Juuri kun olin innoissani mahdollisuudesta matkustaa kaukaisiin maailmoihin, tutkijat ovat paljastaneet syvän virheen nopeammalla kuin valolla nopeudella. Näyttää olevan kvanttiraja, kuinka nopeasti esine voi kulkea avaruusajan läpi riippumatta siitä, pystymmekö muodostamaan kuplan avaruus-ajasta vai ei ...
Ensinnäkin, meillä ei ole aavistustakaan siitä, kuinka tuottaa tarpeeksi energiaa "kuplan" luomiseksi avaruus-ajassa. Tämä ajatus otettiin ensin käyttöön tieteellisellä perustalla Michael Alcubierrelle Meksikon yliopistosta vuonna 1994, mutta ennen sitä suosittiin vain tieteiskirjallisuusuniversumeissa, kuten Star Trek. Tämän kuplan luomiseen tarvitaan kuitenkin jonkinlainen muoto eksoottinen väliä polttoainetta hypoteettinen energiageneraattori lähtöön 1045 Joules (Richard K. Obousyn ja Gerald Cleaverin laskelmien mukaan artikkelissa “Loimen sijoittaminen loimilaitteeseen”). Fyysikot eivät pelkää suuria lukuja, emmekä pelkää sanoja, kuten “hypoteettinen” ja “eksoottinen”, mutta tämän energian näyttämiseksi perspektiiviin meidän on muutettava koko Jupiterin massa energiaksi, jotta voimme jopa toivoa vääristävän avaruus- aika objektin ympärillä.
Tämä on erä energian.
Jos riittävän edistynyt ihmiskunta voisi tuottaa niin paljon energiaa, väittäisin, että olisimme joka tapauksessa maailmankaikkeuden mestarit, jotka tarvitsisivat loimilaitetta, kun pystyisimme yhtä hyvin luomaan madonreikiä, tähtiportteja tai pääsemään rinnakkaisuniversumeihin. Kyllä, loimilaite on tieteiskirjallisuus, mutta on mielenkiintoista tutkia tätä mahdollisuutta ja avata fyysisiä tilanteita, joissa loimilaite voisi toimia. Tarkastellaanpa sitä, että mikä tahansa muu kuin kevyen matkan matka on todellinen alennus mahdollisuuksillemme matkustaa muihin tähtijärjestelmiin, joten meidän on pidettävä vaihtoehtojamme auki, futuristisista huolimatta.
Vaikka loimen nopeus on erittäin teoreettinen, se perustuu ainakin toiseen fysiikkaan. Se on sekoitus yläjännitettä ja moniulotteista teoriaa, mutta loimen nopeus näyttää olevan mahdollinen olettaen, että energian tarjonta on valtava. Jos pystymme “yksinkertaisesti” puristamaan tiukasti kiertyneet lisämitat (suurempia kuin “normaalit” neljä, joissa elämme) futuristisen avaruusaluksen edessä ja laajentamaan niitä taaksepäin, luodaan kiinteän tilan kupla avaruusaluksen asua varten Tällä tavoin avaruusalus ei kulje valoa nopeammin kuplan sisällä, kupla itsessään vetoaa avaruus-ajan kankaan läpi helpottaen valoa nopeampaa matkaa. Helppo.
Ei niin nopeasti.
Aiheesta tehdyn uuden tutkimuksen mukaan kvantfysiikalla on jotain sanottavaa unelmistasi vetoketjua avaruusajan kautta nopeammin kuin C. Lisäksi Hawkingin säteily keittäisi todennäköisesti mitä tahansa tämän teoreettisen avaruus-aikakuplan sisällä. Universumi ei halua meidän matkustavan valon nopeutta nopeammin.
“Yhdeltä puolelta superluminaalisen loimilaitteen kuplan keskellä sijaitseva tarkkailija kokee yleisesti Hawking-hiukkasten lämpövuon, ”Sanoo Stefano Finazzi ja avustajat kansainvälisen syventävän koulun koulusta Triestessä, Italiassa. ”Toisaalta tällainen Hawking-vuoto on yleisesti erittäin korkea, jos loimilaitetta tukeva eksoottinen aine on peräisin kvanttikentästä, joka tyydyttää jonkinlaisen kvantti-eriarvoisuuden..”
Lyhyesti sanottuna syntyy Hawking-säteilyä (joka yleensä liittyy energian säteilyyn ja siten haihtuneiden mustien reikien massan menetykseen), säteilyttäen kuplan matkustajat kuviteltavan korkeille lämpötiloille. Hawking-säteily syntyy, kun horisonttia muodostuu kuplan edessä ja takana. Muistatko ne suuret numerot, joita fyysikot eivät pelkää? Hawking-säteilyn ennustetaan paahtavan mitä tahansa kuplan sisällä mahdolliseen 10: een30K ( suurin mahdollinen lämpötila, Planckin lämpötila, on 1032K).
Vaikka voisimme ylittää tämän esteen, Hawkingin säteily näyttää olevan oire vielä suuremmasta ongelmasta; avaruus-aika-kupla olisi epävakaa kvantitasolla.
“Ennen kaikkea havaitsemme, että RSET [renormalisoitu stressienergia-tensori] kasvaa eksponentiaalisesti ajan kuluessa lähellä superluminaalikuplan etuseinää ja sen päällä. Tämän seurauksena johdetaan johtopäätökseen, että loimilaitteen käyttögeometriat ovat epävakaita puoliklassisen vastareaktion suhteen”, Finazzi lisää.
Jos kuitenkin haluttiin luoda avaruus-aikakupla subluminaaliseen (vähemmän kuin valonopeus) matkustamiseen, horisonttia ei muodostu, ja siksi Hawkingin säteilyä ei synny. Tässä tapauksessa et ehkä lyö valon nopeutta, mutta sinulla on nopea ja vakaa tapa kiertää maailmankaikkeutta. Valitettavasti tarvitsemme edelleen "eksoottista" asiaa aika-aallon kuplan luomiseksi ...
Lähteet: "Dynaamisten loimilaitteiden puoliklassinen epävakaus" Stefano Finazzi, Stefano Liberati, Carlos Barceló, 2009, arXiv: 0904.0141v1 [gr-qc], "Tutkimus kompaktille ulottuvuudelle: Casimirin energiat ja fenomenologiset näkökohdat" Richard K. Obousy, 2009, arXiv: 0901.3640v1 [gr-qc]
Via: Fysiikan arXiv-blogi
