Alla som har sett showen Star Trek vet att rymdskeppet Enterprise reser från ett äventyr till ett annat med hjälp av varpmotorn, en enhet som tillåter FTL-resa (snabbare än lätt). Men människor påpekar att en sådan prestation borde vara omöjlig på grund av Einsteins relativitetsteori, som säger att ingenting kan resa snabbare än ljusets hastighet. Så finns det någon verklig vetenskap bakom warp drive, eller är det bara science fiction?

I teorin, om man skulle använda en varp-enhet, skulle det innebära att böj rymd-tid. Enligt relativitetsteorin vävs rum och tid samman för att bilda en rymd-tid kontinuum där allt finns. Allt som har massa vilar på detta och därmed orsakar ett dopp i rymden som vi kallar gravitation. Ju större gravitation, desto större är doppet. Svarta hål, resterna av en massiv stjärna, har så mycket tyngdkraft att de får tyget att riva på komplexa sätt att vi kallar en singularitet, där aktiviteten är så komplex att vi inte kan förstå det med den nuvarande fysiken.

Målet med varpkörningen är dock inte att rippa tyget utan böja det så att avståndet mellan punkterna A och B blir lättare att korsa. I allmänhet behöver du ett sätt att skapa en "varpbubbla." Denna bubbla skulle få utrymmet framför objektet att expandera och utrymmet bakom det samlas. Genom denna böjning av rymdytan rör vi oss inte i traditionell mening! Utrymmet vi befinner oss förblir detsamma, men utrymmet runt oss förändras. Således rör sig vår lilla utrymmeficka, men vi inuti den gör det inte. Vi kan röra oss snabbare än ljusets hastighet på grund av detta, för rymden rör sig och inte något i rymden och inte kränker Einstein.

Medlet för att böja rymdtid är emellertid inte tydliga. Du kan skapa en sådan tyngdkraftsbrunn att det orsakar en ripning i tyget, men det är mer i linje med underutrymmet, där du reser "under" rymdytan. Om du skulle kontrahera och utöka rymdtiden som i Star Trek, kan du manipulera den för att böjas. Hur detta skulle uppnås är okänt, men det är mycket osannolikt att det kommer att ske i Star Trek. Inga "varpkärnor" strömmar en materia-antimateriaxplosion genom dilithiumkristaller. Istället måste vi lita på mer uppnåbar teknik. Men vad kan vi ha till vårt förfogande som skulle göra det möjligt för oss att uppnå detta fantastiska resultat?

White-Juday Warp Field Interferometer. |

Aktuellt arbete på varp-enheter

1994 skrev ett papper med titeln "The Warp Drive: Hyper-fast travel in General Relativity" av Miguel Alcubierre. Han arbetade igenom massor av matematik på högre nivå för att visa att varpkörning var möjlig baserat på de ovan nämnda rymdbockningsprinciperna. Tekniken för att bygga en sådan enhet är inte möjlig för närvarande, men ligger inom vårt grepp. NASA arbetar med att testa en nyckelkomponent: "varpbubblan", som tidigare nämnts. För att skapa ett sådant fält, förlitar du dig på det vi kallar "negativ energi", eller vad som bildas i rymdvakuumet som ett resultat av några kvantmekaniska underliga. Den här egenskapen säger i huvudsak att när du stör ljuset i ett vakuum, där ingenting annat än rymdtid existerar, kommer du att generera denna speciella typ av energi. Det är genom denna negativa energi som rymdtid kan ändras och eventuellt skapa en varpbubbla, men den kan för närvarande inte produceras i stora mängder och den mängd som behövs för en sådan bubbla är oöverkomlig (du skulle behöva mer exotisk massa än universumet innehåller ) (Scharr).

Lyckligtvis visades det efter en del revidering av originalarbetet att allt du behöver är några kilogram istället. En annan spännande möjlighet är att använda mörk energi istället, som är ganska rikligt (nästan 75% av universum är gjorda av den) men inga kända sätt att skörda den är kända. För att lägga till i listan med problem, vet ingen hur man styr en varpbubbla eller ens om den skulle kunna kontrolleras en gång skapad. Vad händer om bubblan träffar ett objekt? Vi vet inte. Vissa modeller indikerar också att svarta hålliknande händelshorisonter kan skapas, vilket då skulle betyda att Hawking-strålning skulle finnas (Dodson). Ingen svett, eller hur?

För att testa vissa egenskaper använder NASA speciella lasrar i sina anläggningar. En kommer att lysas genom ett område med normalt utrymme med materie (som kontroll) och en annan genom ett vakuum. Om ljus genom vakuumet kommer ut från det området med en våglängd som har förskjutits röd, eller ljus som har tappat energi, kommer vi att veta att något av det omvandlades till negativ energi och möjligen en varpbubbla. Hittills har inga goda data hämtats, främst på grund av experimentets känslighet som inte har lösts helt (jordens rörelser kommer att göra resultaten ogiltiga, eventuella brister i vakuumet etc.) (Scharr).

För att se om grundformen för varpbubblan kan skapas, utvecklade NASA White-Juday Warp Field Interferometer. En helium-neonlaser avfyrar en stråle som kommer; slå en splitter. En väg kommer att vara kontrollen och den andra passerar mitt i en torus, genom det öppna mitten. Torusen kommer att ha en högspänning som ska efterlikna varvningseffekten. Apparaten kan se alla skift som är så små som en nanometer (Dodson). Vi väntar naturligtvis ivrigt på resultaten.

Citerade verk

Dodson, Brian. "Warp Drive ser mer lovande ut än någonsin i de senaste NASA-studierna." gizmag . Gizmag.com, 3 oktober 2012. Webb. 12 december 2014.

Scharr, Julian. "Warp Drive Möjligt? Relativitet smutthålning betyder" Star Trek "-enhet som verkligen kan fungera, säger fysiker." The Huffington Post . TheHuffingtonPost.com, 14 maj 2013. Webben. 13 juni 2013.http: //www.huffingtonpost.com/2013/05/14/warp-drive-possible-star-trek-special-relativity_n_3273422.html? Utm_hp_ref = fysik