Udhëtimi më i shpejtë se drita mund të funksionojë brenda fizikës së Ajnshtajnit, tregon astrofizikanti

Për dekada, ne kemi ëndërruar të vizitojmë sisteme të tjera yjore. Ka vetëm një problem – ata janë shumë larg, me fluturimet konvencionale në hapësirë do të duheshin dhjetëra mijëra vjet për të arritur edhe më të afërtin. Megjithatë, fizikantët nuk janë lloji i njerëzve që heqin dorë lehtë. Jepini atyre një ëndërr të pamundur dhe ata do t’ju japin një mënyrë të pabesueshme, hipotetike për ta bërë atë realitet. Në një studim të vitit 2021 nga fizikani Erik Lentz nga Universiteti Göttingen në Gjermani, ne mund të kemi një zgjidhje të qëndrueshme për dilemën, dhe kjo është ajo që mund të rezultojë të jetë më e realizueshme se idetë e tjera.

Kjo është një zonë që tërheq shumë ide të ndritshme, secila ofron një qasje të ndryshme për zgjidhjen e enigmës së udhëtimit më të shpejtë se drita: arritjen e një mjeti për të dërguar diçka në hapësirë me shpejtësi superluminale.

Megjithatë, ka disa probleme me këtë nocion. Brenda fizikës konvencionale, në përputhje me teoritë e relativitetit të Albert Ajnshtajnit, nuk ka asnjë mënyrë reale për të arritur ose tejkaluar shpejtësinë e dritës, gjë që do të na duhej për çdo udhëtim të matur në vite dritë.

Megjithatë, kjo nuk i ka penguar fizikanët të përpiqen të thyejnë këtë kufi universal të shpejtësisë.

Ndërsa shtyrja e materies përtej shpejtësisë së dritës do të jetë gjithmonë një jo-jo e madhe, vetë hapësirë-koha nuk ka një rregull të tillë. Në fakt, skajet e largëta të Universit tashmë po shtrihen më shpejt sesa drita e tij mund të shpresonte ndonjëherë të përputhej.

Për të përkulur një flluskë të vogël hapësire në një mënyrë të ngjashme për qëllime transporti, do të na duhej të zgjidhnim ekuacionet e relativitetit për të krijuar një densitet energjie që është më e ulët se zbrazëtia e hapësirës. Ndërsa kjo lloj energjie negative ndodh në një shkallë kuantike, grumbullimi i mjaftueshëm në formën e “masës negative” është ende një mbretëri për fizikën ekzotike.

Përveç lehtësimit të llojeve të tjera të mundësive abstrakte, të tilla si vrimat e krimbave dhe udhëtimi në kohë, energjia negative mund të ndihmojë në fuqizimin e asaj që njihet si “Alcubierre warp drive”.

Ky koncept spekulativ do të përdorte parimet e energjisë negative për të shtrembëruar hapësirën rreth një anije kozmike hipotetike, duke i mundësuar asaj të udhëtojë në mënyrë efektive më shpejt se drita pa sfiduar ligjet tradicionale fizike, përveç arsyeve të shpjeguara më sipër, ne nuk mund të shpresojmë të ofrojmë një karburant kaq fantastik. burim për të filluar.

Por, çka nëse do të ishte e mundur që disi të arrihej një udhëtim më i shpejtë se drita që mban besim në relativitetin e Ajnshtajnit pa kërkuar ndonjë lloj fizike ekzotike që fizikantët nuk e kanë parë kurrë?

Në punën e fundit, Lentz propozon një mënyrë të tillë që ne mund të jemi në gjendje ta bëjmë këtë, falë asaj që ai e quan një klasë të re të solitoneve hiper-të shpejtë – një lloj vale që ruan formën dhe energjinë e saj ndërsa lëviz me një shpejtësi konstante (dhe në këtë rast, një shpejtësi më e madhe se drita).

Sipas llogaritjeve teorike të Lentz, këto zgjidhje soliton hiper-të shpejta mund të ekzistojnë brenda relativitetit të përgjithshëm dhe janë burim thjesht nga dendësia e energjisë pozitive, që do të thotë se nuk ka nevojë të merren parasysh burimet ekzotike me densitet negativ të energjisë që ende nuk janë verifikuar.

Me energji të mjaftueshme, konfigurimet e këtyre solitoneve mund të funksionojnë si ‘flluska deformuese’, të afta për lëvizje superluminale dhe teorikisht duke i mundësuar një objekti të kalojë nëpër hapësirë-kohë ndërsa është i mbrojtur nga forcat ekstreme të baticës.

Është një arritje mbresëlënëse e gjimnastikës teorike, edhe pse sasia e energjisë së nevojshme do të thotë se kjo lëvizje deformuese është vetëm një mundësi hipotetike për momentin.

“Energjia e nevojshme për këtë makinë që udhëton me shpejtësi drite që përfshin një anije kozmike prej 100 metrash në rreze është në masën qindra herë të masës së planetit Jupiter,” tha Lentz në mars të vitit të kaluar.

“Kursimet e energjisë do të duhet të jenë drastike, të përafërsisht 30 renditje të përmasave për të qenë në intervalin e reaktorëve modernë të ndarjes bërthamore.”

Ndërsa studimi i Lentz pretendonte të ishte zgjidhja e parë e njohur e këtij lloji, punimi i tij mbërriti pothuajse saktësisht në të njëjtën kohë me një tjetër analizë të fundit, e botuar gjithashtu në mars 2021, e cila propozoi një model alternativ për një makinë të mundshme fizike që nuk kërkon energji negative për të funksionuar.

Të dy ekipet kontaktuan, tha Lentz në atë kohë, dhe studiuesi synonte të ndante të dhënat e tij më tej në mënyrë që shkencëtarët e tjerë të mund të eksploronin figurat e tij. Lentz gjithashtu vazhdoi të prezantojë gjetjet e tij për publikun përmes një transmetimi të drejtpërdrejtë në YouTube.

Ka ende shumë enigma për të zgjidhur, por rrjedha e lirë e këtyre llojeve të ideve mbetet shpresa jonë më e mirë për të pasur ndonjëherë një shans për të vizituar ata yje të largët dhe vezullues.

“Kjo punë e ka zhvendosur problemin e udhëtimit më të shpejtë se drita një hap larg kërkimit teorik në fizikën themelore dhe më afër inxhinierisë,” tha Lentz.

“Hapi tjetër është të kuptojmë se si të zvogëlojmë sasinë astronomike të energjisë që nevojitet brenda gamës së teknologjive të sotme, siç është një termocentral i madh modern i ndarjes bërthamore. Më pas mund të flasim për ndërtimin e prototipave të parë.”