Якраз коли я був схвильований можливістю подорожі у далекі світи, вчені виявили глибокий недолік у подорожах, що не перевищували світла. Здається, існує квантова межа обмеження того, наскільки швидко об'єкт може подорожувати через простір-час, незалежно від того, чи здатні ми створити міхур у просторі-часі чи ні…
По-перше, ми не маємо уявлення про те, як генерувати достатню кількість енергії для створення «бульбашки» у просторі-часі. Ця ідея була вперше викладена на науковому обґрунтуванні Майкла Алькаб'єра з Мексиканського університету в 1994 році, але до цього вона була популяризована лише науково-фантастичними всесвітами, такими як Зоряний шлях. Однак для створення цієї бульбашки нам потрібна певна форма екзотичні Матерія паливо дещо гіпотетичний генератор енергії до виходу 1045 Джоулс (за підрахунками Річарда К. Обусі та Джеральда Клівера в роботі "Введення основи в Warp Drive"). Фізики не бояться великої кількості, і ми не боїмося таких слів, як "гіпотетичний" та "екзотичний", але для того, щоб поставити цю енергію в перспективу, нам потрібно було б перетворити всю масу Юпітера на енергію, щоб навіть сподіватися спотворити простір - час навколо об’єкта.
Це багато енергії.
Якщо досить розвинений людський рід міг генеруючи таку багато енергії, я б заперечував, що ми все одно будемо господарями нашої Всесвіту, кому потрібен деформатор, коли ми зможемо так само створити червоточики, зіркові ворота або отримати доступ до паралельних всесвітів. Так, warp-диск - це наукова фантастика, але цікаво дослідити цю можливість та відкрити фізичні сценарії, де може працювати варп-драйв. Поміркуймо: що-небудь менше, ніж подорож на малій швидкості - це справжній спад для нашого потенціалу подорожувати до інших зіркових систем, тому нам потрібно тримати наші варіанти відкритими, не важливо, як футуристичні.
Хоча швидкість викривлення є дуже теоретичною, принаймні вона заснована на деякій реальній фізиці. Це поєднання суперструнної та багатовимірної теорії, але швидкість викривлення, здається, можлива, передбачаючи величезний запас енергії. Якщо ми зможемо «просто» розчавити щільно згорнуті додаткові габарити (більше, ніж «нормальна» четвірка, в якій ми живемо) перед футуристичним космічним кораблем і розширити їх позаду, буде створений міхур нерухомого простору для того, щоб космічний апарат перебував у Таким чином, космічний корабель не подорожує швидше, ніж світло всередині міхура, сам міхур пронизує тканину простору-часу, полегшуючи швидкість руху, ніж швидкість, ніж світло. Легко.
Не так швидко.
Згідно з новими дослідженнями з цього питання, квантова фізика може щось сказати про наші мрії провести простір через простір-час швидше, ніж c. Більше того, випромінювання Хокінга, швидше за все, все-таки готуватиме всередині цього теоретичного міхура простору-часу. Всесвіт не хоче, щоб ми подорожували швидше, ніж швидкість світла.
“З одного боку, спостерігач, розташований в центрі надсвіткової пухирчастої бульбашки, загалом відчував би тепловий потік частинок Хокінга", - говорить Стефано Фінацці та співавтори Міжнародної школи підвищення кваліфікації в Трієсті, Італія. "З іншого боку, такий потік Хокінга буде загалом надзвичайно високим, якщо екзотична речовина, яка підтримує деформацію, має своє походження в квантовому полі, що задовольняє деякій формі квантових нерівностей.”
Коротше кажучи, випромінювання Хокінга (як правило, пов'язане з випромінюванням енергії, а отже, втратою маси випаровуваних чорних дір) буде генеруватися, опромінюючи мешканців міхура до немислимо високих температур. Випромінювання Хокінга буде генеруватися у міру формування горизонтів у передній і задній частині міхура. Пам’ятайте, тих великих фізиків не бояться? Прогнозується, що радіація Хокінга може обсмажувати все, що знаходиться всередині міхура, до можливих 1030K (the максимально можливий температура, температура Планка - 1032К).
Навіть якщо ми могли б подолати цю перешкоду, радіація Хокінга є симптоматикою ще більшої проблеми; бульбашка простору-часу була б нестабільною на квантовому рівні.
“Найбільше ми вважаємо, що RSET [переношений тензор напруги-енергії] буде експоненціально зростати в часі, близькій до передньої стінки надсвіткового міхура і далі. Отже, можна зробити висновок про нестабільність геометрії деформації на основі напівкласичної зворотної реакції", - додає Фінацці.
Однак, якщо ви хотіли створити міхур простору-часу для підсвітніх подорожей (з меншою швидкістю світла), горизонтів не утворюється, і, отже, не створюється випромінювання Хокінга. У цьому випадку ви, можливо, не б’єте швидкість світла, але у вас є швидкий і стабільний спосіб обійти Всесвіт. На жаль, нам все ще потрібна "екзотична" речовина, щоб створити бульбашку простору та часу в першу чергу ...
Джерела: "Напівкласична нестабільність динамічних деформацій," Стефано Фінацці, Стефано Лібераті, Карлос Барсело, 2009 р., ArXiv: 0904.0141v1 [gr-qc], "Дослідження компенсаційних розмірів: енергії Казимира та феноменологічні аспекти", Річард К. Обюсі, 2009 р., ArXiv: 0901.3640v1 [gr-qc]
Через: Блог фізики arXiv
