Právě když jsem byl nadšený možností cestování do vzdálených světů, vědci odhalili hlubokou vadu rychleji než rychlostí cestování. Zdá se, že existuje kvantové omezení, jak rychle může objekt procházet časoprostorem, bez ohledu na to, zda jsme schopni vytvořit bublinu v časoprostoru nebo ne…
Za prvé, nemáme ponětí, jak vyrobit dostatek energie k vytvoření „bubliny“ v časoprostoru. Tento nápad byl poprvé uveden na vědeckém základu Michael Alcubierre z University of Mexico v roce 1994, ale předtím byl popularizován pouze sci-fi vesmíry, jako je Star Trek. K vytvoření této bubliny však potřebujeme nějakou formu exotický hmota nějaké palivo hypotetický generátor energie na výstup 1045 Joules (podle výpočtů Richarda K. Obousyho a Geralda Cleavera v článku „Uvedení warpu do warpové jednotky“). Fyzici se nebojí velkých čísel a nebojíme se slov jako „hypotetická“ a „exotická“, ale abychom tuto energii uvedli v perspektivě, museli bychom proměnit veškerou Jupiterovu hmotu v energii, abychom dokonce doufali, že zkreslíme vesmír- čas kolem objektu.
Toto je hodně energie.
Je-li dostatečně pokročilá lidská rasa mohl generovat tolik energie, tvrdil bych, že bychom stejně byli mistři našeho vesmíru, kteří by potřebovali warp, když bychom mohli stejně dobře vytvářet červí díry, hvězdné brány nebo přístup k paralelním vesmírům. Ano, warp drive je science fiction, ale je zajímavé prozkoumat tuto možnost a otevřít fyzické scénáře, kde by warp drive mohl fungovat. Přiznejme si, že cokoli menšího než rychlostní cestování je skutečným omezovačem našeho potenciálu cestovat do jiných hvězdných systémů, takže musíme zachovat otevřené možnosti, nezáleží na tom, jak futuristické.
Ačkoliv je rychlost osnovy velmi teoretická, je alespoň založena na skutečné fyzice. Je to kombinace superstringové a vícerozměrné teorie, ale zdá se, že rychlost warpu je možná, za předpokladu obrovské zásoby energie. Pokud dokážeme „jednoduše“ rozdrtit těsně zvlněné extra dimenze (větší než „normální“ čtyři, ve kterých žijeme) před futuristickou kosmickou lodí a rozšířit je za sebou, vytvoří se bublina stacionárního prostoru, ve kterém bude kosmická loď sídlit Tímto způsobem kosmická loď necestuje rychleji než světlo uvnitř bubliny, samotná bublina zipuje látkou časoprostoru a usnadňuje rychlejší cestování rychlostí než světlo. Snadný.
Ne tak rychle.
Podle nového výzkumu na toto téma má kvantová fyzika co říci o našich snech o zipování časoprostorem rychleji než C. A co víc, Hawkingovo záření by s největší pravděpodobností uvařilo cokoli uvnitř této teoretické vesmírné bubliny. Vesmír nechce, abychom cestovali rychleji než rychlost světla.
“Na jedné straně by pozorovatel umístěný ve středu superluminální osnovy poháněné bubliny genericky zažil tepelný tok Hawkingových částic“, Říká Stefano Finazzi a spoluautoři Mezinárodní školy pro pokročilá studia v italském Terstu. „Na druhé straně, takový tok Hawking bude obecně extrémně vysoký, pokud exotická hmota podporující warpový pohon má svůj původ v kvantovém poli splňujícím nějakou formu kvantových nerovností.”
Stručně řečeno, bude generováno Hawkingovo záření (obvykle spojené s ozařováním energie, a tedy ztrátou hmoty odpařujících se černých děr), které ozařuje obyvatele bubliny na nepředstavitelně vysoké teploty. Hawkingovo záření bude generováno tak, že se v přední a zadní části bubliny vytvoří obzory. Pamatujete si, že se velká fyzika nebojí? Předpovídá se, že jestřábské záření pečí cokoli uvnitř bubliny na 10 možných30K ( maximální možné teplota, Planckova teplota, je 1032K).
I kdybychom tuto překážku dokázali překonat, zdá se, že Hawkingovo záření je příznakem ještě většího problému; bublina na časoprostoru by byla na kvantové úrovni nestabilní.
“Hlavně zjistíme, že RSET [renormalizovaný tenzor napětí-energie] bude exponenciálně růst v čase blízko a na přední stěně superluminální bubliny. V důsledku toho se vede k závěru, že geometrie warp-drive jsou nestabilní proti semiklasické zpětné reakci“Dodává Finazzi.
Pokud jste však chtěli vytvořit časoprostorovou bublinu pro subluminální (méně než rychlost světla), nevytvářejí se žádné obzory, a proto se nevytváří žádné Hawkingovo záření. V tomto případě nemusíte bít rychlost světla, ale máte rychlý a stabilní způsob, jak obejít vesmír. Bohužel stále potřebujeme „exotickou“ hmotu, abychom vytvořili především časoprostorovou bublinu…
Zdroje: "Semiclassical nestabilita dynamických warp pohonů," Stefano Finazzi, Stefano Liberati, Carlos Barceló, 2009, arXiv: 0904.0141v1 [gr-qc], "Šetření do kompaktních dimenzí: Casimirové energie a fenomenologické aspekty," Richard K. Obousy, 2009, arXiv: 0901,3640v1 [gr-qc]
Via: The Physics arXiv Blog
