[/ antraštė]

„Alcubierre“ diskas yra vienas iš žinomiausių metmenų diskų, esančių popieriniuose modeliuose. Kai atrodo, kad galimas metmenų pavaros metodas veikia matematiškai tol, kol nesate per daug prisirišęs prie realaus pasaulio fizikos ir kai kurių nemalonių ribų problemų.

Neseniai „Alcubierre“ pavaros koncepcija buvo išbandyta matematiškai modeliuojant metamaterialą - tai gali suteikti apytikslę erdvės laiko analogiją. Įdomu tai, kad paaiškėjus, kad tokiomis sąlygomis „Alcubierre“ pavara nesugeba įveikti šviesos barjero, tačiau gana pajėgi padaryti 25% šviesos greičio, o tai nėra tai, ką jūs vadintumėte lėtu.

Gerai, kad čia reikėtų išspręsti du konceptualius klausimus. Kas gi yra „Alcubierre“ pavara, o kas - metamaterialas?

„Alcubierre“ pavara yra savotiškas matematinės minties eksperimentas, kai jūs įsivaizduojate, kad jūsų erdvėlaivis turi pavaros mechanizmą, galintį suformuoti erdvės ir laiko burbulą taip, kad priešais jus esantis burbulo komponentas sutraukia taškus priešais jus, o burbulas už nugaros jūs plečiatės, judėdami tai, kas už tavęs, dar toliau.

Ši deformuota geometrija judina erdvėlaivį pirmyn, kaip banglentininkas ant erdvės laiko bangos. Jei laivas juda į priekį dinamiškai ir nuolatos, tai gali sukelti didesnį nei šviesos greitį, esantį burbulo išorėje, o laivas vargu ar juda burbulo vietos metu. Iš tiesų visos kelionės metu įgula patiria laisvo kritimo sąlygas ir jos netrikdo G pajėgos.

Kai kurie „Alcubierre“ pavaros modelio apribojimai yra tai, kad nors matematika gali manyti, kad teoriškai įmanoma laivo judėjimas pirmyn, neaišku, kaip jis galėtų prasidėti ir vėliau sustoti jo paskirties vietoje. Burbulo susidarymo mechanizmas taip pat liko paaiškintas. Norėdami deformuoti erdvės laiką, turite tam tikru būdu perskirstyti masės arba energijos tankį. Jei tai reiškia dalelių išstūmimą į burbulo kraštus, gali kilti situacija, kai dalelės, esančios prie burbulo ribos, erdvės-laiko, esančio už burbulo ribų, atskaitos rėme judėtų greičiau nei šviesa - tai pažeistų pagrindinį principą. bendrojo reliatyvumo.

Siūlomi įvairūs aplinkiniai sprendimai, susiję su neigiama energija, egzotinėmis medžiagomis ir tachionais - nors šiame etape jūs gerai atsidūrėte triušio skylėje. Nepaisant to, jei prieš pusryčius galite patikėti šešiais neįmanomais dalykais, kodėl gi ne važiuokite ir Alcubierre automobiliu.

Dabar metamaterijos yra į matricą panašios struktūros, turinčios geometrines savybes, galinčias valdyti ir formuoti elektromagnetines bangas (taip pat akustines ar seismines bangas). Iki šiol tokios medžiagos nebuvo ne tik teoretiškos, bet ir pastatytos - bent jau turinčios galimybę manipuliuoti ilgio bangos spinduliuote. Bet teoriškai labai smulkiai tiksliomis metamaterialomis gali būti įmanoma manipuliuoti optiniais ir trumpesniais bangų ilgiais - sukuriant nematomumo apkabų ir erdvėlaivių maskavimo įtaisų potencialą ... bent jau teoriškai.

Bet kokiu atveju metamaterijos, galinčios manipuliuoti didžiąja dalimi elektromagnetinio spektro, gali būti matematiškai modeliuojamos - net jei jų negalima sukurti naudojant šiuolaikines technologijas. Šis modeliavimas buvo naudojamas kuriant virtualias juodąsias skyles ir tiriant Hawkingo radiacijos tikimybę - kodėl gi nepasinaudojus tuo pačiu metodu Alcubierre metmenų pavaros testavimui?

Pasirodo, net vadinamosios „tobulos“ metamaterijos materialiniai parametrai neleis „Alcubierre“ važiavimui įveikti greitį, tačiau leis pasiekti 25% šviesos greitį - būti maždaug 75 000 kilometrų per sekundę. Tai leidžia jums patekti į „Alpha Centauri“ sistemą maždaug per septyniolika metų, jei prielaida, kad pagreitis ir lėtėjimas yra tik maži kelionės komponentai.

Klausimas, ar šiame bandyme nustatyti metamedžiagos apribojimai rodo, kad jis negali tinkamai parodyti erdvės laiko deformacijos - kurią „Alcubierre“ pavara turi pasiekti, kad būtų sumažintas greitis, ar „Alcubierre“ pavara tiesiog negali to padaryti, lieka atviras klausimas . Stebina ir džiugina tai, kad pavara iš tikrųjų galėtų veikti ... šiek tiek.

Papildoma literatūra: Smolyaninov, I. Alcubierre metmenų pavaros metamaterialinis modelis.