Hurtigere end lys rejse: er warparp drive virkelig muligt?

i Star Trek-universet tager menneskeheden ud i galaksen den 5.April 2063 med den første rejse nogensinde på et skib, der er i stand til hurtigere end lys rejse. Det nyopfundne ‘warparp drive’ lader ikke kun mennesker udforske kosmos, men tiltrækker Vulcans opmærksomhed og skaber vores første kontakt med en fremmed art.,

Det er blevet 54 år, da vi først blev introduceret til Virksomheden, og mange af Star Trek ‘ s futuristiske teknologier er blevet opfundet, fra håndholdte kommunikatører til universal oversættere. Warparp drive er det næste indlysende valg: Voyager 1, der har rejst længst fra jorden af ethvert rumfartøj, tog næsten 35 år at forlade solsystemet. Ikke ligefrem praktisk til interstellar rejse.heldigvis for menneskeheden har teoretiske fysikere arbejdet på det., I maj 2020 frigav NASA-videnskabsmand Harold” Sonny ” Whitehite en intern gennemførlighedsrapport, der diskuterede teknologien ud fra ‘tidlig missionsplanlægning’.,

Læs mere om videnskaben om Star Trek:

• i’Star Trek replicator’ bruger lys til at skabe 3D-objekter i minutter
• Star Trek-inspireret flyvemaskine drevet af ‘ioniske wind’ tager flyvning
• Fem ting fra Star Trek, der gik i opfyldelse

Den første videnskabelige teori om warp drive kom til i 1994, når den teoretiske fysiker Miguel Warp, der anvendes Einsteins Generelle Relativitetsteori til at udvikle en ramme, som ville give mulighed for hurtigere-end-lys-rejse inden for rammerne af lovgivningen i fysik., Nøglen, der gør det muligt, er, at selve skibet teknisk set ikke kører hurtigere end lys.

“Hvad warp drive gør, er dybest set siger, at der ikke er nogen lov i fysik, der siger, at rum-tiden selv kan ikke gå hurtigere end lysets hastighed,” siger Dr. Erin Macdonald, astrofysiker og science konsulent for Star Trek.

“Og så begrebet warp-drive er til at sige, okay, lad os tage vores skib, lad os bygge en boble af rum-tid omkring det, og så vil vi have, at drive os hurtigere end lysets hastighed,” siger hun., Det ligner ideen om en racerbil, der kører ombord på et tog: en person, der står ved sporene, ville se bilen køre meget hurtigere end dens tophastighed.

i henhold til generel relativitet er universet et fladt ark rumtid, der er fordrejet af ethvert objekt med masse. “Vi tænker på Bo .lingkuglen på trampolinen, og at bo .lingkuglen dypper trampolinen ned, “siger Macdonald,” og det er hvad massen gør for rumtiden.”Denne forvrængning af rumtiden er det, vi oplever som tyngdekraft.,

• Abonnere på Videnskaben Fokus Podcast på disse tjenester: Løsladt, iTunes, Stitcher, RSS, Overskyet

Warp-drev bruger samme koncept. ‘Boblen’, der omgiver skibet, er et rum-tidsområde, der komprimeres foran skibet og udvides bag det. Som med tyngdekraften kan du oprette denne forvrængning ved hjælp af en stor mængde masse. Alternativt, takket være Einsteins E = mc2 (energi er lig med masse, gange lysets hastighed kvadreret), kan du lige så bruge en enorm mængde energi.,inde i boblen er rumtiden helt flad, hvilket betyder, at rumrejsende ikke ville bemærke nogen mærkelige, relativistiske effekter. Resultatet er, at boblen af rum-tid slynges over universet, med de rejsende sidder komfortabelt inde i deres skib, speedometer stadig læse det samme antal.

Desværre er det faktisk sværere at oprette et warparpdrev, end det lyder. “Du skal have en meget, meget stor mængde energi,” siger Jos.Natriorio, lektor i matematik ved Instituto Superior t .cnico ved Universitetet i Lissabon.,

“for at få den deformation, du har brug for, for at denne slags ting skal fungere, har du brug for meget, meget mere energi end Solen eller galaksen,” siger han. “Men også, det er negativ energi.”

Læs mere fra Erin Macdonald:

• Star Trek Picard premiere: løsning af plot-huller, supernovaer og vores Søn ‘ s skæbne
• videnskaben om Picard med Dr. Erin Macdonald

Negativ energi er ikke noget, der på nuværende tidspunkt kan vi skabe – i hvert fald ikke i de mængder, der er nødvendige for at drive en warp drive. Hvordan kunne energi overhovedet være negativ?,

en måde at tænke på er at overveje en partikel med negativ masse. Disse partikler ville reagere på tyngdekraften på den nøjagtige modsatte måde til partikler med positiv masse. I stedet for at blive trukket mod en planet eller stjerne, ville de blive smidt væk.

“Hvis vi havde en slags komponent som den, hvor vi havde en negativ masse, ville det, der holder den masse sammen, være den negative energi,” siger Macdonald.

Dette er heller ikke et problem, der vil gå væk med at forfine ideen: Natriorio viste matematisk, at enhver form for warparpdrev vil kræve negativ energi.,Joseph Agne.er en kandidatstuderende ved University of Alabama i Huntsville, hvis bachelorarbejde på warparp drive blev offentliggjort i AIAA journal. Han mener, at mere forskning i fysikens grundlæggende elementer er vejen frem for warparpdrev.

“Yderligere eksperimentel undersøgelse af naturligt forekommende gravitationelle bølger og måske en undersøgelse, der forsøger at generere kunstige gravitationsbølger, der virkelig ville rykke forståelse af tyngdekraften, og derfor rumtiden og alle de tilsluttede videnskab,” Agnew siger.,

Natário mener, at der er et endnu større problem med begrebet Warp drive. Forestil dig et supersonisk fly, der rejser hurtigere end lydens hastighed. Du hører ikke flyet, før det allerede er gået forbi, fordi lydbølgerne ikke kan følge med. Warparp-drevet oplever den samme effekt med lysbølger, hvilket betyder, at der ikke er nogen måde at sende en besked foran dig.,

“Jeg kalder det ‘du har brug for en til at lave et’ problem,” siger Natriorio. Hvordan skaber du den skæve rumtidsgeometri omkring dit skib? Først skal du sende et signal foran dig for at ‘fortælle’ rumtid til warparp, siger Natriorio. “For at få det til at gå hurtigere end lys, Har du brug for noget, der ville gå hurtigere end lys til at begynde med, så du kunne kommunikere uden for horisonten.”

Disse to problemer – kombineret med det lille problem, at de rejsende ville blive bombarderet med utrolig høj energi stråling – er undergang warp drive, Nátario mener., “Den nederste linje er, efter min mening, det er helt umuligt,” siger han.

Læs Mere fra Reality Check:

• Hvorfor spiller så mange mennesker Animal Crossing?
• fredelige protester: er ikke-voldelige demonstrationer en effektiv måde at opnå forandring på?

Agne.er mere optimistisk. “Mange af disse teoretiske rumtransportkoncepter er i vid udstrækning afhængige af en grundig forståelse af tyngdekraft og rumtid, hvilket bare ikke er tilfældet i øjeblikket,” siger han.

“Jeg ser endnu ikke nogen måde, vi med absolut sikkerhed kan sige, at det ‘aldrig vil ske om en million år’., I tvivlstilfælde dikterer historien, at det er bedre at fejle på siden af forsigtig, videnskabelig optimisme.”

Macdonald er også håbefuld. “Jeg er en evig optimist med dette, fordi jeg vil være med i Starfleet,” siger hun. “Den måde, jeg tænker på det på, er, at vi aldrig ved, hvad der kommer ned i røret med slags disse underlige, eksotiske, sjove tankeeksperimenter.

“Jeg er enig på dette tidspunkt, lige nu er det et sjovt tankeeksperiment. Men det er ikke til hinder for en massiv opdagelse, der kan ske, som vi ikke kan forudsige.,”