Alcubierre Bubble - hoe beweeg je sneller dan het licht?

Inhoudsopgave:

Alcubierre Bubble - hoe beweeg je sneller dan het licht?
Alcubierre Bubble - hoe beweeg je sneller dan het licht?
Anonim

Op dit moment zijn tijdens de bloei van verschillende soorten films, die plaatsvinden in de ruimte, ultrasnelle bewegingen van schepen in de ruimte populair geworden. Dit wordt bereikt door een sterke toename van de snelheid van het vaartuig tot een superluminale waarde. In dit opzicht zijn er al theorieën in opkomst die tot doel hebben de betrouwbaarheid van dit proces wetenschappelijk te bewijzen.

Miguel Alcubierre

Deze persoon is een vertegenwoordiger van de theoretische natuurkunde. Alcubierre staat bekend om zijn zogenaamde Alcubierre motor. Het door Miguel beschreven fenomeen is gebaseerd op de verklaring over het vermogen van een ruimtevaartuig om met een snelheid boven de lichtsnelheid te bewegen (in het algemeen met absoluut elke snelheid), waarbij de ruimte ervoor en erachter wordt gebogen.

Alcubierre is een inwoner van Mexico. Zijn geboortejaar is 1964. Hij trouwde met Maria Emilia Beyer en ze kregen een dochter. Miguel heeft momenteel vier kinderen.

Miguel Alcubierre
Miguel Alcubierre

Alculberre Bubble

De Alcubierre-bubbel, of Alcubierre-engine (of Alcubierre-metriek, verwijzend naar de metrische tensor) is een speculatieve theorie die is gebaseerd op het oplossen van vergelijkingenzwaartekrachtveld (Einstein's vergelijkingen) in de algemene relativiteitstheorie, werd voorgesteld door een Mexicaanse theoretisch natuurkundige genaamd Alcubierre. Volgens deze theorie kan een ruimtevaartuig iets inhalen dat sneller is dan licht, maar onder de voorwaarde dat de energiedichtheid van het veld kleiner is dan in vacuüm (het fenomeen van negatieve massa).

kromming van de ruimte
kromming van de ruimte

In plaats van de lichtsnelheid binnen de lokale CO te overschrijden, zal het ruimtevaartuig afstanden overbruggen door de ruimte te veranderen (de voorkant samentrekken en erachter uitzetten), wat zal leiden tot een extreem snelle beweging van dit object. Dit soort ruimtevervorming wordt de Alcubierre-bubbel genoemd. Volgens de wetten van de fysica kunnen lichamen niet versneld worden tot de lichtsnelheid binnen het kader van de natuurlijke positie van ruimte en tijd; in plaats daarvan zal het lichaam, volgens de theorie van Alcubierre, de ruimte om zichzelf heen verplaatsen op zo'n manier dat het sneller dan het licht op zijn bestemming aankomt, zonder enige fysieke wetten te overtreden.

ruimtevaartuig beweging
ruimtevaartuig beweging

Redenen waarom een dergelijke beweging niet kan plaatsvinden

Hoewel de metriek van Alcubierre consistent is met de veldvergelijkingen van Einstein, heeft deze mogelijk geen fysieke betekenis, in welk geval een dergelijke beweging niet zal plaatsvinden. Zelfs als het fysiek significant is, betekent de mogelijkheid ervan niet noodzakelijkerwijs dat het schip kan worden gebouwd. Het voorgestelde Alcubierre-motormechanisme impliceert een negatieve energiedichtheid en vereist daarom een onbekendestoffen. Dus als onbekende materie met de juiste eigenschappen niet kan bestaan, dan is het onmogelijk om een schijf te bouwen. Aan het einde van zijn originele paper betoogde Alcubierre echter (naar aanleiding van een argument ontwikkeld door natuurkundigen die verplaatsbare wormgaten analyseerden) dat een Casimir-vacuüm tussen parallelle platen zou kunnen voldoen aan de negatieve energiebehoefte voor de motor van Alcubierre.

kromming van de ruimte
kromming van de ruimte

Een ander mogelijk probleem is dat hoewel de Alcubierre-bel consistent is met de vergelijkingen van Einstein, de algemene relativiteitstheorie geen rekening houdt met de kwantummechanica. Sommige natuurkundigen hebben argumenten aangevoerd dat een theorie van kwantumzwaartekracht (die beide theorieën zou omvatten) die oplossingen in de algemene relativiteitstheorie zou uitsluiten die achterwaartse tijdreizen mogelijk maken (de chronologische beschermingshypothese) en zo de theorie van Alcubierre ongeldig maken.

Sergey Krasnikov

Sergey Krasnikov is een Russische theoretisch natuurkundige. Hij ontwikkelde zijn eigen theorie genaamd "Krasnikov's tube", die stelt dat het mogelijk is om met de snelheid van het licht door de ruimte te bewegen.

Sergey Krasnikov
Sergey Krasnikov

Krasnikovs Trompet

Krasnikovs buis is een speculatieve theorie over kosmische bewegingen, met als basis de vervorming van ruimte en tijd bij het ontwerp van een pijp (tunnel). Het resultaat is vergelijkbaar met een wormgat waarvan de uiterste punten in tijd en ruimte zijn verschoven. De theorie werd in 1995 voorgesteld en theoretisch uitgelegd door Sergey Krasnikov.

Krasnikovs pijp
Krasnikovs pijp

Tube is een gewijzigde ruimte-tijdconstructie die opzettelijk kan worden verkregen (met behulp van bepaalde technologie) als gevolg van beweging met de snelheid van het licht. Met Krasnikov's tube kun je direct na je vertrek terugkeren naar het verleden. Deze door mensen gemaakte "buis" van enkele lichtjaren lang mag dan een megastructuur zijn, maar in tegenstelling tot andere megastructuren is hij niet gemaakt van fysieke materie zoals titanium of plastic, maar is het gewoon een vervorming van de ruimtetijd.

Krasnikovs pijp. Enkele pijp geval

Krasnikov is van mening dat ondanks de tijdmachine, als een aspect van zijn metriek, het nog steeds niet het recht heeft om de wet van oorzakelijk verband te schenden (de oorzaak gaat vooraf aan het effect in alle systemen en langs de hele ruimte- tijdpad), aangezien alle punten langs het ringvormige pad van het schip met een superluminale snelheid altijd in de tijd zijn geordend en in bepaalde intervallen zijn verdeeld (in algebraïsche uitdrukkingen is c2dt2 per definitie groter dan dx2 + dy2 + dz2). En dit betekent op zijn beurt dat de lichtboodschap die door de Krasnikov-buis wordt verzonden, niet zal worden gebruikt om signalen "terug in de tijd" uit te zenden.

Krasnikovs pijp
Krasnikovs pijp

Two Pipe Case

Hoewel een enkele Krasnikov-buis geen oorzakelijke problemen oplevert, suggereerden Allen E. Everett en Thomas A. Roman van Tufts University dat twee Krasnikov-buizen naartegenover elkaar, zijn in staat om een gesloten, zoals tijd, curve te creëren die de causale relatie zou verbreken. Laten we bijvoorbeeld aannemen dat er een buis is gebouwd die de aarde verbindt met een bepaalde ster op 3000 lichtjaar afstand. Astronauten reizen met zulke snelheden dat het slechts anderhalf jaar duurt (vanuit hun oogpunt) om door deze buis te reizen. De astronauten legden vervolgens een tweede buis in plaats van terug te keren naar de eerste die ze hadden geproduceerd. Na nog anderhalf jaar scheepstijd zullen ze terugkeren naar de aarde, maar al na 6000 jaar in de toekomst van hun vertrek. Maar nu, wanneer beide Krasnikov-buizen op hun plaats zijn, kunnen astronauten uit de toekomst naar de ster in de tweede buis reizen en vervolgens door de eerste buis naar de aarde, maar ze zullen het eindpunt van de route 6000 jaar eerder bereiken hun vertrek. Krasnikovs systeem van twee pijpen veranderde in een tijdmachine.

In 1993 betoogde Matt Visser dat een paar wormgaten met een geïnduceerd klokverschil niet zouden kunnen combineren zonder effecten te veroorzaken die ofwel het wormgat zouden vernietigen of gewoon met elkaar zouden interageren in de vorm van afstoting. Deze verklaring suggereert dat in een dergelijke situatie geen tijdmachine uit een paar Krasnikov-pijpen zou kunnen verschijnen. Dat wil zeggen, de vacuümfluctuatie zal exponentieel toenemen en uiteindelijk de tweede Krasnikov-buis vernietigen als deze de limiet van een cirkel nadert die vergelijkbaar is met de tijd, waarin de causaliteit wordt geschonden.

Alcubierre bubble of Krasnikov's pipe

Elk van deze theorieën suggereertde implementatie van de vervorming van ruimte-tijd en de beweging van het ruimtevaartuig met de snelheid van het licht (onder bepaalde voorwaarden). Geleerden die goed thuis zijn in het veld zeggen zoiets als dit:

De positie van het lichaam in de ruimte veranderen met de snelheid van het licht is mogelijk. Het is alleen nodig om te bewegen in een luchtbel waarin ruimte en tijd zijn gebogen, of in een pijp (tunnel) die de diametrale punten van de wereld (ruimte) kan verbinden

Dat wil zeggen, voor de interpretatie van de essentie van beweging met lichtsnelheid en de daaropvolgende verklaring, zijn deze theorieën even geschikt als ze niet zijn.

Aanbevolen: