Alcubierre Bubble - paano kumilos nang mas mabilis kaysa sa liwanag?

Talaan ng mga Nilalaman:

Alcubierre Bubble - paano kumilos nang mas mabilis kaysa sa liwanag?
Alcubierre Bubble - paano kumilos nang mas mabilis kaysa sa liwanag?
Anonim

Sa kasalukuyan, sa panahon ng kasaganaan ng iba't ibang uri ng mga pelikula, na nagaganap sa kalawakan, naging tanyag ang napakabilis na paggalaw ng mga barko sa kalawakan. Ito ay nakamit sa pamamagitan ng isang matalim na pagtaas sa bilis ng sisidlan sa isang superluminal na halaga. Kaugnay nito, umuusbong na ang mga teorya, na ang layunin ay patunayan sa siyensya ang pagiging maaasahan ng prosesong ito.

Miguel Alcubierre

Ang taong ito ay isang kinatawan ng teoretikal na pisika. Ang Alcubierre ay kilala sa tinatawag nitong Alcubierre engine. Ang kababalaghang inilarawan ni Miguel ay batay sa pahayag tungkol sa kakayahan ng isang spacecraft na gumalaw sa bilis na higit sa bilis ng liwanag (sa pangkalahatan, sa ganap na anumang bilis), baluktot ang espasyo sa harap at likod nito.

Ang Alcubierre ay isang katutubong ng Mexico. Ang kanyang taon ng kapanganakan ay 1964. Napangasawa niya si Maria Emilia Beyer at nagkaroon sila ng isang anak na babae. Si Miguel ay kasalukuyang may apat na anak.

Miguel Alcubierre
Miguel Alcubierre

Alculberre Bubble

Ang Alcubierre bubble, o Alcubierre engine (o Alcubierre metric, na tumutukoy sa metric tensor) ay isang teoryang haka-haka na batay sa paglutas ng mga equationgravitational field (Einstein's equation) sa pangkalahatang relativity, ito ay iminungkahi ng isang Mexican theoretical physicist na nagngangalang Alcubierre. Ayon sa teoryang ito, nagagawa ng spacecraft na maabutan ang isang bagay na mas mabilis kaysa sa liwanag, ngunit sa kondisyon na ang density ng enerhiya ng field ay mas mababa kaysa sa vacuum (ang phenomenon ng negatibong masa).

kurbada ng espasyo
kurbada ng espasyo

Sa halip na lumampas sa bilis ng liwanag sa loob ng lokal na CO, sasaklawin ng spacecraft ang mga distansya sa pamamagitan ng pagpapalit ng espasyo (pagkontrata nito sa harap at pagpapalawak nito sa likod nito), na hahantong sa napakabilis na paggalaw ng bagay na ito. Ang ganitong uri ng pagbaluktot sa espasyo ay tinatawag na Alcubierre bubble. Ayon sa mga batas ng pisika, ang mga katawan ay hindi maaaring mapabilis sa bilis ng liwanag sa loob ng balangkas ng natural na posisyon ng espasyo at oras; sa halip, ayon sa teorya ni Alcubierre, ililipat ng katawan ang espasyo sa paligid nito sa paraang mas mabilis itong makarating sa destinasyon nito kaysa sa liwanag, nang hindi lumalabag sa anumang pisikal na batas.

paggalaw ng spacecraft
paggalaw ng spacecraft

Mga dahilan kung bakit hindi matutupad ang naturang kilusan

Bagaman ang sukatan ni Alcubierre ay pare-pareho sa mga field equation ni Einstein, maaaring wala itong pisikal na kahulugan, kung saan walang ganoong paggalaw na magaganap. Kahit na ito ay pisikal na makabuluhan, ang posibilidad nito ay hindi nangangahulugang maaaring itayo ang barko. Ang iminungkahing mekanismo ng makina ng Alcubierre ay nagpapahiwatig ng negatibong density ng enerhiya at samakatuwid ay nangangailangan ng hindi alammga sangkap. Kaya't kung hindi umiiral ang hindi kilalang bagay na may tamang mga katangian, imposibleng bumuo ng isang drive. Gayunpaman, sa pagtatapos ng kanyang orihinal na papel, nangatuwiran si Alcubierre (kasunod ng argumentong binuo ng mga physicist na nagsusuri ng mga traversable wormhole) na ang isang vacuum ng Casimir sa pagitan ng magkatulad na mga plato ay maaaring matugunan ang pangangailangan ng negatibong enerhiya para sa makina ni Alcubierre.

kurbada ng espasyo
kurbada ng espasyo

Ang isa pang posibleng problema ay na bagaman ang Alcubierre bubble ay pare-pareho sa mga equation ni Einstein, ang pangkalahatang relativity ay hindi isinasaalang-alang ang quantum mechanics. Ang ilang mga physicist ay nagharap ng mga argumento na ang isang teorya ng quantum gravity (na magsasama ng parehong mga teorya) ay hahadlang sa mga solusyon sa pangkalahatang relativity na nagpapahintulot sa pabalik na paglalakbay sa oras (ang chronology protection hypothesis) at sa gayon ay magpapawalang-bisa sa teorya ni Alcubierre.

Sergey Krasnikov

Sergey Krasnikov ay isang Russian theoretical physicist. Gumawa siya ng sarili niyang teorya na tinatawag na "Krasnikov's tube", na nagsasaad na posibleng gumalaw sa kalawakan sa bilis ng liwanag.

Sergey Krasnikov
Sergey Krasnikov

Krasnikov's Trumpeta

Ang tubo ni Krasnikov ay isang teorya ng haka-haka tungkol sa mga paggalaw ng kosmiko, na ang batayan nito ay ang pagpapapangit ng espasyo at oras sa disenyo ng isang tubo (tunnel). Ang resulta ay maihahambing sa isang wormhole, ang matinding mga punto nito ay inilipat sa oras at espasyo. Ang teorya ay iminungkahi at theoretically ipinaliwanag ni Sergey Krasnikov noong 1995.

Ang tubo ni Krasnikov
Ang tubo ni Krasnikov

Ang Tube ay isang binagong space-time na konstruksyon na maaaring sadyang makuha (gamit ang ilang partikular na teknolohiya) bilang resulta ng paggalaw sa bilis ng liwanag. Ang tubo ni Krasnikov ay nagpapahintulot sa iyo na bumalik kaagad sa nakaraan pagkatapos mong umalis. Ang gawa ng tao na "tube" na ito na ilang light years ang haba ay maaaring isang megastructure, ngunit hindi tulad ng ibang mga megastructure, hindi ito gawa sa pisikal na bagay tulad ng titanium o plastic, ngunit ito ay simpleng pagbaluktot ng spacetime.

pipe ni Krasnikov. Single pipe case

Ang Krasnikov ay nagpahayag ng opinyon na sa kabila ng time machine, bilang isang aspeto ng kanyang sukatan, wala pa rin itong karapatang labagin ang batas ng sanhi (nauuna ang dahilan sa epekto sa lahat ng sistema at sa buong espasyo- time path), dahil ang lahat ng mga punto sa kahabaan ng annular path ng barko sa isang superluminal na bilis ay palaging nakaayos sa oras at nahahati sa ilang mga agwat (sa algebraic expression, ang c2dt2 ay, sa pamamagitan ng kahulugan, mas malaki kaysa sa dx2 + dy2 + dz2). At ito naman, ay nangangahulugan na ang magaan na mensahe na ipinadala sa pamamagitan ng Krasnikov tube ay hindi gagamitin upang magpadala ng mga signal "sa nakaraan".

Ang tubo ni Krasnikov
Ang tubo ni Krasnikov

Two Pipe Case

Habang ang isang solong Krasnikov tube ay walang sanhi ng mga problema, iminungkahi nina Allen E. Everett at Thomas A. Roman ng Tufts University na dalawang Krasnikov tubes ang pupunta sakabaligtaran sa isa't isa, ay nagagawang lumikha ng isang saradong, tulad ng oras, kurba na sisira sa sanhi na relasyon. Halimbawa, ipagpalagay na lang natin na ang isang tubo ay binuo na nagkokonekta sa lupa sa isang tiyak na bituin na matatagpuan 3,000 light-years ang layo. Ang mga astronaut ay naglalakbay sa ganoong bilis na tumatagal lamang ng isang taon at kalahati (mula sa kanilang pananaw) upang maglakbay sa tubo na ito. Pagkatapos ay naglagay ang mga astronaut ng pangalawang tubo sa halip na bumalik sa una nilang ginawa. Pagkatapos ng isa at kalahating taon ng oras ng barko, babalik sila sa Earth, ngunit pagkatapos ng 6 na libong taon sa hinaharap ng kanilang pag-alis. Ngunit ngayon, kapag ang parehong mga tubo ng Krasnikov ay nasa lugar, ang mga astronaut mula sa hinaharap ay makakapaglakbay sa bituin sa pangalawang tubo, at pagkatapos ay sa Earth sa pamamagitan ng unang tubo, ngunit maabot nila ang dulo ng ruta 6 libong taon bago. ang kanilang pag-alis. Ang sistema ng dalawang tubo ni Krasnikov ay naging isang time machine.

Noong 1993, nangatuwiran si Matt Visser na ang isang pares ng mga wormhole na may induced clock difference ay hindi maaaring pagsamahin nang hindi nagdudulot ng mga epekto na maaaring sirain ang wormhole o simpleng nakikipag-ugnayan sa isa't isa sa anyo ng repulsion. Ang pahayag na ito ay nagmumungkahi na ang ganitong sitwasyon ay hindi magpapahintulot sa isang time machine na lumitaw mula sa isang pares ng mga tubo ng Krasnikov. Iyon ay, ang vacuum fluctuation ay lalago nang husto, at kalaunan ay sisirain ang pangalawang Krasnikov tube habang papalapit ito sa limitasyon ng isang bilog na katulad ng oras, kung saan nilalabag ang causality.

Alcubierre bubble o Krasnikov's pipe

Ang bawat isa sa mga teoryang ito ay nagmumungkahiang pagpapatupad ng pagbaluktot ng space-time at ang paggalaw ng spacecraft na may bilis ng liwanag (sa ilalim ng ilang mga kundisyon). Ganito ang sinasabi ng mga iskolar na bihasa sa larangan:

Maaaring baguhin ang posisyon ng katawan sa kalawakan sa bilis ng liwanag. Kinakailangan lamang na gumalaw alinman sa isang bula kung saan nakabaluktot ang espasyo at oras, o sa isang tubo (tunnel) na maaaring magkonekta sa mga diametrical na punto ng mundo (space)

Ibig sabihin, para sa interpretasyon ng kakanyahan ng paggalaw na may liwanag na bilis at ang kasunod na paliwanag nito, ang mga teoryang ito ay pantay na angkop at hindi.

Inirerekumendang: