Alcubierre Bubble – kaip judėti greičiau už šviesą?

Turinys:

Alcubierre Bubble – kaip judėti greičiau už šviesą?
Alcubierre Bubble – kaip judėti greičiau už šviesą?
Anonim

Šiuo metu, klestint įvairiems filmams, vykstantiems kosmose, išpopuliarėjo itin greito laivų judėjimo kosmose aktai. Tai pasiekiama smarkiai padidinus laivo greitį iki superluminal vertės. Šiuo atžvilgiu jau atsiranda teorijų, kurių tikslas – moksliškai įrodyti šio proceso patikimumą.

Miguel Alcubierre

Šis asmuo yra teorinės fizikos atstovas. Alcubierre yra žinomas dėl savo vadinamojo Alcubierre variklio. Migelio aprašytas reiškinys pagrįstas teiginiu apie erdvėlaivio gebėjimą judėti greičiu, viršijančiu šviesos greitį (apskritai, absoliučiai bet kokiu greičiu), lenkiant erdvę priekyje ir už jos.

Alkubjeras yra kilęs iš Meksikos. Jo gimimo metai yra 1964. Jis vedė Maria Emilia Beyer ir susilaukė dukters. Šiuo metu Migelis turi keturis vaikus.

Migelis Alcubierre'as
Migelis Alcubierre'as

Alculberre Bubble

Alcubierre burbulas arba Alcubierre variklis (arba Alcubierre metrika, nurodant metrinį tenzorių) yra spekuliacinė teorija, pagrįsta lygčių sprendimugravitacinis laukas (Einšteino lygtys) bendrojoje reliatyvumo teorijoje, jį pasiūlė meksikiečių fizikas teoretikas Alcubierre'as. Remiantis šia teorija, erdvėlaivis gali aplenkti ką nors greičiau nei šviesa, tačiau su sąlyga, kad lauko energijos tankis yra mažesnis nei vakuume (neigiamos masės reiškinys).

erdvės kreivumas
erdvės kreivumas

Užuot viršijęs šviesos greitį vietiniame CO, erdvėlaivis įveiks atstumus keisdamas erdvę (sutraukdamas ją priekyje ir išplėsdamas už jos), o tai lems itin greitą šio objekto judėjimą. Toks erdvės iškraipymas vadinamas Alcubierre burbulu. Pagal fizikos dėsnius, kūnai negali būti pagreitinti iki šviesos greičio natūralios erdvės ir laiko padėties rėmuose; Vietoj to, pagal Alcubierre'o teoriją, kūnas judins erdvę aplink save taip, kad jis pasiektų tikslą greičiau nei šviesa, nepažeisdamas jokių fizinių dėsnių.

erdvėlaivio judėjimas
erdvėlaivio judėjimas

Priežastys, kodėl toks judėjimas negali įvykti

Nors Alcubierre'o metrika atitinka Einšteino lauko lygtis, ji gali neturėti fizinės reikšmės. Tokiu atveju toks judėjimas neįvyks. Net jei jis fiziškai reikšmingas, jo galimybė nebūtinai reikš, kad laivą galima pastatyti. Siūlomas Alcubierre variklio mechanizmas reiškia neigiamą energijos tankį ir todėl reikalauja nežinomomedžiagų. Taigi, jei nežinoma medžiaga su teisingomis savybėmis negali egzistuoti, tada neįmanoma sukurti disko. Tačiau savo originalaus darbo pabaigoje Alcubierre'as teigė (remiantis argumentu, kurį sukūrė fizikai, analizuojantys pravažiuojamas sliekas), kad Kazimiero vakuumas tarp lygiagrečių plokščių gali patenkinti neigiamą Alcubierre'o variklio energijos poreikį.

erdvės kreivumas
erdvės kreivumas

Kita galima problema yra ta, kad nors Alkubjero burbulas atitinka Einšteino lygtis, bendroji reliatyvumo teorija neatsižvelgia į kvantinę mechaniką. Kai kurie fizikai pateikė argumentų, kad kvantinės gravitacijos teorija (kuri apimtų abi teorijas) atmestų tuos bendrosios reliatyvumo teorijos sprendimus, kurie leidžia keliauti laiku atgal (chronologijos apsaugos hipotezė) ir tokiu būdu panaikintų Alcubierre'o teoriją.

Sergejus Krasnikovas

Sergejus Krasnikovas yra rusų fizikas teoretikas. Jis sukūrė savo teoriją, pavadintą „Krasnikovo vamzdžiu“, kuri teigia, kad erdvėje galima judėti šviesos greičiu.

Sergejus Krasnikovas
Sergejus Krasnikovas

Krasnikovo trimitas

Krasnikovo vamzdis – tai spekuliacinė teorija apie kosminius judėjimus, kurios pagrindas – erdvės ir laiko deformacija projektuojant vamzdį (tunelį). Rezultatas panašus į kirmgraužą, kurios kraštutiniai taškai pasislenka laike ir erdvėje. Teoriją pasiūlė ir teoriškai paaiškino Sergejus Krasnikovas 1995 m.

Krasnikovo pypkė
Krasnikovo pypkė

Vamzdis yra pakeista erdvės ir laiko konstrukcija, kurią galima sąmoningai gauti (naudojant tam tikrą technologiją) judant šviesos greičiu. Krasnikovo vamzdis leidžia grįžti į praeitį iškart po to, kai išėjai. Šis žmogaus sukurtas tam tikro šviesmečio ilgio „vamzdis“gali būti megastruktūra, tačiau skirtingai nei kitos megastruktūros, jis pagamintas ne iš fizinės medžiagos, tokios kaip titanas ar plastikas, o tiesiog erdvėlaikio iškraipymas.

Krasnikovo pypkė. Vieno vamzdžio dėklas

Krasnikovas išreiškia nuomonę, kad nepaisant laiko mašinos, kaip jo metrikos aspekto, ji vis tiek neturi teisės pažeisti priežastinio ryšio dėsnio (priežastis yra pirmesnė už pasekmes visose sistemose ir visoje erdvėje). laiko takas), nes visi taškai, esantys žiediniame laivo kelyje esant superluminal greičiui, visada yra išdėstyti laike ir yra suskirstyti į tam tikrus intervalus (algebrinėse išraiškose c2dt2 pagal apibrėžimą yra didesnis nei dx2 + dy2 + dz2). O tai, savo ruožtu, reiškia, kad šviesos pranešimas, siunčiamas per Krasnikovo vamzdį, nebus naudojamas signalams perduoti „laiku atgal“.

Krasnikovo pypkė
Krasnikovo pypkė

Dviejų vamzdžių dėklas

Nors vienas Krasnikovo vamzdelis nekelia priežastinių problemų, Allenas E. Everettas ir Thomas A. Romanas iš Tuftso universiteto pasiūlė, kad du Krasnikovo vamzdeliaipriešingi vienas kitam, sugeba sukurti uždarą, tarsi laiko kreivę, kuri nutrauktų priežastinį ryšį. Pavyzdžiui, tarkime, kad yra pastatytas vamzdis, jungiantis žemę su tam tikra žvaigžde, esančia už 3000 šviesmečių. Astronautai keliauja tokiu greičiu, kad keliauti šiuo vamzdžiu užtenka vos pusantrų metų (jų požiūriu). Tada astronautai padėjo antrąjį vamzdelį, užuot grįžę prie pirmojo pagaminto. Dar po pusantrų metų laivo laiko jie sugrįš į Žemę, bet jau po 6 tūkstančių metų jų išvykimo ateityje. Tačiau dabar, kai yra abu Krasnikovo vamzdžiai, ateities astronautai gali nukeliauti į žvaigždę antruoju vamzdžiu, o paskui į Žemę per pirmąjį vamzdį, tačiau maršruto galinį tašką jie pasieks prieš 6 tūkstančius metų. jų išvykimas. Krasnikovo dviejų vamzdžių sistema virto laiko mašina.

1993 m. Mattas Visseris įrodinėjo, kad kirmgraužų pora su indukuotu laikrodžio skirtumu negalės susijungti nesukeldama efektų, kurie arba sunaikintų kirmgraužą, arba tiesiog sąveikautų viena su kita atstūmimo forma. Šis teiginys leidžia manyti, kad tokia situacija neleistų laiko mašinai atsirasti iš poros Krasnikovo vamzdžių. Tai reiškia, kad vakuumo svyravimai augs eksponentiškai ir galiausiai sunaikins antrąjį Krasnikovo vamzdelį, kai jis artėja prie apskritimo, panašaus į laiką, kuriame pažeidžiamas priežastinis ryšys, ribos.

Alkubjero burbulas arba Krasnikovo pypkė

Kiekviena iš šių teorijų rodoerdvėlaikio iškraipymo įgyvendinimas ir erdvėlaivio judėjimas šviesos greičiu (tam tikromis sąlygomis). Šią sritį gerai išmanantys mokslininkai sako maždaug taip:

Galima keisti kūno padėtį erdvėje šviesos greičiu. Reikia tik judėti arba burbule, kuriame sulenkta erdvė ir laikas, arba vamzdžiu (tuneliu), galinčiu sujungti diametralius pasaulio (erdvės) taškus

Tai yra, aiškinant judėjimo šviesos greičiu esmę ir vėlesniam jos paaiškinimui, šios teorijos yra vienodai tinkamos ir ne.

Rekomenduojamas: