Mis me saaksime reisida galaktikate vahel silmapilkselt, jõudes kõige kaugematesse tähtedesse ja planeetidesse sama kiiresti kui me täna linnade vahel reisime? See on populaarne nägemus ulmekirjanduses, kuid kui lähedal me oleme selle teoks tegemisele? Nendes vestlustes tulevad alati esile kaks huvitavat ideed: Star Treki warp drive ja Alcubierre drive, mis on puhtalt teoreetilised reaalfüüsikas. Nende uudne olemus vaatleb seega, miks nad on nii põnevad ja samas võimatuid.
Warp Drive – Ikooniline Nägemus Star Trekist
"Star Trek" sari tutvustas meile warp drive kontseptsiooni, mis võimaldab kosmoselaeval liikuda valguse kiirusest kiiremini, “deformeerides” aegruumi. Mis teeb selle väga atraktiivseks, on see, et see möödub tavalise füüsika piirangutest, mida meile seab valguse kiirus.
Kuidas see töötab?
“Star Trekis” loob warp drive warp-väljad dilitiiumkristallide ja antimateriaaliga. Need warp-väljad loovad “warp-mulli” ümber kosmoselaeva, kokkutõmbades aegruumi selle ees ja laiendades seda taga. Põhimõtteliselt teenib see mull laeva, kus see saab liikuda läbi aegruumi, ületamata oma piire valguse kiirusel. Sellise tehnoloogia olemasolul suudaks USS Enterprise ületada galaktika mitte sajandite või aastate, vaid vaid päevade või nädalatega.
Alcubierre Drive – Tõeline Ulme?
Füüsik Miguel Alcubierre esitas 1994. aastal teooria, mis sarnaneb märkimisväärselt tänapäeval tuntud warp drive'idega, tuntud kui Alcubierre drive. See uurib, kas aegruumi ise võiks manipuleerida, et saavutada kiirus, mis ületab valguse kiirusest vastavalt Einsteini üldrelatiivsusteooriale.
Kuidas see töötab?
Alcubierre'i idee hõlmab sarnase warp-mulli loomist, kus aegruumi kokkutõmbub laeva ees ja laieneb selle taga. Tehniliselt tähendab see, et laev ei liigu valguse kiirusest kiiremini oma konkreetses asukohas; siiski kantakse see ära aegruumi kõveruse tõttu.
Võrdlus: Ulme versus Teaduslik Fakt
Energiavajadused
Warp Drive: “Star Trekis” kasutatakse fiktiivset antimateriaalset ja dilitiiumkristalle warp drive'i energialähteks, mis on kergesti teostatav.
Alcubierre Drive: Alcubierre'i sõnul on energia, mis on vajalik warp-mulli genereerimiseks, tohutu. Algne hinnang oli, et see ületaks energia, mis vabastataks, kui Jupiiteri kogu mass muudetaks puhtaks energiaks. Hiljutised kohandused on seda numbrit veidi alandanud, kuid see jääb endiselt meie praegustest võimetest kaugemale.
Eksootiline aine
Väärisõit: Star Treki universumis kasutatakse dilitiiumikristalle kummaliste materjalide asemel, kuna need ei eksisteeri reaalsuses.
Alcubierre'i sõit: Alcubierre'i versioon vajab "eksootilist ainet" negatiivse energia tihedusega, et hoida väärisõhu mull stabiilsena. Seetõttu pole keegi sellist materjali veel näinud ega loonud, see jääb alati teoreetiliseks, millest arutatakse paljudes väljaannetes.
Praktilisus
Väärisõit: Just see teeb "Star Treki" nii lõbusaks – suurepärased lood, mis toimuvad avakosmoses. Nad ei pea järgima füüsika seadusi, mida me praegu mõistame.
Alcubierre'i sõit: Sellegipoolest kaldub see mõte praktilisuse piiridele, kuigi see põhineb reaalsel füüsikal. Selle energia nõudmised ja vajadus eksootilise aine järele teevad sellest ahvatleva, kuid täna saavutamatu võimaluse.
Nii väärisõit kui ka Alcubierre sunnivad meid venima oma kujutlusvõimet ja mõtlema üle praeguste tehnoloogia piiride. Need on väljakutse teadlastele ja inseneridele, et uurida uusi piire ning inspireerida põlvkondi unistama sellest, mis on nende kohal.
Järeldus
Võime siiski ühel päeval valmis olla ehitama tõelist vääris- või Alcubierre'i sõitu, kuid need ideed jätkavad meie edasiviimist unistamise ja avastamise suunas. Keegi ei saa ennustada, mis tulevikus juhtuma hakkab. Kes teab? Füüsika on sellest ajast palju edenenud. Teatud füüsika ja tehnoloogia edusammudega võib isegi juhtuda, et tänased võimatused saavad homsete reaalsusteks. Kuid kuni selle hetkeni saame lohutust Star Treki USS Enterprise'i ja sarnaste kujutlusvõimeliste spekulatsioonide jätkuvatest seiklustest füüsikute poolt.
Nii et kas meie tulevik võiks olla kiiremini kui valgus? Unistus püsib elus; iga viimasel ajal tehtud uurimusega tundub, et öösel tähtede poole vaatamine on midagi erilist.