Bir Warp Drive Ne Kadar Uygulanabilir? | TeknoXhaber
Teknoxhaber 25 Eylül 2019 Okuma süresi: 9dk, 36sn 106
En yakın yıldızların bile çok uzak olduğu ve ışığın hızının mutlak olduğu göreceli bir evrende yaşamak zor. Bilim kurgu franchise’larının rutin olarak FTL (Işıktan Hızlı) alanını neden bir komplo cihazı olarak kullanması şaşırtıcı değildir. Bir düğmeye basın, bir pedala basın ve çalışmalarını kimsenin açıklayamadığı süslü sürüş sistemi bizi uzay-zamanda başka bir yere gönderir.
Bununla birlikte, son yıllarda, bilim topluluğu belirli bir kavramın – Alcubierre Warp Drive’ın – gerçekten mümkün olabileceği iddiası konusunda anlaşılır bir şekilde heyecanlandı ve şüpheci oldu . Bu, 19-22 Ağustos tarihleri ​​arasında Indianapolis’te düzenlenen Amerikan Havacılık ve Uzay Bilimleri Enstitüsü ve Enerji Forumu’nda yapılan sunumun konusu .
Bu sunum, Huntsville Tahrik Araştırma Merkezi’nde (PRC) Alabama Üniversitesi’nden lisans mühendisi ve araştırma asistanı olan Joseph Agnew tarafından gerçekleştirildi . “Nükleer ve Çığır Açan İtici Gücün Geleceği” başlıklı bir oturumun parçası olarak, Agnew “ Sanat ve Fizibilite Durumunu Belirlemek İçin Çözgü Teorisi ve Teknolojisinin İncelenmesi ” başlıklı bir çalışmanın sonuçlarını paylaştı .
Agnew’in açıkladığı gibi, bir çözgü itme sisteminin arkasındaki teori nispeten basittir. İlk olarak, 1994 yılında Meksikalı fizikçi Miguel Alcubierre tarafından önerilen FTL sistemi için bu kavram, insan tarafından, Evrenimizdeki alan , zaman ve enerjinin nasıl etkileşimde bulunduğunu tanımlayan Einstein alan denklemlerine yüksek derecede teorik (ama muhtemelen geçerli) bir çözüm olarak görülmektedir .
Layman’ın ifadesiyle, Alcubierre Drive, uzay-zaman dokusunu bir dalgada esneterek FTL hareketini gerçekleştirerek, önündeki boşluğun arkasındaki alan genişlerken büzülmesine neden olur. Teoride, bu dalganın içindeki bir uzay aracı bu “çözgü balonunu” sürdürebilir ve ışık hızının ötesindeki hızları elde edebilirdi. “Alcubierre Metric” olarak bilinen şey budur.
Genel Görelilik bağlamında yorumlandığında , bu çözgü balonunun içi, içindeki herhangi bir şey için atalet referans çerçevesini oluşturacaktır. Aynı şekilde, bu tür kabarcıklar uzay zamanının önceden düz bir bölgesinde görünebilir ve ışık hızını aşabilir. Gemi uzay-zamanda hareket etmediğinden (ancak uzay-zamanın kendisinin hareket etmesi), geleneksel göreceli etkiler (zaman genişlemesi gibi) geçerli olmaz.
Kısacası, Alcubierre Metric, görecelik kurallarını ihlal etmeden geleneksel anlamda FTL seyahatine izin verir. Agnew’in söylediği gibi, Lise çağı gibi erken yaşta bu kavramdan ilham aldı ve o zamandan beri onu takip ediyor:
“Matematiğe ve bilime daha çok daldım ve sonuç olarak, bilim kurgu ve daha ileri teknik teorilerdeki ileri teoriler ile ilgilenmeye başladım. Orijinal dizi ve Yeni Nesil Star Trek’i izlemeye başladım ve cep telefonlarının, tabletlerin ve diğer olanakların icat edilmesini nasıl tahmin ettiklerini veya ilham verdiklerini fark ettim. Foton torpidoları, fazerler ve çözgü sürüşü gibi diğer teknolojiler hakkında düşündüm ve hem ‘star trek bilimi’ hem de ‘gerçek dünya bilimi eşdeğeri’ hakkında söylediklerini araştırmaya çalıştım. Daha sonra, Miguel Alcubierre’nin orijinal makalesine rastladım ve bir süre sindirdikten sonra, diğer anahtar kelimeleri ve makaleleri izlemeye ve teoriye girmeye başladım. ”
Konsept genel olarak tamamen teorik ve spekülatif olduğu için reddedilmiş olsa da, son yıllarda kendine yeni bir soluk getirdi. Bunun kredisi, NASA Johnson Uzay Merkezi’nin Gelişmiş Tahrik Fizik Laboratuvarı’nda (aka. “Eagleworks Laboratuvarı”) Gelişmiş Tahrik Ekibi Lideri Dr. Harold “Sonny” White’a veriliyor.
İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR Alcubierre “Warp” Sürücüsü nedir?
2011’deki 100 Yıllık Yıldız Gemisi Sempozyumu sırasında Dr. White, “ Warp Field Mechanics 101 ” başlıklı bir sunuma konu olan Alcubierre Metric’in bazı güncel hesaplarını paylaştı (aynı adı taşıyan bir çalışma). White’a göre, Alcubierre’in teorisi sağlamdı, ancak ciddi bir test ve geliştirme gerekiyordu. O zamandan beri, o ve meslektaşları Eagleworks Laboratuvarı aracılığıyla bunları yapıyor.
Benzer şekilde, Agnew akademik kariyerinin çoğunu çözgü mekaniğinin arkasındaki teori ve mekaniği araştırmakla geçirdi. Mekanik ve havacılık mühendisliği doçenti ve UAH Tahrik Araştırma Merkezi öğretim üyesi olan Dr. Jason Cassibry’nin danışmanlığında Agnew’in çalışması, çözgü mekaniği araştırmalarının sunduğu büyük engelleri ve fırsatları ele alan bir araştırma ile sonuçlandı.
Agnew’in belirttiği gibi, en büyüklerinden biri “warp sürücüsü” kavramının bilimsel çevrelerde hala çok ciddiye alınmamasıdır:
“Tecrübelerime göre, warp dürtüsünden bahsetmek konuşmaya kıkırdama eğilimi gösteriyor, çünkü bu çok teorik ve bilim kurgu dışı. Aslında, çoğu zaman küçümseyen açıklamalar ile karşılanır ve tamamen tuhaf olan, anlaşılabilir bir şeyin örneği olarak kullanılır. Biliyorum, kendi durumumda, başlangıçta, zihinsel olarak tipik süper-kaba kavramlar ile aynı kategoride gruplandırıldım, çünkü açık bir şekilde hepsi, “ışığın hızı nihai hızdır” varsayımını ihlal ediyor. Teoriye daha dikkatlice bakana kadar bu problemlerin olmadığını anladım. Bireyler, kaydedilen ilerlemeye girdiğinde çok daha fazla ilgi olacağını düşünüyorum. Tarihsel olarak teorik olan bu düşüncenin doğası da olası bir caydırıcıdır.“
yerçekimi dalgası olaylarının ana nedenlerinden biri olan ikili kara delikleri birleştirme izlenimi.
Alan henüz bebeklik döneminde iken, yardımcı olan bazı yeni gelişmeler olmuştur. Örneğin, 2016 yılında LIGO bilim adamları tarafından doğal olarak meydana gelen yerçekimi dalgalarının (GWS’ler) keşfi, hem bir asır önce Einstein tarafından yapılan bir öngörüyü doğrulayan ve çözgü hareketinin temelinin doğada var olduğunu kanıtlıyor. Agnew’in dediği gibi, bu belki de en önemli gelişmedir, ancak tek değil:
İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR Bir Yıldız Evrenden Nasıl Daha Yaşlı Olabilir?
“ Geçtiğimiz 5-10 yıl boyunca, sürücünün beklenen etkilerini tahmin etme, onun nasıl ortaya çıkabileceğini belirleme, temel varsayımları ve kavramları pekiştirmek, ve benim kişiselliğimi belirlemek için birçok mükemmel ilerleme kaydedildi. Kişisel favorim, teoriyi laboratuarda test etmek.
“Birkaç yıl önce yapılan LIGO keşfi, bence, bilimde ileriye doğru büyük bir sıçramaydı, çünkü deneysel olarak, uzay zamanının devasa çekim alanlarının mevcudiyetinde bükülebildiğini kanıtladı ve bu, evreni ölçebileceğimiz bir şekilde. Öncesinde, Einstein sayesinde bunun muhtemel bir durum olduğu anlayışı vardı, ancak şimdi kesin olarak biliyoruz. ”
Sistem uzay zamanının genişlemesine ve sıkıştırılmasına dayandığından, Agnew, bu keşif bu etkilerin bazılarının doğal olarak meydana geldiğini gösterdi. “Artık etkinin gerçek olduğunu biliyoruz, bir sonraki soru aklımda,“ nasıl çalışacağız ve laboratuarda üretebilir miyiz? ”Dedi. “Açıkçası, bunun gibi bir şey büyük bir zaman ve kaynak yatırımı olacak, ancak büyük ölçüde faydalı olacaktır.”
Tabii ki, Warp Drive konsepti deneysel araştırmanın mümkün olması için ek destek ve sayısız gelişme gerektiriyor. Bunlar, teorik çerçevenin yanı sıra teknolojik gelişmeler açısından da gelişmelerdir. Bunlar, bir büyük zorluk yerine ” bite-size ” problemleri olarak görülürse, Agnew’e göre ilerlemenin olacağı kesin.
“Temel olarak, bir çözgü sürüşü için ihtiyaç duyulan şey, istediği zaman ve küçük bir nesne veya gemi gibi yerel bir şekilde uzay zamanını genişletmek ve daraltmak için bir yoldur. EM alanları veya kütlesi gibi çok yüksek enerji yoğunluklarının, örneğin uzay-zaman diliminde eğriliğe neden olabileceğini kesin olarak biliyoruz. Bununla birlikte, şu anki problem analizimizle bunu yapmak için muazzam miktarlar gerektiriyor.
“Diğer taraftan, teknik alanlar ekipmanı iyileştirmeye ve mümkün olduğunca işlemeye çalışmalı ve bu yüksek enerji yoğunluklarını daha makul hale getirmelidir. Efektin laboratuvar ölçeğinde çoğaltılmasının, yerçekiminin nasıl çalıştığını daha derinlemesine kavramasına ve henüz keşfedilmemiş bazı teori veya boşluklara kapı açabileceğine inanıyorum. Özetlemek gerekirse, en büyük engel enerjidir ve bununla birlikte daha büyük EM alanlarına, daha hassas ekipmana ihtiyaç duyan teknolojik engeller geliyor. ”
Bir çözgü balonu oluşturmak için gerekli olan pozitif ve negatif enerji miktarı, Alcubierre’in konseptiyle ilgili en büyük zorluk olmaya devam ediyor. Günümüzde bilim adamları, balonu üretmek için gereken negatif enerji yoğunluğunu korumanın tek yolunun egzotik madde olduğuna inanmaktadır. Bilim adamları ayrıca toplam enerji ihtiyacının Jüpiter’in kütlesine eşit olacağını tahmin ediyor.
Bununla birlikte, bu daha önceki enerji tahminlerinden kayda değer bir düşüşü temsil eder ve bunun tüm Evrene eşdeğer bir enerji kütlesi alacağını iddia ediliyordu. Bununla birlikte, Jüpiter kütlesinde bir miktar egzotik madde hala büyük ölçüde büyüktür. Bu bakımdan, enerji gereksinimlerini daha gerçekçi bir şeye indirmek için hala önemli ilerleme kaydedilmesi gerekmektedir.
Agnew, bunu yapmanın öngörülebilir tek yolunun kuantum fiziği, kuantum mekaniği ve metamalzendeki ilerlemelerin ötesinde olduğunu söylüyor. İşlerin teknik yönüne gelince, süper iletkenlerin, interferometrelerin ve manyetik jeneratörlerin yaratılmasında daha fazla ilerleme kaydedilmesi gerekecektir. Ve elbette, “dışarıda” sayılan kavramlar söz konusu olduğunda, her zaman zor olan bir finansman sorunu var.
Ancak Agnew’in belirttiği gibi, bu aşılmaz bir zorluk değil. Şimdiye kadar kaydedilen ilerlemeyi dikkate alarak,neden Gelecek hakkında olumlu olmayalım:
“ Teori şu ana kadar takip etmeye değer olduğu sonucuna vardı ve meşru olduğuna dair kanıt sağlamak için şimdiye dek olduğundan daha kolay. Kaynakların tahsisine ilişkin gerekçeler açısından, Güneş Sistemimizin ötesini, hatta galaksimizin ötesini keşfetme yeteneğinin insanlık için çok büyük bir sıçrama olacağını görmek zor değildir. Ve teknolojinin araştırma sınırlarını zorlamaktan kaynaklanan büyümesi kesinlikle faydalı olacaktır. ”
Aviyonik, nükleer araştırma, uzay araştırmaları, elektrikli arabalar ve tekrar kullanılabilir roket güçlendiricileri gibi, Alcubierre Warp Drive da yokuş yukarı mücadele etmesi gereken konseptlerden biri gibi görünüyor. Ancak bu diğer tarihsel durumlar herhangi bir gösterge ise, sonuçta geri dönüşü olmayan bir noktadan geçebilir ve aniden tamamen mümkün görünebilir!
Ve ekoplanetlerle (artan bir astronomi alanı olan) artan araştırmamız göz önüne alındığında, Potansiyel olarak yaşanabilir gezegen aramak için yakınlardaki yıldızlara görev kabul edecek bir insan sıkıntısı yoktur.Ve yukarıda bahsedilen örneklerin kesinlikle gösterdiği gibi, bazen, topun yuvarlanabilmesi için gereken tek şey iyi bir itmedir…
Alcubierre MetricEinsteingenel görelilik kuramıgörelilik kuramıışık hızıuzay yolculuğuwarpwarp drive