Lehetséges a "Warp Drive" a Star Trek-ből?

Az egyik kulcsfontosságú eszköz szinte minden "Star Trek"az epizód és a film a csillaghajók képessége, hogy fénysebességgel és azon túl is utazzanak. Ez egy úgynevezett. Meghajtórendszernek köszönhető térhajtómű. "Tudományos-fantasztikusnak" hangzik, és az - a lánchajtómű valójában nem létezik. Elméletben azonban ennek a meghajtó rendszernek egy változata elkészíthető az ötletből - adva elég időt, pénzt és anyagokat.

A lánchajtás fő okának talán az a lehetséges oka, hogy még nem fejezték be. Tehát lehet remény a jövőre az FTL-vel (gyorsabb a fénysebességnél) utazni, de nem hamarosan.

A tudományos fikcióban a láncmeghajtás az, ami lehetővé teszi a hajók számára, hogy a fénysebességnél gyorsabb mozgással átjuthassanak az űrben. Ez egy fontos részlet, mivel a fénysebesség a kozmikus sebességkorlátozás - az univerzum végső forgalmi törvénye és akadálya.

Tudomásunk szerint semmi sem mozoghat gyorsabban, mint a fény. Einstein szerint relativitáselméletek, végtelen mennyiségű energiát igényel egy objektum felgyorsítása, amelynek tömege a

Ennek ellenére két kiskapu van. Az egyik az, hogy úgy tűnik, hogy nem tiltja a fénysebességhez való lehető legközelebbi utazást. A második az, hogy amikor a fénysebesség elérésének lehetetlenségéről beszélünk, akkor tipikusan tárgyak meghajtásáról beszélünk. A láncmeghajtás fogalma azonban nem feltétlenül alapul kizárólag a hajókon vagy magukon a tárgyakon, amelyek fénysebességgel repülnek, amint azt az alábbiakban részletesebben kifejtjük.

A féreglyukak gyakran részt vesznek az univerzum űrutazását körülvevő beszélgetésben. Utazás azonban féreglyukak jellegzetesen különbözik a láncmeghajtó használatától. Míg a láncfelfüggesztés bizonyos sebességgel történő mozgatást foglal magában, a féreglyukak elméleti struktúrák, amelyek lehetővé teszik az űrhajók számára, hogy az egyik pontról a másikra áthaladjanak a hipertér áthaladásával. Valójában engednék, hogy a hajók gyorsbillentyűket készítsenek, mivel műszakilag továbbra is kötődnek a normál téridőhöz.

Ennek pozitív mellékterméke, hogy a csillaghajó elkerülheti a nem kívánt hatásokat, például az időtágulást és az emberi test hatalmas gyorsulására adott reakciókat.

A fizika és a fény haladásának jelenlegi megértése kizárja az objektumokat a fénysebességnél nagyobb sebesség eléréséből, de nem zárja ki a maga a tér ezen a sebességen vagy azon túl halad. Valójában egyesek, akik megvizsgálták a problémát, azt állítják, hogy a korai világegyetemben a téridő szuperluminális sebességgel terjeszkedett, ha csak nagyon rövid időközönként.

Ha ezek a hipotézisek igaznak bizonyulnak, a láncveszélyes meghajtó kihasználhatja ezt a kiskapint, és elhagyhatja a kérdést tárgyak meghajtása, ehelyett a tudósok felkérése a kérdésre, hogyan lehet előállítani a mozgáshoz szükséges hatalmas energiát téridő.

Ha a tudósok ezt a megközelítést alkalmazzák, akkor a láncmeghajtás így gondolható fel: A lánckerekes hajtás adja az óriási energiát amely összehúzza az idő-helyet a csillaghajó előtt, miközben ugyanolyan kiterjeszti a tér-időt a hátulján, végül egy láncot hoz létre buborék. Ez azt eredményezné, hogy a téridő elinduljon a buborék általi lépcsőzetesen - a hajó helyben marad a saját területén, miközben a lánc új irányba halad a szuperluminalis progresszió során.

A 20. század végén Miguel Alcubierre mexikói tudós bebizonyította, hogy a lánchajtás valójában összhangban áll az univerzumot szabályozó törvényekkel. Motiválta, hogy elbűvöli Gene Roddenberry forradalmian új telekhajtóját, Alcubierre csillaghajóját A tervezés - az Alcubierre meghajtó néven - a tér-idő "hullámát" mozgatja, ugyanúgy, mint egy szörfös a hullámot a óceán.

Alcubierre bizonyítéka ellenére és annak a ténynek ellenére, hogy a jelenlegi elméleti megértésünkben nincs semmi a fizika, amely megtiltja a lánchajtás fejlesztését, az ötlet egésze továbbra is a spekuláció. A jelenlegi technológiánk még nem egészen ott, és bár az emberek azon dolgoznak, hogy elérjék ezt a hatalmas űrutazási funkciót, sok kérdés még megoldásra vár.

A láncbuborék létrehozásához és mozgatásához a megsemmisítéshez az előtte lévő helyre van szükség, míg a hátsó térnek gyorsan növekednie kell. Ezt a megsemmisített teret nevezzük negatív tömegnek vagy negatív energiának, egy rendkívül elméleti anyagtípusnak, amelyet még nem találtak meg.

Mindezek mellett három elmélet közelebb hozott minket a negatív tömeg valóságához. Például a Casimir-effektus olyan beállítást határoz meg, amelyben két párhuzamos tükröt vákuumban helyeznek el. Amikor rendkívül közel vannak egymáshoz, úgy tűnik, hogy a köztük lévő energia alacsonyabb, mint a körülöttük lévő energia, így negatív energiát hoz létre, még ha csak apró mennyiségben is.

2016-ban a LIGO (a lézer-interferométer gravitációs-hullám-megfigyelőközpontja) tudósai bebizonyították, hogy a téridő hatalmas gravitációs mezők jelenlétében "elhajlik" és behajlik.

És 2018-tól a Rochesteri Egyetem tudósai lézereket használtak a negatív tömeg létrehozásának további lehetőségének bemutatására.

Noha ezek a felfedezések az emberiséget közelebb hozzák a működőképes lánchajtáshoz, ezek a kis mennyiségű negatív tömeg messze elérhető a a negatív energia sűrűségének nagysága, amelyre szükség lenne az FTL 200-szorosának meghaladásához (az a sebesség, amely ahhoz szükséges, hogy ésszerű idő).

Az Alcubierre 1994-es, valamint mások tervezésével úgy tűnt, hogy a nagy mennyiségű energia szükséges a a tér-idő szükséges kiterjesztése és összehúzódása túllépné a nap kibocsátását 10 milliárd éve alatt élettartam. A további kutatások azonban sikerült csökkenteni a szükséges negatív energia mennyiségét a gázipari óriási bolygó energiafogyasztásához, ami - bár javulás - továbbra is kihívást jelent.

Ennek az akadálynak az egyik elmélete, hogy megoldja az előállított hatalmas energiamennyiséget anyag-antianyag megsemmisítés - ugyanazon részecskék robbanása és ellentétes töltések - és felhasználja azt a hajó „láncfonatában”.

Még ha a tudósoknak is sikerül meghajolni a téridőt egy adott űrhajó körül, ez csak további kérdéseket vet fel az űrutazással kapcsolatban.

A tudósok azt állítják, hogy a csillagközi mozgás mellett egy láncbuborék nagyszámú részecskét gyűjthet össze, ami hatalmas robbanást okozhat érkezéskor. Ehhez kapcsolódó további lehetséges kérdések a teljes láncbuborék navigálásának kérdése és az utazók kommunikációjának kérdése a Földdel.

Technikai szempontból még messze messze vagyunk a láncfelfüggesztéstől és a csillagközi csillagok közötti haladástól, de a technológia fejlődésével és az innováció felé történő lendülettel a válaszok közelebb állnak, mint valaha. Azok az emberek, mint Elon Musk és Jeff Bezos, akik arra törekszenek, hogy minket egy űrkutató civilizációvá tegyenek minket, olyan ingerek, amelyek szükségesek a lánchajtás kódjának feltöréséhez. Az évtizedek óta először van egy rock and roll-szerű izgalom az űrrepülésről, és ez a fajta lelkesedés egy újabb nélkülözhetetlen elem az univerzum felfedezéséhez.