[/ Надпис]

Задвижването в Alcubierre е едно от най-известните warp устройства на хартиени модели - където един възможен метод на warp устройство изглежда работи математически, стига да не сте прекалено затворени по физиката в реалния свят и някои досадни проблеми с границите.

Наскоро концепцията на задвижването на Alcubierre беше тествана в математически моделиран метаматериал - което може да осигури груба аналогия на пространството и времето. Интересното е, че се оказва, че при тези условия задвижването на Alcubierre не е в състояние да пробие светлинната бариера - но е напълно способно да прави 25% от скоростта на светлината, което не е това, което бихте нарекли бавен.

Добре, така че два концептуални проблема, за да се справим тук. Какво по дяволите е Alcubierre задвижване - и какво по дяволите е метаматериал?

Задвижването в Alcubierre е един вид математически мисловен експеримент, при който си представяте, че космическият ви кораб има задвижващ механизъм, способен да изкриви балон от пространство-време, така че компонентът на балон пред вас да свива точки, довеждайки точки пред вас по-близо - докато балонът зад разширявате се, премествайки това, което е зад вас по-далеч.

Тази изкривена геометрия движи космическия кораб напред, като сърфист на вълна от пространство-време. Поддържането на тази деформация динамично и непрекъснато, докато корабът се движи напред, може да доведе до по-бързи скорости от светлината от гледна точка на наблюдател извън балона - докато корабът почти не се движи по отношение на местното пространство-време в балона. В действителност по време на пътуването екипажът изпитва условия за свободно падане и не се тревожи от G сили.

Някои ограничения на модела на задвижването в Алкубиер са, че макар математиката да предполага, че движението на кораба напред е теоретично възможно, как може да започне и след това по-късно да спре до местоназначението си, не е ясно. Механизмът, който стои в основата на генерирането на балон, също остава да бъде обяснен. За да изкривите пространството и времето, трябва да преразпределите масата или плътността на енергията по някакъв начин. Ако това включва изтласкване на частици до краищата на балона, това рискува ситуация, при която частиците на границата на балона ще се движат по-бързо от светлината в рамките на референтното пространство на пространството-време, външно за балона - което би нарушило основен принцип на обща относителност.

Предлагат се различни решения за заобикаляне, включващи отрицателна енергия, екзотична материя и тахиони - въпреки че до този етап вие сте много надолу в заешката дупка. Независимо от това, ако можете да повярвате на шест невъзможни неща преди закуска, тогава защо да не шофирате и в Alcubierre.

Сега метаматериалите са подобни на матрица структури с геометрични свойства, които могат да контролират и оформят електромагнитни вълни (както и акустични или сеизмични вълни). Към днешна дата такива материали не само са теоретизирани, но и изградени - поне с капацитета за манипулиране на радиация с дължина на вълната. Но теоретично, много фино прецизирани метаматериали може да са в състояние да манипулират оптични и по-къси дължини на вълната - създавайки потенциал за наметала за невидимост и за прикриване на космически кораби ... поне теоретично.

Така или иначе метаматериалите, способни да манипулират по-голямата част от електромагнитния спектър, могат да бъдат математически моделирани - дори и да не могат да бъдат изградени с настоящи технологии. Това моделиране е използвано за създаване на виртуални черни дупки и изследване на вероятността от радиация на Хокинг - така че защо да не използваме същия подход, за да тестваме основен диск на Alcubierre?

Оказва се, че материалните параметри на дори така наречения „перфектен“ метаматериал няма да позволят на задвижването на Alcubierre да наруши светлинната скорост, но ще му позволи да постигне 25% светлинна скорост - като е около 75 000 километра в секунда. Това ви стига до системата Alpha Centauri след около седемнадесет години, ако приемете, че ускорението и забавянето са само малки компоненти на пътуването.

Дали ограниченията, наложени от метаматериала в този тест, са индикация, че той не може да емулира адекватно изкривяването на пространството и времето - което задвижването на Alcubierre се нуждае, за да прекъсне светлинната скорост - или дали задвижването на Alcubierre просто не може да го направи, остава открит въпрос , Това, което е изненадващо и окуражаващо, е, че устройството всъщност може да работи ... малко.

Допълнителна информация: Смолянинов, I. Основан на метаматериал модел на основата на Alcubierre.