Işık hızında yolculuk, yeniden yazıldı: Egzotik madde içermeyen yeni bir "fiziksel" tahrik fikri

Işık hızında yolculuk, yeniden yazıldı: Egzotik madde içermeyen yeni bir "fiziksel" tahrik fikri

Işık hızı göz önüne alındığında, en az dört yıl uzaklıktaki bir yıldızı ayıran mesafe, hangi görevlerin gerçekleştirilebileceğini ve hangilerinin sonsuza dek hayal gücünde kalacağını sessizce belirleyen basit bir mesafe gerçeğinden başka bir şey değildir.

İşte bu sınırlama, o zamandan beri warp-drive fiziğinin tekrar tekrar ortaya çıkmasına neden olmuştur: yakın gelecekte bir uzay yolculuğuna yaklaşmanın bir yolu olarak değil, genel göreliliğin başarısız olmadan önce sınırlarını keşfetmenin bir yolu olarak.

Alabama Üniversitesi Huntsville ve Uygulamalı Fizik ile ilişkili bilim insanlarının ortaya koyduğu yeni bir teorik ivme, iyi bilinen warp-drive anlatısını yeniden anlatıyor. Bu, bir bilim kurgu motoru olarak sunulmayan bir uzay-zaman mühendisliği problemidir; çünkü ekipman, uzay aracının yerel olarak iyi davrandığı ve hareketin uzay-zaman tarafından yapıldığı bir geometride tasarlanmıştır.

Uzay gemisinin ışık hızından daha hızlı seyahat etmesine olanak tanıyan ve en azından teoride bunu mümkün kılan bir Einstein denklemine çözüm bulan Miguel Alcubierre ile modern fiziğe warp sürücüleri tanıtıldı. Alcubierre'nin açıklamasına göre, uzay gemisinin arkasında tamamen yerel bir genişleme ve önünde bir daralma, geminin uzaktaki gözlemcilere ışık hızından daha hızlı seyahat etmiş gibi görünmesine yol açabilir.

Bedel büyüktü: ölçüt, "egzotik" negatif enerji yoğunluklarının varlığını gerektiriyordu; bu, pratik miktarlarda fiziksel olarak imkansız kabul edilen bir taleptir. Zamanla bu tek unsur pratik bir veto haline geldi, ancak matematiksel olarak öyle görünüyordu.

Daha yeni versiyon hala temel geometrik hile olan "uzay gemisinin balonu"na sahip, ancak farklı bir şey inşa ediyor. Makale, negatif enerji yerine pozitif ADM kütlesine sahip kararlı bir madde kabuğu tarafından desteklenebilen "klasik warp sürücüsü" uzay gemisini tanıtıyor.

Makalenin baş yazarı Dr. Jared Fuchs, üslup değişikliğini şu şekilde özetledi: Bu çalışma, warp sürücüleri hakkındaki tartışmayı değiştiriyor. Ortak yazar Dr. Christopher Helmerich ise şunları yazdı: Bununla birlikte, böyle bir tasarımın yine de önemli miktarda enerjiye ihtiyaç duyması, egzotik madde türleri kullanmadan warp etkilerini gerçekleştirebileceğimizin kanıtıdır.

Farklılıklardan biri kavramsal, doğası gereği küçük ama önemli. Makale, bir "kayma vektörü"nü görelilik çerçevesine dahil ederek, bir zaman "diliminin" uzay-zaman koordinatlarının bir sonrakinin koordinatlarına nasıl dönüştüğünü gösteren bir terimle, bir baloncuğun özelliklerini ve kısıtlamalarını değiştirerek fiziksel olarak ulaşılabilir bir warp sürücüsüne giden bir yol gösterdi.

Ekip tarafından kullanılan bir diğer hesaplama aracı olan Warp Factory, istenen gereksinimleri karşılayan uzay-zaman metriklerini bulmaya yardımcı olur. Matematiksel olarak konuşursak, bu hesaplama önemlidir: elle yazılmış bir metriği, matematiksel patolojileri belirlemek için keşfedilebilen, karşılaştırılabilen ve stres testine tabi tutulabilen bir tasarım alanına dönüştürür.

Negatif enerjiden arınmış bir uzay bükümü bile mutlaka bir makine anlamına gelmez.

Geri kalan engeller kozmetik değildir. Hatta anlayışlı yaklaşımlar bile, bu tür modifikasyonların kütle gereksinimlerinin şu anda muazzam olduğunu ve gerekli madde ve enerji dağılımlarının hayal edilebilecek herhangi bir yeteneğin çok ötesinde olduğunu gözlemlemektedir.

Ayrıca, ışıktan daha hızlı herhangi bir öneri daha temel fizik sorularını da gündeme getirir: referans çerçevesi hareketinden dolayı "daha hızlı" veya daha yavaş olmanın ne anlama geldiğinin tutarlı bir tanımı nasıl yapılır, merkezi konumdaki bir uç nokta hareket halindeyken istenmeyen nedensel döngülerden nasıl kaçınılır ve sıradan yıldızlararası maddeyle çevrili bir ortamda bir uzay bükümünü nasıl hareketsiz tutulur. Bu son konular yeni matematiği çürütmez; makul bir tasarımın karşılaması gereken bir sonraki sınırlama seviyesini belirler.

Modern Mühendislik Harikaları perspektifinden bakıldığında, uzun vadeli değer, bir uzay gemisi planının alınmış olması değil, "egzotik madde" engelinin somut bir şekilde aşılmış olmasıdır. Uzay gemisiyle uzay yolculuğu kavramı, yasaklanmış unsurların ötesine geçerek, aşırı alanlar, aşırı enerji ve geometri üzerinde aşırı kontrol gibi diğer zorlu mühendislik alanlarını anımsatan bir problem ifadesine doğru küçük adımlarla ilerledi.

Kaynak: MEM