Ακριβώς όταν ήμουν ενθουσιασμένος για τη δυνατότητα να ταξιδέψω σε απομακρυσμένους κόσμους, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ένα βαθύ ελάττωμα με ταχύτερα από το φως ταχύτητα. Φαίνεται να υπάρχει ένα κβαντικό όριο στο πόσο γρήγορα ένα αντικείμενο μπορεί να ταξιδέψει στον χωροχρόνο, ανεξάρτητα από το αν είμαστε σε θέση να δημιουργήσουμε μια φούσκα στο χωροχρόνο ή όχι…
Πρώτα απ 'όλα, δεν έχουμε ιδέα για το πώς να παράγουμε αρκετή ενέργεια για να δημιουργήσουμε μια «φούσκα» στο χωροχρόνο. Αυτή η ιδέα τέθηκε για πρώτη φορά σε μια επιστημονική βάση Michael Alcubierre από το Πανεπιστήμιο του Μεξικού το 1994, αλλά πριν από αυτό διαδόθηκε μόνο από τα σύμπαντα επιστημονικής φαντασίας όπως το Star Trek. Ωστόσο, για να δημιουργήσουμε αυτήν τη φούσκα χρειαζόμαστε κάποια μορφή εξωτικός η ύλη τροφοδοτεί μερικά υποθετικός γεννήτρια ενέργειας στην έξοδο 1045 Joules (σύμφωνα με τους υπολογισμούς των Richard K. Obousy και Gerald Cleaver στην εφημερίδα «Βάζοντας το Warp σε Warp Drive»). Οι φυσικοί δεν φοβούνται τους μεγάλους αριθμούς και δεν φοβόμαστε λέξεις όπως «υποθετικές» και «εξωτικές», αλλά για να θέσουμε αυτήν την ενέργεια σε προοπτική, θα πρέπει να μετατρέψουμε όλη τη μάζα του Δία σε ενέργεια για να ελπίζουμε ακόμη και να στρεβλώσει το διάστημα- χρόνος γύρω από ένα αντικείμενο.
Αυτό είναι ένα παρτίδα ενέργειας.
Αν μια αρκετά προηγμένη ανθρώπινη φυλή θα μπορούσε παράγω αυτήν την πολλή ενέργεια, θα έλεγα ότι θα είμαστε κυρίαρχοι του Σύμπαντός μας ούτως ή άλλως, οι οποίοι θα χρειαζόταν στρέβλωση όταν θα μπορούσαμε να δημιουργήσουμε εξόχως σκουληκότρυπες, πύλες αστεριών ή πρόσβαση σε παράλληλα σύμπαντα. Ναι, το warp drive είναι επιστημονική φαντασία, αλλά είναι ενδιαφέρον να διερευνήσουμε αυτήν τη δυνατότητα και να ανοίξουμε φυσικά σενάρια όπου μπορεί να λειτουργεί το warp drive. Ας το παραδεχτούμε, οτιδήποτε λιγότερο από το ταξίδι με ελαφριά ταχύτητα είναι ένα πραγματικό μειονέκτημα για τις δυνατότητές μας να ταξιδέψουμε σε άλλα συστήματα αστεριών, επομένως πρέπει να διατηρήσουμε τις επιλογές μας ανοιχτές, ανεξάρτητα από το πόσο φουτουριστικό.
Αν και η ταχύτητα στημονιού είναι εξαιρετικά θεωρητική, τουλάχιστον βασίζεται σε κάποια πραγματική φυσική. Είναι ένα μείγμα θεωρίας υπερσυστήματος και πολυδιάστατης, αλλά η ταχύτητα στημονιού φαίνεται να είναι δυνατή, υποθέτοντας μια τεράστια παροχή ενέργειας. Εάν μπορούμε «απλώς» να σκουριάσουμε τις σφιχτά κατσαρωμένες επιπλέον διαστάσεις (μεγαλύτερες από τις «κανονικές» τέσσερις στις οποίες ζούμε) μπροστά από ένα φουτουριστικό διαστημικό σκάφος και να τα επεκτείνουμε πίσω, θα δημιουργηθεί μια φούσκα σταθερού χώρου για να διαμείνει το διαστημικό σκάφος. Με αυτόν τον τρόπο, το διαστημόπλοιο δεν ταξιδεύει γρηγορότερα από το φως μέσα στη φούσκα, η ίδια η φούσκα ξεφυλλίζει τον ιστό του χωροχρόνου, διευκολύνοντας ταχύτερα από το φως ταχύτητα ταξιδιού. Ανετα.
Οχι τόσο γρήγορα.
Σύμφωνα με νέα έρευνα σχετικά με το θέμα, η κβαντική φυσική έχει κάτι να πει για τα όνειρά μας να περάσουμε από τον χωροχρόνο πιο γρήγορα από ό, τι ντο. Επιπλέον, η ακτινοβολία Hawking πιθανότατα να μαγειρεύει οτιδήποτε μέσα σε αυτήν τη θεωρητική φούσκα χωροχρόνου. Το Σύμπαν δεν θέλει να ταξιδεύουμε γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός.
“Από τη μία πλευρά, ένας παρατηρητής που βρίσκεται στο κέντρο μιας υπερφωτεινής φυσαλίδας στρέβλωσης γενικά θα βιώσει μια θερμική ροή σωματιδίων Hawking», Λέει ο Stefano Finazzi και συν-συγγραφείς από το International School for Advanced Studies στην Τεργέστη της Ιταλίας. «Από την άλλη πλευρά, μια τέτοια ροή Hawking θα είναι γενικά εξαιρετικά υψηλή αν το εξωτικό υλικό που υποστηρίζει τη μονάδα στημονιού έχει την προέλευσή του σε ένα κβαντικό πεδίο που ικανοποιεί κάποια μορφή κβαντικών ανισοτήτων.”
Εν ολίγοις, θα δημιουργηθεί ακτινοβολία Hawking (συνήθως σχετίζεται με την ακτινοβολία ενέργειας και συνεπώς απώλεια μάζας εξατμισμένων μαύρων οπών), ακτινοβολώντας τους κατοίκους της φυσαλίδας σε αδιανόητα υψηλές θερμοκρασίες. Η ακτινοβολία Hawking θα δημιουργηθεί καθώς σχηματίζονται ορίζοντες στο μπροστινό και πίσω μέρος της φυσαλίδας. Θυμάστε αυτούς τους μεγάλους αριθμούς που δεν φοβούνται οι φυσικοί; Η ακτινοβολία Hawking προβλέπεται ότι θα ψηθεί οτιδήποτε μέσα στη φυσαλίδα σε πιθανό 1030Κ (το το μέγιστο δυνατό η θερμοκρασία, η θερμοκρασία Planck, είναι 1032Κ).
Ακόμα κι αν μπορούσαμε να ξεπεράσουμε αυτό το εμπόδιο, η ακτινοβολία Hawking φαίνεται να είναι σύμπτωμα ενός ακόμη μεγαλύτερου προβλήματος. η διαστημική-φούσκα θα ήταν ασταθής, σε κβαντικό επίπεδο.
“Πάνω απ 'όλα, βρίσκουμε ότι το RSET [ανακατασκευασμένος τανυστής ενέργειας στρες] θα αυξηθεί εκθετικά στο χρόνο κοντά και στο μπροστινό τοίχωμα της υπερφωτεινής φυσαλίδας. Κατά συνέπεια, οδηγείται κανείς στο συμπέρασμα ότι οι γεωμετρίες στημόνι-κίνησης είναι ασταθείς έναντι της ημικλασικής αντίστροφης αντίδρασης, "Προσθέτει η Finazzi.
Ωστόσο, αν θέλετε να δημιουργήσετε μια φούσκα χωροχρόνου για υποβρύχια (λιγότερη από ταχύτητα φωτός) ταξίδια, δεν σχηματίζονται ορίζοντες και επομένως δεν δημιουργείται ακτινοβολία Hawking. Σε αυτήν την περίπτωση, ίσως να μην χτυπάτε την ταχύτητα του φωτός, αλλά έχετε έναν γρήγορο και σταθερό τρόπο να περιηγηθείτε στο Σύμπαν. Δυστυχώς, χρειαζόμαστε ακόμα «εξωτική» ύλη για να δημιουργήσουμε την φούσκα χωροχρόνου στην πρώτη θέση
Πηγές: "Ημικλασική αστάθεια δυναμικών δίσκων στημονιού" Stefano Finazzi, Stefano Liberati, Carlos Barceló, 2009, arXiv: 0904.0141v1 [gr-qc], «Διερεύνηση σε συμπαγείς διαστάσεις: Ενέργειες Casimir και φαινομενολογικές πτυχές» Richard K. Obousy, 2009, arXiv: 0901.3640v1 [gr-qc]
Μέσω: Το Blog της Φυσικής arXiv
