Ką daryti, jei galėtume keliauti per galaktikas akimirksniu, pasiekdami tolimiausias žvaigždes ir planetas taip greitai, kaip šiandien keliaujame tarp miestų? Tai populiari vizija mokslo fantastikos rašyme, tačiau kiek mes esame arti to, kad tai taptų realybe? Šiose diskusijose visada iškyla dvi įdomios idėjos: „Star Trek“ warp drive ir Alcubierre drive, kuri yra grynai teorinė realios fizikos kontekste. Todėl bus pažvelgta į jų naujumą, kad būtų nustatyta, kodėl jos yra tokios jaudinančios ir kartu neįmanomos.
Warp Drive – Ikoninė vizija iš Star Trek
„Star Trek“ serija supažindino mus su warp drive koncepcija, kuri leidžia erdvėlaiviui judėti greičiau už šviesą „sukant“ erdvėlaikį. Tai, kas daro ją labai patrauklią, yra tai, kad šis būdas apeina tradicinės fizikos apribojimus, kuriuos mums nustato šviesos greičio barjeras.
Kaip tai veikia?
„Star Trek“ warp drive sukuria warp laukus su dilitio kristalais ir antimateria. Šie warp laukai sukuria „warp burbulą“ aplink erdvėlaivį, sutraukdami erdvę priešais jį, tuo pačiu plečiant ją už jo. Iš esmės, šis burbulas tarnauja kaip laivas, leidžiantis jam keliauti per erdvę, neperžengiant savo ribų šviesos greičiu. Su tokia technologija USS Enterprise galėtų pereiti galaktiką ne per šimtmečius ar metus, o tik per dienas ar savaites.
Alcubierre Drive – Tikra mokslo fantastika?
Fizikas Miguel Alcubierre 1994 m. pasiūlė teoriją, kuri turi nepaprastą panašumą į warp drive, žinomą kaip Alcubierre drive. Ji nagrinėja, ar erdvėlaikis gali būti manipuliuojamas, kad pasiektume greičius, didesnius už šviesos greitį, remiantis Einsteino pateikta bendrąja reliatyvumo teorija.
Kaip tai veikia?
Alcubierre idėja apima panašaus tipo warp burbulo sukūrimą, kur erdvėlaikis sutraukiamas priešais ir plečiamas už erdvėlaivio. Techniniu požiūriu tai reiškia, kad laivas nesiekia judėti greičiau už šviesą savo specifinėje vietovėje; tačiau jis yra nešamas erdvėlaikio kreivumo.
Palyginimas: Mokslo fantastika prieš mokslo faktą
Energijos reikalavimai
Warp Drive: „Star Trek“ fikcinė antimateria ir dilitio kristalai naudojami kaip energijos šaltinis warp drive, kas yra lengvai įgyvendinama.
Alcubierre Drive: Pasak Alcubierre, energija, reikalinga warp burbulo sukūrimui, yra milžiniška. Iš pradžių buvo apskaičiuota, kad ji viršija tą, kuri būtų išlaisvinta, jei viso Jupiterio masė būtų paversta į gryną energiją. Naujai atlikti pakeitimai šią figūrą šiek tiek sumažino, tačiau ji vis tiek lieka už mūsų dabartinių galimybių ribų.
Egzotinė materija
Warp Drive: „Star Trek“ visatoje dilitio kristalai naudojami vietoj keistų medžiagų, nes jos realybėje neegzistuoja.
Alcubierre Drive: Alcubierre versijai reikalinga „egzotinė materija“ su neigiamu energijos tankiu, kad būtų išlaikoma warp burbulas stabilus. Todėl niekas dar nematė ar nesukūrė tokios medžiagos, ji vis dar lieka teorinė ir nuolat diskutuojama daugelyje publikacijų.
Praktiškumas
Warp Drive: Tai, kas daro „Star Trek“ tokį smagų – puikios istorijos, vykstančios kosmose. Jos neturi laikytis fizikos dėsnių, kuriuos šiuo metu suprantame.
Alcubierre Drive: Vis dėlto ši samprata ribojasi su neįmanomumu, nors ji remiasi tikra fizika. Jos energijos reikalavimai, taip pat egzotinės materijos poreikis, daro ją viliojančia, tačiau šiandien nepasiekiama galimybe.
Tiek warp drive, tiek Alcubierre verčia mus išplėsti savo vaizduotę ir galvoti už šiuolaikinės technologijos ribų. Jos yra iššūkis mokslininkams ir inžinieriams, tyrinėjantiems naujas ribas, ir įkvepia kartas svajoti apie tai, kas yra virš jų.
Išvada
Mes vis dar galime turėti būti pasirengę vieną dieną sukurti tikrą warp arba Alcubierre variklį, tačiau šios idėjos nuolat skatina mus judėti į priekį svajojant ir tyrinėjant. Niekas negali numatyti, kas nutiks ateityje. Kas žino? Fizika nuo tada labai pasistūmėjo. Su tam tikrais fizikos ir technologijos patobulinimais, gali būti net įmanoma, kad šiandienos neįmanomybės taps rytojaus realybėmis. Bet kol kas galime džiaugtis nuolatinėmis „Star Trek“ USS Enterprise nuotykiais ir panašiomis vaizduotės spekuliacijomis iš fizikos mokslininkų.
Tai galėtų būti mūsų ateitis – kelionė greičiau už šviesą? Svajonė išlieka gyva; su kiekvienu nauju tyrimu, atrodo, nieko nėra geriau nei visą naktį žiūrėti į žvaigždes.