1994年、物理学者のミゲルアルクビエール 提案された 超光速航法を可能にする急進的な技術： ワープドライブ、現実の構造を曲げることによって宇宙の究極の速度制限を回避するための架空の方法。

それは興味をそそるアイデアでした—NASAでさえ 研究している それはイーグルワークス研究所で行われましたが、アルクビエレの提案には克服できないと思われる問題が含まれていました。 さて、最近 紙 米国を拠点とする物理学者のAlexeyBobrickとGianniMartireは、これらの問題の多くを解決し、 生成された a たくさん of バズ.

しかし、BobrickとMartireはワープ技術を実質的に解明することに成功しましたが、彼らの研究は、少なくとも当面は、超光速航法が私たちのような存在にとって手の届かないところにあることを実際に示唆しています。

ただし、銀色の裏地があります。ワープテクノロジーには、それ以外にも根本的な用途がある可能性があります。 宇宙旅行.

アクロス・ザ・ユニバース？

ワープドライブの話は、アインシュタインの最高の業績である一般相対性理論から始まります。 一般相対性理論の方程式は、物質とエネルギーの存在に応じて時空（現実の構造そのもの）が曲がる方法を捉え、物質とエネルギーがどのように動くかを説明します。

一般相対性理論は、恒星間航行に300,000つの制約を課します。 まず、光速（毎秒約XNUMXキロメートル）を超えて加速することはできません。 この目まぐるしい速度で旅行していても、太陽に最も近い星であるプロキシマケンタウリに到着するのにXNUMX年かかります。

第二に、光速に近い速度で移動する宇宙船の時計は、地球の時計に比べて遅くなります（これは時間の遅れとして知られています）。 一定の加速状態を想定すると、これにより星への移動が可能になります。 一生のうちに150光年離れた遠方の星に到達することができます。 しかし、問題は、帰国してから300年以上が地球上で経過するということです。

新たなる希望

そこでアルクビエレが登場しました。彼は、一般相対論の数学が「ワープバブル」、つまりバブルの前で時空を曲げて後部に拡張するように物質とエネルギーが配置された領域を可能にしたと主張しました。バブル内の「平らな」領域が光よりも速く移動できるようにする方法。

この文脈で「フラット」が何を意味するのかを理解するために、時空は一種のゴム製マットのようなものであることに注意してください。 マットは物質とエネルギーの存在下で曲がります（マットの上にボウリング球を置くことを考えてください）。 重力は、星や惑星などによって作成されたへこみにオブジェクトが転がり込む傾向にすぎません。 平らな領域は、何も置かれていないマットの一部のようなものです。

そのようなドライブはまた、時間の遅れの不快な結果を回避します。 深宇宙への往復をする可能性がありますが、それでも自宅で最も近くて最愛の人に迎えられる可能性があります。

時空の奇妙さ

アルクビエレのデバイスはどのように機能しますか？ ここでは、数学が非常に複雑であるため、議論はしばしば類推に依存しています。

カップが付いたラグを想像してみてください。 あなたはじゅうたんの上にいて、カップに行きたいと思っています。 あなたは敷物を横切って移動するか、あなたに向かって敷物を引っ張ることができます。 ワープドライブは、目的地を近づけるために時空を引っ張るようなものです。

しかし、類推には限界があります。ワープドライブは実際には目的地をあなたの方に引きずりません。 それはあなたの道を短くするために時空を縮めます。 ドライブをオンにすると、カップとの間に敷物が少なくなります。

アルクビエレの提案は、数学的には厳密ですが、直感的なレベルで理解するのは困難です。 ボブリックとマーティレの仕事はそれをすべて変えるように設定されています。

スターシップブルーパーズ

BobrickとMartireは、ワープドライブは、時空の平坦な領域を囲む、一定の運動状態にある材料のシェルでなければならないことを示しています。 シェルのエネルギーは、シェル内の時空領域のプロパティを変更します。

これはあまり発見されていないように聞こえるかもしれませんが、物理的に言えば、これまでワープドライブが何であるかは不明でした。 彼らの仕事によると、ワープドライブは意外にも車のようなものです。 車はまた、時空の平らな領域を囲むエネルギーの殻（物質の形で）です。 違いは、車の中に入ることはあなたがより速く老化することにはならないということです。 しかし、それはワープドライブが行うかもしれない種類のことです。

BobrickとMartireは、簡単な説明を使用して、アインシュタインの一般相対性理論を使用して、ワープバブルとして機能する物質とエネルギーの配置を可能にする時空を見つける方法を示します。 これにより、ワープテクノロジーを見つけて分類するための数学的鍵が得られます。

彼らの仕事は、ワープドライブの主要な問題のXNUMXつに対処することに成功しています。 方程式のバランスをとるために、アルクビエレのデバイスは「負のエネルギー」で動作しますが、現実の世界で実行可能な負のエネルギー源はまだ発見されていません。

さらに悪いことに、アルクビエレのデバイスの負のエネルギー要件は計り知れません。 いくつかの見積もりによると、既知の宇宙の全エネルギーが必要になります（ただし、後の作業で数が少し減ります）。

BobrickとMartireは、ワープドライブが正のエネルギー（つまり、「通常の」エネルギー）から、または負と正のエネルギーの混合から作成できることを示しています。 とはいえ、エネルギー要件は依然として莫大です。

BobrickとMartireが正しければ、ワープドライブは他の動きのあるオブジェクトとまったく同じです。 結局のところ、それは一般相対性理論によって強制される普遍的な速度制限の対象となり、それを加速させるためにある種の従来の推進システムが必要になるでしょう。

ニュースは悪化します。 多くの種類のワープドライブは、特定の方法でのみ内部の時空を変更できます。深宇宙への旅行を問題にする正確な方法で乗客の時計を遅くすることによって。

BobrickとMartireは、一部のワープドライブが光よりも速く移動できることを示していますが、それは、それらがすでにその速度で移動するように作成されている場合に限ります。これは、星間観光を少し望んでいる普通の人間にとっては役に立ちません。

エンドゲーム

ワープドライブは、それが囲むフラット時空の領域を変更できることを忘れないでください。 特に、ドライブ内のクロックを高速化または低速化できます。

そのようなオブジェクトを利用できるとはどういう意味かを考えてください。 末期の病気の人を氷の上に置きたいですか？ それらをワープドライブに固定し、時計を遅くします。 彼らの観点からすると、数年が経過し、地球上ではXNUMX年が経過します。これは、治療法を見つけるのに十分な時間です。

一晩で作物を育てたいですか？ それらをワープドライブに貼り付けて、時計をスピードアップします。 数日が経過し、苗が数週間経過します。

さらにエキゾチックな可能性があります。ドライブ内で時空を回転させることにより、大量のバッテリーを保持できるバッテリーを製造できる可能性があります。 エネルギー.

超光速航法は遠い夢のままです。 しかし、ワープ技術はそれ自体が革命的です。

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

画像のクレジット： マシュー・シュワルツ / Unsplash

コインスマート。 BesteBitcoin-ヨーロッパのBörse
出典：https：//singularityhub.com/2021/04/18/new-warp-drive-research-dashes-faster-than-light-travel-dreams-but-reveals-stranger-possibilities/