Kai tik buvau susijaudinęs apie galimybę keliauti į tolimus pasaulius, mokslininkai aptiko gilų trūkumą, vykstant greičiau nei šviesos greičiu. Atrodo, kad yra kiekybinė riba, kiek greitai objektas gali keliauti erdvės metu, nepriklausomai nuo to, ar erdvės metu mes galime sukurti „burbulą“, ar ne ...
Pirmiausia, mes neturime supratimo, kaip sugeneruoti pakankamai energijos, kad erdvėje būtų sukurtas „burbulas“. Ši idėja pirmą kartą buvo iškelta moksliniam pagrindimui Michaelas Alcubierre'as iš Meksikos universiteto 1994 m., Tačiau prieš tai jį išpopuliarino tik mokslinės fantastikos visatos, tokios kaip „Star Trek“. Tačiau norint sukurti šį burbulą, reikia tam tikros formos egzotiškas nesvarbu kuro hipotetinis energijos generatorius iki 10 išėjimo45 Džoulis (pagal Ričardo K. Obousy ir Geraldo Cleaverio skaičiavimus straipsnyje „Metmenų įdėjimas į metmenų pavarą“). Fizikai nebijo didelių skaičių ir mes nebijome tokių žodžių kaip „hipotetinis“ ir „egzotiškas“, tačiau norėdami paversti šią energiją perspektyva, turėsime paversti visą Jupiterio masę energija, kad net tikimės iškraipyti kosmosą - laikas aplink objektą.
Tai yra daug energijos.
Jei pakankamai pažengusi žmonių rasė galėtų generuosiu tiek daug energijos, aš tvirtinčiau, kad vis tiek būtume mūsų Visatos valdovai, kuriems prireiktų metmenų, kai mes taip pat galėtume sukurti sliekų skyles, žvaigždžių vartus ar patekti į lygiagrečias visatas. Taip, metmenų pavara yra mokslinė fantastika, tačiau įdomu ištirti šią galimybę ir atverti fizinius scenarijus, kur galėtų veikti metmenų pavara. Pažvelkime į tai, kad viskas, kas mažesnė nei greitaeigės kelionės, yra realus neigiamas potencialas keliauti į kitas žvaigždžių sistemas, todėl turime palikti savo galimybes atviras, nesvarbu, koks futuristiškas.
Nors metmenų greitis yra labai teorinis, bent jau jis pagrįstas tikra fizika. Tai yra viršaus ir daugialypės teorijos derinys, tačiau atrodo, kad metmeninis greitis yra įmanomas, jei bus gausu energijos. Jei mes galime „išspausti“ sandariai sulenktus papildomus matmenis (didesnius nei „normalūs“ keturi mes, kuriuose gyvename) priešais futuristinį erdvėlaivį ir išplėsti juos už nugaros, bus sukurtas nejudančios erdvės burbulas, skirtas erdvėlaiviui apsigyventi. Tokiu būdu erdvėlaivis nekeliauja greičiau nei šviesa burbulo viduje, o pats burbulas sukasi pro erdvės laiko audinį, palengvindamas greitesnį nei šviesos srautą. Lengva.
Ne taip greitai.
Remiantis naujais šios srities tyrimais, kvantinė fizika turi ką pasakyti apie mūsų svajones greičiau užfiksuoti erdvės laiką nei c. Be to, Hawkingo radiacija vistiek pagamins viską šiame teoriniame erdvės ir laiko burbule. Visata nenori, kad mes važiuotume greičiau nei šviesos greičiu.
“Iš vienos pusės, superluminaliojo metmenų disko pūtimo centre esantis stebėtojas paprastai patiria Hawkingo dalelių šiluminį srautą., - sako Stefano Finazzi ir Tarptautinės pažangiųjų studijų mokyklos Trieste (Italija) bendraautoriai. „Kita vertus, toks Hawkingo srautas bus ypač didelis, jei metmenų diską palaikančios egzotiškos medžiagos kilmė yra kvantiniame lauke, tenkinančiame tam tikrą kvantinių nelygybių formą..”
Trumpai tariant, bus sukurta Hawkingo spinduliuotė (paprastai susijusi su energijos spinduliavimu ir dėl to prarandančių išgaruojančių juodųjų skylių masę), apšvitinančia burbulo keleivius iki neįsivaizduojamai aukštos temperatūros. Hawkingo spinduliuotė bus generuojama, kai burbulo priekyje ir gale susidarys horizontai. Prisimeni tuos didelius skaičius, kurių fizikai nebijo? Prognozuojama, kad atliekant Hawkingo radiaciją burbulas keps iki 10 galimų30K ( maksimaliai įmanoma temperatūra, Plancko temperatūra, yra 1032K).
Net jei galėtume įveikti šią kliūtį, Hawkingo spinduliuotė atrodo dar didesnės problemos simptomas; erdvės ir laiko burbulas būtų nestabilus kvantiniame lygmenyje.
“Labiausiai pastebime, kad RSET [renormalizuotas streso ir energijos tenzorius] laikui bėgant eksponentiškai augs šalia superluminalio burbulo priekinės sienos ir ant jos. Taigi darytina išvada, kad metmenų pavaros geometrija yra nestabili prieš pusklasikinę atbulinę reakciją“, - priduria Finazzi.
Tačiau jei norėjote sukurti erdvės ir laiko burbulą subluminalioms (mažesnėms nei šviesos greičio) kelionėms, horizontas nesusidaro, todėl Hawkingo radiacija nesusidaro. Tokiu atveju jūs negalite plakti šviesos greičiu, tačiau turite greitą ir stabilų būdą apeiti Visatą. Deja, norint sukurti erdvės ir laiko burbulą, mums vis dar reikia „egzotiško“ dalyko ...
Šaltiniai: „Dinaminių metmenų pavarų pusiau klasinis nestabilumas“ Stefano Finazzi, Stefano Liberati, Carlosas Barceló, 2009 m., ArXiv: 0904.0141v1 [gr-qc], „Suderintų matmenų tyrimas: Kazimiero energetika ir fenomenologiniai aspektai“ Richardas K. Obousy, 2009 m., „ArXiv“: 0901.3640v1 [gr-qc]
Per: Fizikos „arXiv“ tinklaraštis
