Liv

Är Warp Drive från Star Trek möjligt?

Är Warp Drive från Star Trek möjligt?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

En av de viktigaste plottanordningarna i nästan varje "Star Trek" -avsnitt och -film är rymdskeppens förmåga att resa vid ljussträcka och därefter. Detta händer tack vare ett framdrivningssystem som kallas warpdrift. Det låter "science-fictiony" och det är det. Warp-enheten finns inte ännu. I teorin kan emellertid någon version av detta framdrivningssystem skapas av den idégivna tillräckligt med tid, pengar och material.

Kanske är det främsta skälet till att det verkar vara möjligt att det inte har motbevisats än. Så det finns hopp för en framtid med FTL (snabbare än lätt) resor, bara det verkar inte som om det kommer att hända någon gång snart.

Vad är Warp Drive?

Warp drive är det som gör det möjligt för science fiction-fartyg att komma över rymden genom att röra sig snabbare än ljusets hastighet. Detta är en viktig aspekt eftersom ljushastighet är den kosmiska hastighetsgränsen - universumets ultimata trafiklagar och barriär.

Så vitt vi vet kan ingenting röra sig snabbare än ljus. Enligt Einsteins relativitetsteorier tar det en oändlig mängd energi för att påskynda ett objekt med massa upp till ljusets hastighet. (Anledningen till att ljuset inte påverkas av detta faktum är att fotoner, ljuspartiklarna inte har någon massa.) Som ett resultat verkar det som att ett rymdskepp reser med (eller överskrider) hastigheten på ljus är helt enkelt omöjligt.

Ändå finns det två kryphål. Den ena är att det inte verkar finnas ett förbud mot att resa så nära lyxhastigheten som möjligt. Och den andra är att när vi talar om omöjligt att nå ljusets hastighet, vi talar om framdrivning av föremål. Men tanken på varpdrivning är inte nödvändigtvis baserad på att fartygen eller föremålen själva flyger med ljusets hastighet.

Warp Drive vs. Wormholes

Att använda en varp-enhet skulle vara tydligt annorlunda än att resa över universum med maskhål. Dessa är teoretiska strukturer som gör det möjligt för rymdskepp att resa från en punkt till en annan genom att tunnla genom hyperspace. Effektivt skulle de låta fartyg ta en genväg eftersom de tekniskt sett förblir bundna till normal rymdtid.

En positiv biprodukt av detta är att rymdskeppet kan komma runt oönskade effekter som tidsutvidgning och massiva accelerationseffekter på människokroppen, vilket verkligen skulle förstöra science fiction-berättelserna.

Idén om varp

Vår nuvarande förståelse av fysik och hur ljus rör sig utesluter föremål från att nå en sådan hastighet men utesluter inte möjligheten att rymden själv reser med eller bortom ljusets hastighet. I själva verket hävdar vissa personer som har undersökt problemet att utrymmet i det tidiga universum expanderade med superluminal hastighet, om bara för ett mycket kort intervall.

Om dessa hypoteser bevisas vara sanna, kan en varpdrivare dra nytta av detta kryphål och därmed lämna forskare frågan om hur man kan generera den enorma energin som behövs för att flytta rymden.

Du kan tänka på varpdrivning på detta sätt: en varpdrivare är det som skapar den enorma mängden energi som samverkar tidsrymden framför rymdskeppet och samtidigt expanderar rymdtid bakom och skapar i slutändan en varpbubbla. Detta skulle orsaka rymdtid att kaskadera av bubblan - fartyget stannar stilla i dess lokala område när varpen fortsätter till en ny destination vid superluminal progression.

Motiverad av hans fascination för Gene Roddenberrys revolutionära tomtförare, bevisade den mexikanska forskaren Miguel Alcubierre att varpdrivning i själva verket var förenlig med de faktiska lagarna som styr universum. I sin sena 1900-talskonstruktion, känd som Alcubierre-enheten, rider rymdskeppet på en "våg" av rymdtid, ungefär som en surfare rider en våg på havet.

Warp-utmaningar

Trots Alcubierres bevis och det faktum att det inte finns något i vår nuvarande förståelse av teoretisk fysik som förbjuder att en varpdrivning ska utvecklas, är hela idén fortfarande i spekulationens område och vår nuvarande teknik är inte riktigt där ännu. Människor arbetar på sätt att uppnå en sådan prestation, men det finns många problem som ännu inte ska lösas.

Negativ massa

Skapandet och rörelsen av en varpbubbla kräver att utrymmet framför den förstörs medan utrymmet på baksidan snabbt skulle växa. Förintandet av utrymmet är det vi kallar negativ massa eller negativ energi, en mycket teoretisk typ av materia som ännu inte har hittats.

Ändå har tre teorier flyttat oss närmare realiteten för negativ massa. Casimir-effekten fastställer en inställning där två parallella speglar är placerade i ett vakuum. När vi flyttar dem extremt nära varandra verkar det som om energin mellan dem är lägre än energin runt dem och därmed skapar det vi kallar negativ energi, även om det bara är i mindre mängder.

Från och med 2018 visade forskare från University of Rochester en annan möjlighet för att skapa negativ massa med hjälp av lasrar. Även om dessa upptäckter tänker mänskligheten närmare en fungerande varp-enhet, är dessa minutmängder långt från storleken på negativ energitäthet som behövs för att resa 200 gånger FTL (vilket är hastigheten som krävs för att komma till den närmaste stjärnan i en rimlig tid).

Kanske viktigast av allt, 2016, visade forskare vid LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) att rymdtid kan "varpa" och böjas i närvaro av enorma gravitationsfält.

Energimängd

Med Alcubierres design 1994 och sedan Natario 2001, verkade det som om den stora mängden energi som krävs för att skapa den nödvändiga expansionen och sammandragningen av rymdtiden skulle överstiga solens produktion under dess livslängd på 10 miljarder år. Emellertid kunde ytterligare forskning sänka mängden negativ energi ner till mängden en gasjätteplanet, som fortfarande verkar vara ganska svårt att komma på.

En teori är att använda enorma mängder energi extraherad från materia-antimateriella förintelser - explosioner av samma partiklar med motsatta laddningar - i skeppets "varpkärna".

Reser med Warp Drive

Även om vi lyckades använda, säg, gravitationsvågor för att böja tidsrummet runt ett givet rymdskepp och / eller skapa negativ energi som skulle göra detsamma, och om vi samtidigt lyckades utnyttja enorma mängder energi, fler frågor skulle komma upp om resning av varpkörning.

Forskare teoretiserar att tillsammans med våra interstellära resor skulle vår varpbubbla potentiellt samla ett stort antal partiklar, vilket kan orsaka massiva explosioner vid ankomst. En annan möjlig fråga kopplad till detta är frågan om hur man navigerar i hela varpbubblan och frågan om hur vi skulle kommunicera med jorden.

Slutsats

Tekniskt sett är vi fortfarande långt borta från varpdrivfunktioner och interstellär resor, men med accelerationen av teknik och datorer är vi kanske inte så långt borta. Med de senaste tidens framsteg inom vetenskapen och drivkraften för att driva innovation är människor som Elon Musk och Jeff Bezos som strävar efter att göra oss till en rymdfarande civilisation de stimuli som behövs för att knäcka varpkodens kod. För första gången på decennier finns det en rock-and-roll-liknande spänning kring rymdflygningen. Detta är en annan viktig del i strävan att bli mästare i universum.


Video, Sitemap-Video, Sitemap-Videos