[/podpis]

Napęd Alcubierre jest jednym z bardziej znanych napędów warp w modelach papierowych - gdzie możliwa metoda napędu warp wydaje się działać matematycznie, o ile nie skupiasz się zbytnio na fizyce świata rzeczywistego i niektórych nieznośnych kwestiach granicznych.

Niedawno koncepcja napędu Alcubierre'a została przetestowana w matematycznie modelowanym materiale metamateriałowym - który może dostarczyć przybliżoną analogię czasoprzestrzeni. Co ciekawe, okazuje się, że w tych warunkach napęd Alcubierre nie jest w stanie przełamać bariery świetlnej - ale jest w stanie wykonać 25% prędkości światła, co nie jest tak zwane powolnym.

OK, więc tutaj są dwie kwestie koncepcyjne. Czym do cholery jest dysk Alcubierre - a co do cholery jest metamateriałem?

Napęd Alcubierre to rodzaj matematycznego eksperymentu myślowego, w którym wyobrażasz sobie, że twój statek kosmiczny ma mechanizm napędowy zdolny do wypaczenia bańki czasoprzestrzeni, tak że element bańki przed tobą kurczy się, przybliżając punkty przed tobą - podczas gdy bańka za nią rozszerzasz się, przesuwając to, co za tobą dalej.

Ta wypaczona geometria porusza statek kosmiczny do przodu, jak surfer na fali czasoprzestrzeni. Utrzymywanie tej osnowy dynamicznie i ciągle w miarę przesuwania się statku do przodu może skutkować prędkościami większymi niż światło z punktu widzenia obserwatora spoza bańki - podczas gdy statek prawie wcale nie porusza się względem lokalnej czasoprzestrzeni w bańce. Rzeczywiście podczas całej podróży załoga doświadcza warunków swobodnego spadania i nie są niepokojone przez siły G.

Niektóre ograniczenia modelu napędu Alcubierre polegają na tym, że chociaż matematyka może sugerować, że teoretycznie możliwy jest ruch statku do przodu, to jak mógłby się zacząć, a potem zatrzymać w miejscu docelowym, nie jest jasne. Mechanizm leżący u podstaw generowania bańki również pozostaje do wyjaśnienia. Aby wypaczyć czasoprzestrzeń, musisz w jakiś sposób rozdzielić masę lub gęstość energii. Jeżeli pociągnie to za sobą wypychanie cząstek na krawędzie bańki, ryzykuje to sytuacją, w której cząstki na granicy bańki poruszałyby się szybciej niż światło w ramach odniesienia czasoprzestrzeni na zewnątrz bańki - co naruszałoby podstawową zasadę ogólnej teorii względności.

Proponowane są różne rozwiązania obejścia, obejmujące negatywną energię, egzotyczną materię i tachyony - chociaż na tym etapie jesteś już daleko od dziury królika. Niemniej jednak, jeśli potrafisz uwierzyć w sześć niemożliwych rzeczy przed śniadaniem, dlaczego nie jeździsz też Alcubierre.

Teraz metamateriały są strukturami podobnymi do matrycy o właściwościach geometrycznych, które mogą kontrolować i kształtować fale elektromagnetyczne (a także fale akustyczne lub sejsmiczne). Do tej pory takie materiały były nie tylko teoretyczne, ale również zbudowane - przynajmniej z możliwością manipulowania promieniowaniem o długiej fali. Ale teoretycznie bardzo precyzyjnie wykonane metamateriały mogą być w stanie manipulować optycznymi i krótszymi długościami fal - tworząc potencjał dla niewidzialności i urządzeń maskujących statki kosmiczne… przynajmniej teoretycznie.

W każdym razie metamateriały zdolne do manipulowania większością widma elektromagnetycznego można modelować matematycznie - nawet jeśli nie można ich zbudować przy użyciu obecnych technologii. To modelowanie zostało użyte do stworzenia wirtualnych czarnych dziur i zbadania prawdopodobieństwa promieniowania Hawkinga - dlaczego więc nie zastosować tego samego podejścia do testowania napędu warp Alcubierre?

Okazuje się, że parametry materiałowe nawet tak zwanego „idealnego” metamateriału nie pozwolą napędowi Alcubierre przekroczyć prędkość światła, ale pozwolą mu osiągnąć prędkość 25% światła - wynoszącą około 75 000 kilometrów na sekundę. To doprowadzi cię do systemu Alpha Centauri za około siedemnaście lat, zakładając, że przyspieszenie i opóźnienie to tylko małe elementy podróży.

Czy ograniczenia narzucone przez metamateriał w tym teście wskazują, że nie może on odpowiednio naśladować wypaczania czasoprzestrzeni - które napęd Alcubierre potrzebuje do przerwania prędkości światła - lub czy napęd Alcubierre po prostu nie może tego zrobić, pozostaje otwartą kwestią . Zaskakujące i zachęcające jest to, że dysk może faktycznie działać… trochę.

Dalsza lektura: Smolyaninov, I. Model napędu osnowy Alcubierre oparty na metamateriałach.