Baš kad sam se uzbuđivao zbog mogućnosti putovanja u daleke svjetove, znanstvenici su otkrili duboku manu sa putovanjem bržim od svjetlosti. Čini se da postoji kvantna granica u kojoj brzini objekta može putovati kroz prostor-vrijeme, bez obzira na to možemo li stvoriti mjehurić u prostor-vremenu ili ne ...
Prvo, nemamo pojma o tome kako stvoriti dovoljno energije za stvaranje "mjehurića" u prostor-vremenu. Ova je ideja prvi put stavljena na znanstveno utemeljenje Michaela Alcubierrea sa Sveučilišta u Meksiku 1994. godine, ali prije toga popularizirali su ga samo univerzumi znanstvene fantastike poput Star Treka. Međutim, za stvaranje ovog mjehurića potreban nam je neki oblik Egzotično materija gorivo hipotetski generator energije za izlaz 1045 Joules (prema proračunima Richarda K. Obousyja i Geralda Cleavera u radu "Stavljanje osnove u Warp Drive"). Fizičari se ne plaše velikog broja i ne bojimo se riječi poput "hipotetičke" i "egzotične", ali da bismo tu energiju stavili u perspektivu, trebali bismo svu Jupiterovu masu pretvoriti u energiju da se čak nadamo iskriviti prostor - vrijeme oko objekta.
Ovo je mnogo energije.
Ako dovoljno napredna ljudska rasa mogao stvaraju toliku količinu energije, tvrdio bih da bismo ionako bili gospodari našeg Svemira, koji će trebati warp pogon kada bismo mogli jednako dobro stvoriti crvotočine, zvjezdane kapije ili pristupiti paralelnim svemirima. Da, warp pogon je znanstvena fantastika, ali zanimljivo je istražiti tu mogućnost i otvoriti fizičke scenarije u kojima warp pogon može raditi. Suočimo se s tim da je ništa manje od putovanja brzinom brzinom stvarna sila za naš potencijal putovanja u druge zvijezdane sustave, tako da moramo svoje mogućnosti držati otvorenima, bez obzira koliko futuristički.
Iako je brzina osnove izrazito teoretska, ona se barem temelji na stvarnoj fizici. To je mješavina superstringa i višedimenzionalne teorije, ali čini se da je brzina osnove moguća, pretpostavljajući ogromnu opskrbu energijom. Ako možemo „jednostavno“ istisnuti čvrsto uvijene dodatne dimenzije (veće od „normalne“ četiri u kojoj živimo) ispred futurističke svemirske letjelice i proširiti ih iza, stvorit će se mjehurić nepomičnog prostora za svemirsku letjelicu. Na ovaj način svemirski brod ne putuje brže od svjetlosti unutar mjehurića, sam mjehurić prelazi kroz tkaninu prostora-vremena, olakšavajući putovanje bržim od svjetlosti. Lako.
Ne tako brzo.
Prema novim istraživanjima na ovu temu, kvantna fizika ima što reći o našim snovima da provučemo kroz prostor-vrijeme brže nego c, Štoviše, Hawkingova bi zračenja najvjerojatnije skuhala bilo što u ovoj teorijskoj mjehuriću prostora i vremena. Svemir ne želi da putujemo brže od brzine svjetlosti.
“S jedne strane, promatrač smješten u središtu superluminalnog mjehurića s osnove, generički bi iskusio toplinski tok Hawkingovih čestica", Kaže Stefano Finazzi i koautori iz Međunarodne škole za napredne studije u Trstu, Italija. „S druge strane, takav će Hawkingov tok biti generički izuzetno visok ako egzotična tvar koja podržava warp pogon ima svoje podrijetlo iz kvantnog polja koja zadovoljava neki oblik kvantnih nejednakosti.”
Ukratko, stvorit će se Hawkingova zračenja (koja su obično povezana s zračenjem energije i samim tim gubitkom mase isparavajuće crne rupe), zračeći putnike u mjehurić do nezamislivo visoke temperature. Hawkingova zračenja nastajat će onako kako će se na prednjoj i stražnjoj strani mjehurića formirati horizonti. Sjećate se onih onih kojih se fizičari ne boje? Prognozira se da je Hawkingovo zračenje moglo pržiti bilo što unutar mjehurića na mogućih 1030K (the maksimalno moguće temperatura, Planckova temperatura, je 1032K).
Čak i ako smo uspjeli prevladati ovu prepreku, čini se da je Hawkingovo zračenje simptomatsko još veći problem; prostorno-vremenski mjehurić bio bi nestabilan, na kvantnoj razini.
“Najviše od svega nalazimo da je RSET [nnormalizirani tenzor-energija stresa] eksponencijalno će rasti s vremenom blizu prednjeg zida superluminalnog mjehurića i na njemu. Stoga se zaključuje da su geometrije osnove pogona nestabilne u odnosu na poluklasičnu povratnu reakciju", Dodaje Finazzi.
Međutim, ako ste željeli stvoriti prostorno-vremenski mjehurić za subluminalna (manja brzina svjetlosti) putovanja, ne stvaraju se horizonti i, prema tome, ne nastaje Hawkingovo zračenje. U ovom slučaju vas možda neće udarati brzina svjetlosti, ali imate brz i stabilan način zaobilaženja Svemira. Nažalost, još uvijek nam je potrebna „egzotična“ stvar da bismo stvorili prostorno-vremenski mjehurić.
izvori: "Polusklasična nestabilnost dinamičkih warp pogona", Stefano Finazzi, Stefano Liberati, Carlos Barceló, 2009, arXiv: 0904.0141v1 [gr-qc], "Istraživanje kompaktnih dimenzija: energija Casimira i fenomenološki aspekti", Richard K. Obousy, 2009, arXiv: 0901.3640v1 [gr-qc]
Via: Blog za fiziku arXiv
