Alcubierre Bubble – kuidas liikuda valgusest kiiremini?

Sisukord:

Alcubierre Bubble – kuidas liikuda valgusest kiiremini?
Alcubierre Bubble – kuidas liikuda valgusest kiiremini?
Anonim

Praegu, erinevate kosmoses toimuvate filmide õitsengu ajal, on muutunud populaarseks laevade ülikiire liikumise aktid avakosmoses. See saavutatakse laeva kiiruse järsu suurendamisega superluminaalse väärtuseni. Sellega seoses on juba tekkimas teooriad, mille eesmärk on teaduslikult tõestada selle protsessi usaldusväärsust.

Miguel Alcubierre

See inimene on teoreetilise füüsika esindaja. Alcubierre on tuntud oma niinimetatud Alcubierre mootori poolest. Migueli kirjeldatud nähtus põhineb väitel kosmoselaeva võime kohta liikuda valguse kiirusest suurema kiirusega (üldiselt absoluutselt igasugusel kiirusel), painutades ruumi selle ees ja taga.

Alcubierre on pärit Mehhikost. Tema sünniaasta on 1964. Ta abiellus Maria Emilia Beyeriga ja neil sündis tütar. Miguelil on praegu neli last.

Miguel Alcubierre
Miguel Alcubierre

Alculberre Bubble

Alcubierre'i mull ehk Alcubierre'i mootor (või Alcubierre'i meetrika, mis viitab meetrilisele tensorile) on spekulatiivne teooria, mis põhineb võrrandite lahendamiselgravitatsioonivälja (Einsteini võrrandid) üldrelatiivsusteoorias, pakkus selle välja Mehhiko teoreetiline füüsik Alcubierre. Selle teooria kohaselt on kosmoselaev võimeline ületama millestki valgusest kiiremini, kuid tingimusel, et välja energiatihedus on väiksem kui vaakumis (negatiivse massi nähtus).

ruumi kõverus
ruumi kõverus

Selle asemel, et ületada valguse kiirust kohalikus CO-s, läbib kosmoseaparaat vahemaid, muutes ruumi (kokkutõmbudes selle ees ja laiendades selle taga), mis toob kaasa selle objekti ülikiire liikumise. Sellist ruumimoonutust nimetatakse Alcubierre'i mulliks. Füüsikaseaduste järgi ei saa kehasid ruumi ja aja loomuliku asendi raames kiirendada valguse kiiruseni; selle asemel liigub keha Alcubierre'i teooria kohaselt ruumi enda ümber nii, et see jõuab sihtkohta kiiremini kui valgus, ilma et see rikuks ühtegi füüsikaseadust.

kosmoselaevade liikumine
kosmoselaevade liikumine

Põhjused, miks selline liikumine ei saa teoks saada

Kuigi Alcubierre'i mõõdik on kooskõlas Einsteini väljavõrranditega, ei pruugi sellel olla füüsikalist tähendust ja sel juhul sellist liikumist ei toimu. Isegi kui see on füüsiliselt oluline, ei tähenda selle võimalikkus tingimata laeva ehitamist. Kavandatav Alcubierre'i mootori mehhanism eeldab negatiivset energiatihedust ja nõuab seetõttu tundmatutained. Seega, kui õigete omadustega tundmatut ainet ei saa eksisteerida, on draivi koostamine võimatu. Siiski väitis Alcubierre oma algse töö lõpus (järgides füüsikute välja töötatud argumenti, mis analüüsisid läbitavaid ussiauke), et Casimir vaakum paralleelsete plaatide vahel võib rahuldada Alcubierre'i mootori negatiivse energiavajaduse.

ruumi kõverus
ruumi kõverus

Teine võimalik probleem on see, et kuigi Alcubierre'i mull on kooskõlas Einsteini võrranditega, ei võta üldrelatiivsusteooria kvantmehaanikat arvesse. Mõned füüsikud on esitanud argumendid, et kvantgravitatsiooni teooria (mis hõlmaks mõlemat teooriat) välistaks need üldrelatiivsusteooria lahendused, mis võimaldavad ajas tagurpidi rändamist (kronoloogiakaitse hüpotees) ja muudaks seega Alcubierre'i teooria kehtetuks.

Sergei Krasnikov

Sergei Krasnikov on vene teoreetiline füüsik. Ta töötas välja oma teooria nimega "Krasnikovi toru", mis väidab, et ruumis on võimalik liikuda valguse kiirusel.

Sergei Krasnikov
Sergei Krasnikov

Krasnikovi trompet

Krasnikovi toru on spekulatiivne teooria kosmiliste liikumiste kohta, mille aluseks on ruumi ja aja deformatsioon toru (tunneli) kujunduses. Tulemus on võrreldav ussiauguga, mille äärmised punktid on ajas ja ruumis nihkunud. Teooria pakkus välja ja selgitas teoreetiliselt Sergei Krasnikov 1995. aastal.

Krasnikovi piip
Krasnikovi piip

Tube on muudetud aegruumi konstruktsioon, mida saab teadlikult (teatud tehnoloogiat kasutades) saada valguse kiirusel liikumise tulemusena. Krasnikovi toru võimaldab kohe pärast lahkumist naasta minevikku. See mõne valgusaasta pikkune tehislik "toru" võib olla megastruktuur, kuid erinev alt teistest megastruktuuridest ei ole see valmistatud füüsilisest ainest, nagu titaan või plastik, vaid on lihts alt aegruumi moonutus.

Krasnikovi piip. Ühe toruga korpus

Krasnikov avaldab arvamust, et vaatamata ajamasinale kui tema meetrika aspektile ei ole sellel siiski õigust rikkuda põhjuslikkuse seadust (põhjus eelneb tagajärjele kõigis süsteemides ja kogu ruumi ulatuses- ajatee), kuna kõik punktid piki laeva rõngakujulist teekonda üliluminaalse kiirusega on alati ajaliselt järjestatud ja jagatud teatud intervallideks (algebralistes avaldistes on c2dt2 definitsiooni järgi suurem kui dx2 + dy2 + dz2). Ja see omakorda tähendab, et Krasnikovi toru kaudu saadetud valgusteadet ei kasutata signaalide edastamiseks "ajas tagasi".

Krasnikovi piip
Krasnikovi piip

Two Pipe Case

Kuigi üks Krasnikovi toru ei tekita põhjuslikke probleeme, soovitasid Allen E. Everett ja Thomas A. Roman Tuftsi ülikoolist, et kaks Krasnikovi toruüksteisele vastandlikud, suudavad luua suletud, nagu aeg, kõvera, mis katkestaks põhjusliku seose. Näiteks oletame, et toru on ehitatud, mis ühendab Maad teatud tähega, mis asub 3000 valgusaasta kaugusel. Astronaudid liiguvad sellise kiirusega, et selle toru läbimiseks kulub (nende vaatenurgast) vaid poolteist aastat. Seejärel paigaldasid astronaudid teise toru, selle asemel, et naasta esimesele, mille nad olid valmistanud. Pärast veel poolteist aastat laevaaega naasevad nad Maale, kuid juba 6 tuhande aasta pärast nende lahkumise tulevikus. Nüüd aga, kui mõlemad Krasnikovi torud on paigas, saavad tuleviku astronaudid teises torus reisida täheni ja siis esimese toru kaudu Maale, kuid marsruudi lõpp-punkti jõuavad nad 6 tuhat aastat varem. nende lahkumine. Krasnikovi kahest torust koosnev süsteem muutus ajamasinaks.

Aastal 1993 väitis Matt Visser, et indutseeritud kellade erinevusega ussiaukude paar ei suudaks ühineda, põhjustamata mõjusid, mis kas hävitaksid ussiaugu või lihts alt suhtleksid üksteisega tõrjumise näol. See väide viitab sellele, et selline olukord ei lubaks Krasnikovi torupaarist ajamasinat paista. See tähendab, et vaakumi kõikumine kasvab eksponentsiaalselt ja lõpuks hävitab teise Krasnikovi toru, kui see läheneb ajaga sarnase ringi piirile, kus põhjuslikku seost rikutakse.

Alcubierre'i mull või Krasnikovi piip

Iga neist teooriatest viitabaegruumi moonutuse rakendamine ja kosmoselaeva liikumine valguse kiirusega (teatud tingimustel). Valdkonnas hästi kursis olevad teadlased ütlevad umbes nii:

Keha asukoha muutmine ruumis valguse kiirusel on võimalik. Tuleb vaid liikuda kas mullis, milles ruum ja aeg on painutatud, või torus (tunnelis), mis suudab ühendada maailma (ruumi) diametraalseid punkte

See tähendab, et valguse kiirusega liikumise olemuse tõlgendamiseks ja selle hilisemaks selgitamiseks on need teooriad ühtviisi sobivad kui mitte.

Soovitan: