квантној физици, квантној механици и метаматеријалима, каже Агнев. Што се тиче техничке стране ствари, даљи напредак ће бити потребан у стварању суперпроводника, интерферометра и магнетних генератора. И наравно, постоји питање финансирања, што је увек изазов када су у питању концепти за које се сматра да су „вани“.
Али како Агнев тврди, то није непремостив изазов. Имајући у виду досадашњи напредак, постоје
“Досад је изнесена теорија да је вриједно истрајати, и сада је лакше него раније пружити доказе да је то легитимно. У погледу оправдања за расподелу ресурса, није тешко видети да би способност истраживања изван нашег Сунчевог система, чак и изван наше галаксије, била огроман скок за човечанство. А раст технологије који настаје због потискивања граница истраживања сигурно би био од користи. “
Попут авионике, нуклеарних истраживања, свемирског истраживања, електричних аутомобила и ракетних потисника за вишекратну употребу, чини се да је Алцубиерре Варп Дриве један од оних концепата који ће се морати борити на путу узбрдо. Али ако су ови други историјски случајеви показатељи, на крају може проћи тачка нема повратка и одједном се чини потпуно могућом!
А с обзиром на нашу растућу преокупацију егзопланетима (још једно експлодирајуће поље астрономије), нема недостатка људи који се надају да ће послати мисије у оближње звезде да би потражили потенцијално насељене планете. И као што горе наведени примери понекад показују, све што је потребно да се лопта заврти је добар потисак ...
Горња слика - „ИКСС Старсхип ”. Кредит и ©: Марк Радемакер (2016)
