[/legendă]

Unitatea Alcubierre este una dintre cele mai cunoscute unități de urzeală pe modelele de hârtie - în cazul în care o posibilă metodă de acționare a urzeii pare să funcționeze matematic, atât timp cât nu vă atârnați prea mult de fizica lumii reale și de unele probleme de graniță.

Recent conceptul de acționare Alcubierre a fost testat în cadrul metamaterialului modelat matematic - ceea ce poate oferi o analogie aproximativă a spațiului-timp. Interesant este că, în aceste condiții, unitatea Alcubierre nu este în măsură să rupă bariera luminoasă - dar este capabilă să facă 25% din viteza luminii, ceea ce nu este ceea ce ați numi lent.

OK, deci două probleme conceptuale pentru a rezolva aici. Ce naiba este o unitate Alcubierre - și ce dracu este metamaterial?

Conducerea Alcubierre este un fel de experiment de gândire matematică în care vă imaginați că nava dvs. spațială are un mecanism de acționare capabil să deformeze o bulă de spațiu-timp, astfel încât componenta bulei din fața dvs. să contracteze aducând puncte înaintea voastră - în timp ce bula din urmă te extinde, mișcând ceea ce este în spatele tău mai departe.

Această geometrie deformată mișcă nava spațială înainte, ca un surfer pe un val de spațiu-timp. Menținerea acestei urcări în mod dinamic și continuu pe măsură ce nava înaintează poate duce la viteze mai rapide decât lumina dintr-un punct de vedere al unui observator în afara bulei - în timp ce nava se mișcă cu greu în raport cu spațiul-timp local din interiorul bulei. Într-adevăr, pe parcursul călătoriei, echipajul experimentează condiții de cădere liberă și nu este tulburat de forțele G.

Unele limitări ale modelului de acționare Alcubierre sunt faptul că, deși matematica poate sugera că mișcarea în față a navei este teoretic posibilă, cum ar putea începe și apoi oprirea ulterioară la destinația sa nu sunt clare. Rămâne de explicat și mecanismul care stă la baza generației de bule. Pentru a distruge spațiul-timp, trebuie să redistribuiți într-un fel o masă sau o densitate de energie. Dacă acest lucru implică împingerea particulelor către marginile bulei, acest lucru riscă o situație în care particulele aflate la limita bulei să se miște mai repede decât lumina în cadrul de referință a spațiului-timp extern bulei - ceea ce ar încălca un principiu fundamental de relativitate generală.

Există diverse soluții propuse, care implică energie negativă, materie exotică și tahioane - deși sunteți bine în această gaură a iepurelui. Cu toate acestea, dacă îți poți crede șase lucruri imposibile înainte de micul dejun, atunci de ce nu și o mașină Alcubierre.

Acum, metamaterialele sunt structuri asemănătoare matricei, cu proprietăți geometrice care pot controla și modela undele electromagnetice (precum și undele acustice sau seismice). Până în prezent, astfel de materiale nu au fost doar teoretizate, ci construite - cel puțin cu capacitatea de a manipula radiațiile de lungime de undă lungă. Însă, teoretic, metamaterialele cu o precizie foarte fină ar putea fi capabile să manipuleze lungimi de undă optice și mai scurte - creând potențialul de mantii de invizibilitate și dispozitive de îmbrăcăminte pentru nave spațiale ... cel puțin, teoretic.

Oricum, metamaterialele capabile să manipuleze cea mai mare parte a spectrului electromagnetic pot fi modelate matematic - chiar dacă nu pot fi construite cu tehnologii actuale. Această modelare a fost folosită pentru a crea găuri virtuale negre și pentru a investiga probabilitatea radiațiilor Hawking - deci de ce nu folosiți aceeași abordare pentru a testa o unitate de urzeală Alcubierre?

Se dovedește că parametrii materiali ai chiar așa-numitului metamaterial „perfect” nu vor permite acționarea Alcubierre să spargă viteza luminii, dar îi vor permite să atingă viteza luminii de 25% - fiind în jur de 75.000 de kilometri pe secundă. Acest lucru te duce la sistemul Alpha Centauri în aproximativ șaptesprezece ani, presupunând că accelerarea și decelerarea sunt doar componente mici ale călătoriei.

Dacă limitele impuse de metamaterial în acest test sunt un indiciu că nu poate imita în mod adecvat deformarea spațiului-timp - de care unitatea Alcubierre trebuie să rupă viteza luminii - sau dacă unitatea Alcubierre pur și simplu nu o poate face, rămâne o întrebare deschisă . Ceea ce este surprinzător și încurajator este faptul că unitatea poate funcționa efectiv ... un pic.

Citire ulterioară: Smolyaninov, I. Model bazat pe metamaterial al unității de urzire Alcubierre.