Точно когато се вълнувах от възможността да пътувам в далечни светове, учените откриха дълбок недостатък с пътуването с по-бърза от светлината скорост. Изглежда, че има квантова граница за това колко бързо даден обект може да пътува през пространство-време, независимо дали сме в състояние да създадем балон в пространство-време или не ...
Първо, нямаме представа как да генерираме достатъчно енергия, за да създадем „балон“ в пространството и времето. Тази идея за пръв път е поставена на научно основание Майкъл Алкубиер от Мексиканския университет през 1994 г., но преди това е популяризирана само от научнофантастични вселени като Star Trek. За да създадем този балон обаче, се нуждаем от някаква форма на екзотичен материя гориво някои хипотетичен генератор на енергия за изход 1045 Джоулс (според изчисленията на Ричард К. Объси и Джералд Клевър в статията „Поставяне на основата в Warp Drive“). Физиците не се страхуват от голямо количество и не се страхуваме от думи като „хипотетични“ и „екзотични“, но за да поставим тази енергия в перспектива, ще трябва да превърнем цялата маса на Юпитер в енергия, за да се надяваме дори да изкривим пространството - време около обект.
Това е много на енергия.
Ако е достатъчно напреднала човешка раса бих могъл генерирайки толкова много енергия, бих твърдял, че така или иначе ще бъдем господари на нашата Вселена, които ще се нуждаят от деформация, когато можем също така да създадем дупки, звездни порти или да имаме достъп до паралелни вселени. Да, warp drive е научна фантастика, но е интересно да се проучи тази възможност и да се отворят физически сценарии, където може да работи warp устройство. Нека си признаем, че всичко, което е по-малко от пътуването със скорост на скоростта, е истински спад за потенциала ни да пътуваме до други звездни системи, така че трябва да запазим нашите възможности отворени, без значение колко футуристични.
Въпреки че скоростта на деформация е силно теоретична, поне тя се основава на някаква истинска физика. Това е смесица от суперструнни и многоизмерни теории, но изглежда, че скоростта на деформация е възможна, ако се предполага огромно количество енергия. Ако можем „просто“ да размажем плътно навити екстраразмери (по-големи от „нормалните“ четири, в които живеем) пред футуристичен космически кораб и да ги разширим отзад, ще бъде създаден балон от неподвижно пространство, за да може космическият кораб да пребивава в По този начин космическият кораб не пътува по-бързо от светлината вътре в балона, самият балон се пропуска през тъканта на пространството-време, улеснявайки пътуването по-бързо от светлината. Лесно.
Не толкова бързо.
Според нови изследвания по темата, квантовата физика има какво да каже за мечтите ни да ципираме през пространството и времето по-бързо, отколкото ° С, Нещо повече, радиацията на Хокинг най-вероятно ще готви каквото и да било в този теоретичен мехур пространство-време. Вселената не иска да пътуваме по-бързо от скоростта на светлината.
“От едната страна, наблюдател, разположен в центъра на свръхлюминален балон за задвижване, генерично ще изпита топлинен поток от частици Хокинг", Казва Стефано Финаци и съавтори от Международната школа за напреднали изследвания в Триест, Италия. "От друга страна, такъв поток на Хокинг ще бъде изключително висок, ако екзотичната материя, поддържаща основата, има произход в квантово поле, удовлетворяващо някаква форма на квантови неравенства.”
Накратко, радиацията на Хокинг (обикновено свързана с излъчването на енергия и следователно загуба на маса от изпаряващи се черни дупки) ще се генерира, облъчвайки обитателите на балончето до невъобразимо високи температури. Излъчването на Хокинг ще се генерира, тъй като в предната и задната част на балона ще се образуват хоризонти. Спомнете си онези големи числа, от които физиците не се страхуват? Предвижда се радиацията на Хокинг да изпече всичко вътре в балона до възможни 1030K (the максимално възможен температура на Планк е 1032K).
Дори да успеем да преодолеем това препятствие, радиацията на Хокинг изглежда симптоматична за още по-голям проблем; пространствено-времевият балон ще бъде нестабилен на квантово ниво.
“Най-вече откриваме, че RSET [пренормализиран тензор на стрес-енергия] ще нараства експоненциално във времето, близко до и върху, предната стена на свръхсветния мехур. Следователно, се стига до заключението, че геометриите на задвижващия механизъм са нестабилни срещу полукласическа обратна реакция", Добавя Финаци.
Ако обаче искате да създадете пространствено-временен мехур за подсъзнателно (по-малка от светлинната скорост) пътуване, не се образуват хоризонти и следователно не се генерира радиация на Хокинг. В този случай може да не биете скоростта на светлината, но имате бърз и стабилен начин да заобиколите Вселената. За съжаление все още се нуждаем от "екзотична" материя, за да създадем пространствено-времевия балон на първо място ...
Източници: „Полукласическа нестабилност на динамичните основи“, Стефано Финаци, Стефано Либерати, Карлос Барсело, 2009 г., arXiv: 0904.0141v1 [gr-qc], „Разследване на комбинирани размери: Казимир Енергии и феноменологични аспекти“, Richard K. Obousy, 2009, arXiv: 0901.3640v1 [gr-qc]
Via: Блогът на физиката arXiv
