Tepat ketika saya merasa teruja dengan kemungkinan melakukan perjalanan ke dunia yang jauh, para saintis telah menemui kekurangan yang mendalam dengan perjalanan yang lebih pantas daripada cahaya. Tampaknya ada batasan kuantum tentang seberapa cepat objek dapat bergerak melalui ruang-waktu, terlepas dari apakah kita dapat membuat gelembung dalam ruang-waktu atau tidak ...
Pertama, kita tidak tahu bagaimana menjana tenaga yang cukup untuk membuat "gelembung" dalam ruang-waktu. Idea ini pertama kali dibuat berdasarkan landasan ilmiah Michael Alcubierre dari University of Mexico pada tahun 1994, tetapi sebelum itu hanya dipopularkan oleh alam semesta fiksyen ilmiah seperti Star Trek. Namun, untuk membuat gelembung ini kita memerlukan beberapa bentuk eksotik bahan bakar sebahagian hipotetikal penjana tenaga ke output 1045 Joules (menurut perhitungan oleh Richard K. Obousy dan Gerald Cleaver dalam makalah "Meletakkan Warp ke dalam Warp Drive"). Ahli fizik tidak takut dengan jumlah yang besar, dan kita tidak takut dengan kata-kata seperti "hipotesis" dan "eksotik", tetapi untuk meletakkan tenaga ini dalam perspektif, kita perlu mengubah seluruh jisim Musytari menjadi tenaga bahkan berharap dapat memutarbelitkan ruang- masa di sekitar objek.
Ini adalah satu banyak tenaga.
Sekiranya umat manusia cukup maju boleh menjana tenaga sebanyak ini, saya berpendapat bahawa kita akan menjadi penguasa Alam Semesta kita, yang akan memerlukan pemacu melengkung ketika kita dapat juga membuat lubang cacing, pintu bintang atau mengakses alam semesta selari. Ya, pemacu warp adalah fiksyen sains, tetapi menarik untuk menyelidiki kemungkinan ini dan membuka senario fizikal di mana pemacu warp mungkin berfungsi. Mari kita hadapi, apa-apa yang kurang daripada perjalanan dengan kelajuan cahaya adalah penurunan yang nyata bagi potensi perjalanan kita ke sistem bintang yang lain, jadi kita perlu memastikan pilihan kita terbuka, tidak kira betapa futuristiknya.
Walaupun kelajuan melengkung sangat teori, sekurang-kurangnya ia berdasarkan beberapa fizik sebenar. Ini adalah gabungan teori superstring dan multi-dimensi, tetapi kelajuan melengkung nampaknya mungkin, dengan mengandaikan bekalan tenaga yang banyak. Sekiranya kita dapat "sekadar" memerah dimensi ekstra melengkung rapat (lebih besar daripada empat "normal" yang kita tinggali) di hadapan kapal angkasa futuristik dan mengembangkannya di belakang, gelembung ruang pegun akan dibuat untuk kapal angkasa itu berada Dengan cara ini, kapal angkasa tidak bergerak lebih cepat daripada cahaya di dalam gelembung, gelembung itu sendiri melintasi kain ruang-waktu, memudahkan perjalanan dengan kecepatan lebih cepat daripada cahaya. Mudah.
Tidak begitu pantas.
Menurut penyelidikan baru mengenai perkara ini, fizik kuantum mempunyai pernyataan mengenai impian kita untuk mengejar ruang-waktu dengan lebih cepat daripada c. Lebih-lebih lagi, radiasi Hawking kemungkinan besar akan memasak apa sahaja di dalam gelembung ruang-waktu teori ini. Alam Semesta tidak mahu kita bergerak lebih pantas daripada kelajuan cahaya.
“Di satu sisi, pemerhati yang terletak di tengah-tengah gelembung pemacu pemacu superluminal secara amnya akan mengalami aliran haba zarah Hawking, ”Kata Stefano Finazzi dan pengarang bersama dari International School for Advanced Studies di Trieste, Itali. "Di sisi lain, fluks Hawking seperti ini secara amnya akan sangat tinggi jika bahan eksotik yang menyokong pemacu melengkung berasal dari medan kuantum yang memenuhi beberapa bentuk Ketaksamaan Kuantum.”
Ringkasnya, radiasi Hawking (biasanya dikaitkan dengan sinaran tenaga dan oleh itu kehilangan jisim lubang hitam yang menguap) akan dihasilkan, menyinari penghuni gelembung ke suhu tinggi yang tidak dapat dibayangkan. Sinaran Hawking akan dihasilkan ketika cakrawala akan terbentuk di bahagian depan dan belakang gelembung. Masih ingat dengan bilangan fizik yang tidak takut? Sinaran Hawking diramalkan akan memanggang apa sahaja yang terdapat di dalam gelembung hingga 1030K (yang semaksimum mungkin suhu, suhu Planck, adalah 1032K).
Walaupun kita dapat mengatasi halangan ini, radiasi Hawking nampaknya merupakan gejala masalah yang lebih besar; gelembung ruang-waktu akan menjadi tidak stabil, pada tahap kuantum.
“Yang paling penting, kita dapati bahawa RSET [tensor tenaga-tekanan semula jadi] akan tumbuh secara eksponensial dalam masa dekat, dan di atas, dinding depan gelembung superluminal. Oleh itu, seseorang disimpulkan bahawa geometri pemacu warp tidak stabil terhadap reaksi belakang semiklasik, ”Tambah Finazzi.
Walau bagaimanapun, jika anda ingin membuat gelembung ruang-waktu untuk perjalanan subluminal (kurang dari kelajuan cahaya), tidak ada bentuk cakrawala, dan oleh itu tidak ada radiasi Hawking yang dihasilkan. Dalam kes ini, anda mungkin tidak mengalahkan kelajuan cahaya, tetapi anda mempunyai cara yang pantas dan stabil untuk menjelajahi Alam Semesta. Sayangnya kita masih memerlukan perkara "eksotik" untuk membuat gelembung ruang-waktu di tempat pertama ...
Sumber: "Ketidakstabilan semiklasik pemacu warp dinamik," Stefano Finazzi, Stefano Liberati, Carlos Barceló, 2009, arXiv: 0904.0141v1 [gr-qc], "Penyiasatan terhadap Dimensi yang Dipadatkan: Tenaga Casimir dan Aspek Fenomenologi," Richard K. Obousy, 2009, arXiv: 0901.3640v1 [gr-qc]
Melalui: Blog arXiv Fizik
