Hoće li budući ljudi koristiti warp pogone za istraživanje svemira? Iako još nismo u poziciji eliminirati tu mogućnost, ako naši daleki potomci ikada to učine, neće koristiti dilitijske kristale, a škotski naglasci će do tada izblijedjeti u povijesti.
Warp pogoni, poznati iz jedne od najpopularnijih znanstveno-fantastičnih franšiza, imaju i znanstvenu osnovu. Novi rad istražuje znanost iza tih pogona i postavlja pitanje bi li kvar warp pogona mogao emitirati detektabilne gravitacijske valove.
Znanstveni rad, objavljen na otvorenom serveru arXiv, potpisuju Katy Clough, Tim Dietrich i Sebastian Khan, fizičari iz institucija u Ujedinjenom Kraljevstvu i Njemačkoj.
Znanstvena osnova warp pogona
Kako piše Universe Today, u općoj teoriji relativnosti postoji prostor za warp pogone, a meksički fizičar Miguel Alcubierre je 1994. godine teoretski opisao kako bi oni mogli funkcionirati. Alcubierre je poznat u svemirskim i fizičkim krugovima po svom Alcubierre pogonu.
Iako nijedan objekt ne može putovati brže od brzine svjetlosti, warp pogoni nude zaobilazno rješenje. Manipulacijom samog prostorno-vremenskog kontinuuma, svemirski brod s warp pogonom ne bi kršio pravilo o nadsvjetlosnoj brzini.
“Unatoč tome što potječu iz znanstvene fantastike, warp pogoni imaju konkretan opis u općoj teoriji relativnosti,” pišu autori.
Teoretske i praktične prepreke
Postoje jasne znanstvene prepreke za stvaranje warp pogona, no moguće je simulirati njihov rad i kako bi se mogli detektirati putem gravitacijskih valova u slučaju kvara. Warp pogoni iskrivljuju sam prostorno-vremenski kontinuum, slično kao spajanja crnih rupa i neutronskih zvijezda, teoretski emitirajući signal gravitacijskih valova.
“Kako bismo tražili takve signale i pravilno ih identificirali u izmjerenim podacima, važno je razumjeti njihovu fenomenologiju i svojstva,” objašnjavaju autori.
Kako warp pogoni mogu raditi
Glavna ideja iza warp pogona je da umjesto da premaše brzinu svjetlosti izravno, ‘warp mjehur’ može prelaziti udaljenosti brže od brzine svjetlosti kontrakcijom prostora-vremena ispred sebe i širenjem prostora-vremena iza sebe.
Međutim, warp pogoni zahtijevaju ispunjenje Uvjeta nulte energije, koji zabranjuje negativnu gustoću energije. Trenutno, nijedno teoretsko rješenje nije praktično.
“Drugi problemi s warp pogonom uključuju mogućnost zatvorenih vremenskih krivulja i poteškoće u kontroli i deaktivaciji mjehura,” navode autori. Posada ne bi mogla slati signale na prednju stranu broda, što otežava interakciju unutar i izvan warp mjehura.
Stabilnost i detektabilnost
“Ključni izazov u simuliranju warp pogona dinamički je stabilnost,” pišu autori. Iako jednadžbe pokazuju da Alcubierre pogon može inicirati warp mjehur koristeći Einsteinovu jednadžbu, ne postoji poznata jednadžba koja bi ga mogla održati.
“Iako se može zahtijevati da warp mjehur bude konstantan, brzo će se udaljiti od tog stanja, a u većini slučajeva warp fluid i deformacije prostora-vremena će se raspršiti ili kolabirati u središnju točku.”
Iako je nestabilnost glavna prepreka za warp pogone, ona je također ono što bi ih moglo učiniti detektabilnima. Ako Alcubierre pogon postigne konstantnu brzinu, nije detektabilan. Međutim, kada se raspadne, ubrza ili uspori, mogao bi biti detektabilan.
Simulacije kolapsa warp mjehura
“Fizički, ovo bi moglo biti povezano s kvarom u polju zadržavanja koje post-warp civilizacija koristi za podršku warp mjehuru protiv kolapsa,” pišu autori.
Simulirali su kolaps warp mjehura i otkrili da kolaps generira gravitacijske valove različitih karakteristika od onih koje generiraju spajanja crnih rupa ili neutronskih zvijezda. “Signal dolazi kao prasak, u početku bez gravitacijskog vala, nakon čega slijedi oscilatorno razdoblje,” navode autori.
Iako warp pogon stvara gravitacijski signal, on je izvan frekvencijskog raspona naših trenutnih zemaljskih detektora. Predloženi su detektori viših frekvencija, koji bi u budućnosti mogli omogućiti detekciju takvih signala.
U budučnosti
Ovo je zabavan misaoni eksperiment. Moguće je da će jednog dana postojati neka vrsta rješenja za putovanje brže od svjetlosti, možda vezana uz bolje razumijevanje tamne tvari i tamne energije. Ako postoje vanzemaljske inteligencije, možda su već iskoristile znanje o svemiru koje mi još nemamo.
Ako su shvatili kako koristiti warp pogon, njihove aktivnosti mogle bi stvarati gravitacijske valove koje bi naši budući opservatoriji mogli detektirati. Za sada, sve je to teoretski.
“Daljnje istraživanje je potrebno kako bi se razumjela općenitost signala i pravilno karakterizirala njihova detektabilnost,” zaključuju autori.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
