Je li moguće "Warp Drive" iz Zvjezdanih staza?

Jedan od ključnih uređaja u gotovo svim "Zvjezdane staze"epizoda i film je sposobnost zvijezda da putuju svjetlima i dalje. To se događa zahvaljujući pogonskom sustavu poznatom kao warp pogon. Zvuči "znanstveno-fantastično", a jest - warp pogon zapravo ne postoji. Međutim, teoretski bi se neka verzija ovog pogonskog sustava mogla stvoriti iz ideje - s obzirom na dovoljno vremena, novca i materijala.

Možda se čini kako je glavni razlog da warp pogon bude još uvijek osporavan. Dakle, postoji mogućnost za budućnost s FTL-om (brže od svjetlosti) putovanje, ali ne uskoro.

U znanstvenoj fantastici, warp pogon je ono što omogućuje brodovima da prelaze svemir krećući se brže od brzine svjetlosti. Ovo je važan detalj, budući da je svjetlosno svjetlo kozmička brzina ograničenja - svemirski konačni prometni zakon i barijera.

Koliko znamo, ništa se ne može kretati brže od svjetlosti. Prema Einsteinovim teorije o relativnosti, potrebna je beskonačna količina energije da bi se ubrzao objekt s masom do

Ipak, postoje dvije rupe. Jedno je da izgleda da ne postoji zabrana putovanja što bliže svjetlosnim brzinama. Drugi je način da kada govorimo o nemogućnosti postizanja brzine svjetlosti, obično govorimo o pogonu predmeta. Međutim, koncept warp pogona ne mora se nužno temeljiti isključivo na brodovima ili objektima koji lete brzinom svjetlosti, kao što je dalje objašnjeno u daljnjem tekstu.

Crvotočine su često dio razgovora oko svemira koji putuju svemirom. Međutim, putovati putem crvotočine značajno bi se razlikovao od korištenja warp pogona. Dok warp pogon uključuje kretanje određenom brzinom, crvotočine su teorijske strukture koje omogućuju svemirskim brodovima da putuju od jedne točke do druge tuneliranjem kroz hipersvemir. Učinkovito, oni bi pustili brodovima prečac jer tehnički ostaju vezani za uobičajeni prostor-vrijeme.

Pozitivan nusprodukt toga je što se u zvijezdama mogu izbjeći neželjeni efekti poput vremenskog širenja i reakcija na masovno ubrzanje na ljudsko tijelo.

Naše trenutno shvaćanje fizike i načina na koji svjetlost putuje isključuje objekte do brzine veće od svjetlosnog, ali to ne isključuje mogućnost sam prostor putujući tom brzinom ili iznad nje. Zapravo, neki ljudi koji su ispitali problem tvrde da se u ranom svemiru prostor-vrijeme proširio nadluminalnom brzinom, makar i za vrlo kratak interval.

Ako se ove hipoteze pokažu istinitim, warp pogon mogao bi iskoristiti ovu rupu, ostavljajući iza sebe pitanje pokretanje predmeta i umjesto toga zadatak znanstvenicima da postave ogromnu energiju potrebnu za kretanje prostor-vrijeme.

Ako znanstvenici koriste ovaj pristup, na warp pogon može se razmišljati na ovaj način: Warp pogon je ono što stvara ogromnu količinu energije koji ugovara vremenski prostor ispred zvjezdanog broda, a jednako proširuje prostor-vrijeme straga, u konačnici stvarajući warp mjehurić. To bi uzrokovalo da prostor mjestimično propada kroz mjehurić - brod ostaje nepomičan u svom lokalnom području dok se osnove kreće ka novom odredištu u superluminalnom napredovanju.

Krajem 20. stoljeća meksički znanstvenik Miguel Alcubierre dokazao je da je warp pogon, zapravo, u skladu sa zakonima koji upravljaju svemirom. Motiviran svojom fascinacijom revolucionarnim vozačem gena Roddenberryja, zvjezdanim brodom Alcubierrea Dizajn - poznat kao Alcubierre pogon - vozi "val" prostora-vremena, slično kao što surfer vozi val na ocean.

Unatoč dokazu Alcubierrea i činjenici da u našem trenutnom razumijevanju teoretskog nema ništa fizike koja zabranjuje razvijanje warp pogona, ideja kao cjelina još je uvijek u carstvu svijeta spekulacija. Naša trenutna tehnologija još nije posve prisutna i premda ljudi rade na načinima kako postići taj masivan svemirski put, postoje brojna pitanja koja tek treba riješiti.

Stvaranje i kretanje osnove mjehurića zahtijeva da se prostor ispred njega uništi, dok prostor na stražnjem dijelu treba brzo rasti. Taj uništeni prostor naziva se negativnom masom ili negativnom energijom, visoko teorijska vrsta materije koja još nije „pronađena“.

Uz spomenuto, tri teorije približile su nas stvarnosti negativne mase. Na primjer, Casimir efekt postavlja postavljanje u kojem su dva paralelna ogledala smještena u vakuumu. Kad se pomiču izuzetno blizu jedan drugom, čini se da je energija između njih niža od energije oko njih, stvarajući tako negativnu energiju, čak i samo u neznatnim količinama.

U 2016. godini, znanstvenici iz LIGO-a (Laser Interferometer Gravitacijski-valni opservatorij) dokazali su da se prostor-vrijeme može "preskočiti" i saviti u prisutnosti ogromnih gravitacijskih polja.

A od 2018. godine znanstvenici sa Sveučilišta u Rochesteru koristili su lasere kako bi demonstrirali još jednu mogućnost stvaranja negativne mase.

Iako ova otkrića približavaju čovječanstvo bliže funkcionalnom warp nagonu, ove minutne količine negativne mase daleko su od jačina gustoće negativne energije koja bi bila potrebna da bi se 200 puta priješlo FTL (brzina potrebna za postizanje najbliže zvijezde u razumnom iznosu od vrijeme).

Uz dizajn Alcubierrea iz 1994. godine kao i druge, činilo se da je velika količina energije potrebna za stvaranje potrebna ekspanzija i kontrakcija prostora-vremena premašit će izlaz Sunca tijekom njegovih 10 milijardi godina životni vijek. Međutim, daljnjim istraživanjima uspjelo je sniziti količinu negativne energije potrebne na energiju planeta divovskog plina, što je, iako je to poboljšanje, još uvijek izazov za osmisliti.

Jedna teorija za rješavanje ove prepreke jest izvlačenje ogromne količine energije stvorene iz ma-antimaterija uništavanja - eksplozije istih čestica s suprotnim nabojima - i to upotrijebite u "temeljnoj jezgri" broda.

Čak i ako znanstvenici uspiju savladati prostor-vrijeme oko određenog svemirskog broda, to bi samo dovelo do dodatnih pitanja koja se odnose na putovanje u svemir.

Znanstvenici teoretiziraju da će uz međuzvjezdana putovanja mjehurić iz temelja potencijalno prikupiti veliki broj čestica koje bi mogle izazvati velike eksplozije po dolasku. Ostala moguća pitanja povezana s tim problemom su pitanja kako navigirati kroz cjelokupnu balončicu i pitanje kako će putnici komunicirati sa Zemljom.

Tehnički smo još uvijek daleko od warp vožnje i međuzvjezdanih putovanja, ali s napretkom tehnologije i guranjem prema inovacijama, odgovori su bliži nego ikad prije. Ljudi poput Elona Muska i Jeffa Bezosa koji žele stvoriti nas od civilizacije dalekog svemira stimuliraju se da bi se kôd warp vožnje mogao razbiti. Prvi put nakon desetljeća vladaju rock-and-roll uzbuđenja zbog svemirskog leta, a ova vrsta entuzijazma još je jedan važan dio u potrazi za istraživanjem svemira.