光よりも速い移動：ワープドライブは本当に可能ですか？

スタートレックの宇宙では、人類は5月2063年に銀河に出て、光よりも速く旅行することができる船で初めての旅をします。 新しく発明された”ワープドライブ”は、人間が宇宙を探索することができるだけでなく、ヴァルカン人の注目を集め、外来種との最初の接触をもたらしま,

私たちが最初に企業に導入されてから54年が経ち、Star Trekの未来的な技術の多くは、ハンドヘルドコミュニケーターからユニバーサルトランスレーター ワープドライブは、次の明白な選択です：ボイジャー1は、任意の宇宙船の地球から遠くを旅してきた、太陽系を離れるためにほぼ35年かかりました。 星間旅行のために正確に便利ではありません。

幸いにも人類のために、理論物理学者はそれに取り組んできました。, 月2020では、NASAの科学者ハロルド”ソニー”ホワイトは、”早期ミッション計画”の観点から技術を議論する内部実現可能性レポートを発表しました。,

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• ワープドライブの最初の科学理論は、理論物理学者ミゲル*アルキュビエールが使用した1994年に生まれました一般相対性理論のアインシュタインの理論は、物理学の法則の範囲内で光よりも速く移動できるようになるフレームワークを開発します。, それを可能にする鍵は、技術的には、船自体が光よりも速く移動しないということです。

  “ワープドライブがやっていることは、基本的に、時空自体が光の速度よりも速く行くことができないと言う物理学の法則がないと言うことです”と、Star Trekの天体物理学者で科学コンサルタントであるErin Macdonald博士は述べています。

  “ワープドライブのコンセプトは、私たちの船を取ろう、その周りに時空の泡を作ろう、そして私たちは光の速度よりも速く私たちを推進することです”と彼女は言います。, トラックのそばに立っている人は、車が最高速度よりもはるかに速く移動するのを見るでしょう。

  一般相対性理論によると、宇宙は質量を持つ任意の物体によって歪んでいる時空の平らなシートです。 “私たちはトランポリンのボウリングボールを考え、ボウリングボールがトランポリンを下に落とすことを考えています”とマクドナルドは言います。”この時空の歪みは、私たちが重力として経験するものです。,

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  Alcubierreドライブは同じ概念を使用します。 船を取り巻く”バブル”は、船の前で圧縮され、その後ろに拡大された時空の領域です。 重力と同様に、大量の質量を使用してこの歪みを作成することができます。 あるいは、アインシュタインのE=mc2（エネルギーは質量に等しく、光速の二乗に倍します）のおかげで、膨大な量のエネルギーを均等に使用することができ,

  バブルの中では、時空は完全に平坦であり、宇宙旅行者は奇妙な相対論的効果に気付かないでしょう。 その結果、時空の泡が宇宙を横切って投げつけられ、旅行者は船の中に快適に座っており、速度計はまだ同じ番号を読んでいます。

  残念ながら、実際にワープドライブを作成するのは、それが聞こえるよりもさらに困難です。 “あなたは非常に、非常に大量のエネルギーを持っていなければなりません”と、リスボン大学のInstituto Superior Técnicoの数学の准教授José Natárioは言います。,

  “この種のものが機能するために必要な変形を持つためには、太陽や銀河よりもはるかに多くのエネルギーが必要です”と彼は言います。 “しかし、また、それは負のエネルギーです。”

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  負のエネルギーは、私たちが現在作り出すことができるものではありません-確かにワープドライブに電力を供給するために必要な量ではありません。 エネルギーはいかに否定的であるでしようか。,

  それについて考える一つの方法は、負の質量を持つ粒子を考えることです。 これらの粒子は、正の質量の粒子とはまったく逆の方法で重力に反応するでしょう。 惑星や星に向かって引っ張られる代わりに、彼らは捨てられるでしょう。

  “負の質量を持っていたような成分があれば、その質量を一緒に保っているものは何でもその負のエネルギーになります”とMacdonald氏は言います。

  これは、アイデアを洗練することでなくなる問題ではありません。Natárioは、ワープドライブのいずれかの形式が負のエネルギーを必要とすることを数学的に証明しました。,

  Joseph Agnewはハンツビルのアラバマ大学の大学院生で、warp driveに関する学部研究がAIAAジャーナルに掲載されました。 彼は物理学の基礎へのより多くの研究がワープドライブのための道であると考えています。

  “自然に発生する重力波のさらなる実験的研究、そしておそらく人工重力波を生成しようとする研究は、重力、したがって時空とすべての接続された科学の理解を本当に進めるでしょう”とAgnewは言います。,

  Natárioは、Alcubierreドライブの概念にさらに大きな問題があると考えています。 音の速度よりも速く移動する超音速航空機を想像してみてください。 音波が追いつくことができないので、それはすでに過去に行っているまで、あなたは、航空機を聞いていません。 ワープドライブは光波と同じ効果を経験するので、あなたの前にメッセージを送信する方法はありません。,

  “私はそれを”あなたが一つを作るために一つが必要”と呼んでいます”とNatário氏は言います。 あなたの船の周りに歪んだ時空のジオメトリをどのように作成しますか？ まず、時空をワープさせるために”伝える”ために、あなたの前に信号を送信する必要があります、とNatárioは言います。 “光よりも速く進むためには、地平線の外で通信できるように、まず光よりも速く進むものが必要です。”

  これら二つの問題–旅行者が信じられないほど高エネルギー放射線で砲撃されるというわずかな問題と組み合わせて-ワープドライブの没落である、Nátario, “一番下の行は、私の意見では、それは完全に不可能です”と彼は言います。

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  アグニューはより楽観的です。 “これらの理論的な宇宙輸送の概念の多くは、重力と時空の完全な理解に大きく依存していますが、現在はそうではありません”と彼は言います。

  “私はまだそれが”百万年で起こることはありません”と、絶対的な確信を持って、言うことができる方法を見ていません。, 疑いがあるとき、歴史は慎重で科学的楽観主義の側で誤る方が良いと指示しています。”

  マクドナルドも希望に満ちています。 “私は艦隊に加わりたいので、私はこれで永遠の楽観主義者です”と彼女は言います。 “私はそれについて考える方法は、我々はこれらの奇妙な、エキゾチックな、楽しい思考実験のようなものでパイプを降りてくるだろうか分からないよう

  “私はこの段階で同意します、今、それは楽しい思考実験です。 しかし、それは私たちが予測できない大規模な発見を排除するものではありません。,”

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