Τι θα γινόταν αν μπορούσαμε να ταξιδέψουμε σε γαλαξίες με μια μόνο κίνηση του ματιού, φτάνοντας στα πιο απομακρυσμένα αστέρια και πλανήτες όσο γρήγορα ταξιδεύουμε σήμερα μεταξύ πόλεων; Αυτή είναι μια δημοφιλής οπτική στη συγγραφή επιστημονικής φαντασίας, αλλά πόσο κοντά είμαστε στο να την κάνουμε πραγματικότητα; Σε αυτές τις συζητήσεις, δύο ενδιαφέρουσες ιδέες πάντα προκύπτουν: η ταχύτητα του Star Trek και η ταχύτητα Alcubierre, η οποία είναι καθαρά θεωρητική εντός της πραγματικής φυσικής. Η πρωτοτυπία τους θα εξεταστεί για να καθορίσουμε γιατί είναι τόσο συναρπαστικές και ταυτόχρονα αδύνατες.
Η Ταχύτητα – Εμβληματική Όραση από το Star Trek
Η σειρά "Star Trek" μας παρουσίασε την έννοια της ταχύτητας, η οποία επιτρέπει σε ένα διαστημόπλοιο να κινείται με ταχύτητες μεγαλύτερες από το φως με το να “στραβώνει” το χωροχρόνο. Αυτό που την καθιστά πολύ ελκυστική είναι ότι με αυτόν τον τρόπο παρακάμπτεται ο περιορισμός της συμβατικής φυσικής που επιβάλλεται σε εμάς από το φράγμα της ταχύτητας του φωτός.
Πώς λειτουργεί;
Στο “Star Trek”, η ταχύτητα δημιουργεί πεδία ταχύτητας με κρύσταλλους διλιθίου και αντιύλη. Αυτά τα πεδία ταχύτητας δημιουργούν μια “φούσκα ταχύτητας” γύρω από το διαστημόπλοιο, συστέλλοντας το χώρο μπροστά του ενώ επεκτείνεται πίσω του. Βασικά, αυτή η φούσκα λειτουργεί ως το πλοίο, όπου μπορεί να ταξιδεύει στο διάστημα χωρίς να διασχίζει τα όριά της με την ταχύτητα του φωτός. Με μια τέτοια τεχνολογία στη θέση της, το USS Enterprise θα μπορούσε να διασχίσει τον γαλαξία όχι για αιώνες ή χρόνια, αλλά μόνο για μέρες ή εβδομάδες.
Η Ταχύτητα Alcubierre – Πραγματική Επιστημονική Φαντασία;
Ο φυσικός Miguel Alcubierre πρότεινε μια θεωρία το 1994 που φέρει αξιοσημείωτη ομοιότητα με τις ταχύτητες που γνωρίζουμε σήμερα ως ταχύτητα Alcubierre. Εξετάζει αν ο ίδιος ο χωροχρόνος θα μπορούσε να χειριστεί ώστε να επιτύχουμε ταχύτητες υψηλότερες από αυτές του φωτός σύμφωνα με τη γενική σχετικότητα που δόθηκε από τον Einstein.
Πώς λειτουργεί;
Η ιδέα του Alcubierre περιλαμβάνει τη δημιουργία μιας παρόμοιας φούσκας ταχύτητας, όπου ο χωροχρόνος συστέλλεται μπροστά από το διαστημόπλοιο και επεκτείνεται πίσω από αυτό. Τεχνικά, αυτό υποδηλώνει ότι το πλοίο δεν κινείται γρηγορότερα από το φως μέσα στην συγκεκριμένη τοποθεσία του, ωστόσο, μεταφέρεται από μια καμπύλωση του χωροχρόνου.
Μια Σύγκριση: Επιστημονική Φαντασία εναντίον Επιστημονικού Γεγονότος
Απαιτήσεις Ενέργειας
Ταχύτητα: Στο “Star Trek,” η φανταστική αντιύλη και οι κρύσταλλοι διλιθίου χρησιμοποιούνται ως πηγή ενέργειας για την ταχύτητα, κάτι που είναι εύκολα πραγματοποιήσιμο.
Ταχύτητα Alcubierre: Σύμφωνα με τον Alcubierre, η ενέργεια που απαιτείται για να δημιουργηθεί μια φούσκα ταχύτητας είναι τεράστια. Αρχικά εκτιμήθηκε ότι είναι περισσότερη από ό,τι θα απελευθερωνόταν αν η συνολική μάζα του Δία μετατρεπόταν σε καθαρή ενέργεια. Οι πρόσφατες προσαρμογές έχουν μειώσει κάπως αυτόν τον αριθμό, αλλά εξακολουθεί να παραμένει πέρα από τις τρέχουσες δυνατότητές μας.
Εξωτική Ύλη
Κινητήρας Καμπής: Στο σύμπαν του Star Trek, οι κρύσταλλοι διλιθίου χρησιμοποιούνται αντί για παράξενα υλικά επειδή δεν υπάρχουν στην πραγματικότητα.
Κινητήρας Alcubierre: Η έκδοση Alcubierre χρειάζεται «εξωτική ύλη» με αρνητική ενεργειακή πυκνότητα για να κρατήσει τη φούσκα καμπής σταθερή. Έτσι, κανείς δεν έχει δει ή δημιουργήσει τέτοιο υλικό, παραμένει πάντα θεωρητικό και συζητείται σε πολλές δημοσιεύσεις.
Πρακτικότητα
Κινητήρας Καμπής: Αυτό είναι που κάνει το «Star Trek» τόσο διασκεδαστικό – υπέροχες ιστορίες που διαδραματίζονται στο διάστημα. Δεν χρειάζεται να υπακούουν στους φυσικούς νόμους που κατανοούμε σήμερα.
Κινητήρας Alcubierre: Παρ' όλα αυτά, αυτή η έννοια αγγίζει την απραγματοληψία, αν και βασίζεται σε πραγματική φυσική. Οι ενεργειακές απαιτήσεις του καθώς και η ανάγκη για εξωτική ύλη το καθιστούν δελεαστική αλλά ανέφικτη δυνατότητα σήμερα.
Τόσο ο κινητήρας καμπής όσο και ο Alcubierre μας αναγκάζουν να επεκτείνουμε τη φαντασία μας και να σκεφτούμε πέρα από τα όρια της τρέχουσας τεχνολογίας. Είναι μια πρόκληση για τους επιστήμονες και τους μηχανικούς να εξερευνήσουν νέες προοπτικές και να εμπνεύσουν γενιές να ονειρεύονται για όσα βρίσκονται πάνω από αυτούς.
Συμπέρασμα
Ίσως να πρέπει να είμαστε έτοιμοι μια μέρα να κατασκευάσουμε έναν πραγματικό κινητήρα καμπής ή Alcubierre, αλλά αυτές οι ιδέες μας ωθούν συνεχώς προς τα εμπρός στην ονειροπόληση και την εξερεύνηση. Κανείς δεν μπορεί να προβλέψει τι θα συμβεί στο μέλλον. Ποιος ξέρει; Η φυσική έχει προχωρήσει πολύ από τότε. Με κάποιες βελτιώσεις στη φυσική καθώς και στην τεχνολογία, μπορεί ακόμη και να είναι δυνατόν οι σημερινές αδύνατες καταστάσεις να γίνουν οι πραγματικότητες του αύριο. Αλλά μέχρι τότε, μπορούμε να αντλήσουμε θάρρος από τις συνεχείς περιπέτειες του USS Enterprise του Star Trek και από παρόμοιες φανταστικές υποθέσεις φυσικών.
Έτσι, θα μπορούσε το μέλλον μας να είναι ταξίδια πιο γρήγορα από το φως; Το όνειρο παραμένει ζωντανό· με κάθε έρευνα που γίνεται τελευταία, φαίνεται ότι δεν υπάρχει τίποτα καλύτερο από το να μένεις ξύπνιος όλη τη νύχτα κοιτάζοντας τα αστέρια.