Čovječanstvo već desetljećima mašta o posjetu drugim zvjezdanim sustavima, no postoji jedan "sitan" problem. Naime, ti su sustavi toliko daleko, da bi s konvencionalnim svemirskim letovima trebali deseci tisuća godina da dosegnemo čak i one najbliže.
Ipak, fizičari nisu ljudi koji lako odustaju pred teškim izazovima. Dajte im nemoguć san, a oni će vam možda dati nevjerojatan, hipotetski način da ga ostvarite.
U studiji koju je 2021. proveo fizičar Erik Lentz sa Sveučilišta Göttingen u Njemačkoj, možda imamo održivo rješenje za dilemu putovanja prema drugim zvjezdanim sustavima putem takozvanog warp pogona, a ono bi se moglo pokazati izvedivijim od drugih mogućih warp pogona.
Riječ je o području fizike koje privlači obilje sjajnih ideja, od kojih svaka nudi drugačiji pristup rješavanju zagonetke putovanja bržim od brzine svjetlosti, odnosno postizanja načina slanja nečega kroz svemir superluminalnim brzinama.
Međutim, postoje neki problemi sa samim warp pogonom. Unutar konvencionalne fizike, u skladu s teorijom relativnosti Alberta Einsteina, ne postoji pravi način da se postigne ili premaši brzina svjetlosti, što je nešto što bi nam bilo potrebno za svako putovanje mjereno u svjetlosnim godinama. To ipak nije spriječilo fizičare da pokušaju probiti Einsteinovo univerzalno ograničenje brzine.
Iako će guranje materije iznad brzine svjetlosti uvijek biti velika nemogućnost, sam prostor-vrijeme nema takvo pravilo. Zapravo, daleki dijelovi svemira već se šire brže brzine svjetlosti.
Da bismo savili mali mjehurić prostora na sličan način u svrhu transporta, morali bismo riješiti jednadžbe relativnosti za stvaranje gustoće energije koja je niža od praznine prostora. Dok se ova vrsta negativne energije događa na kvantnoj razini, dovoljno nakupljanje takve 'negativne mase' još uvijek je područje egzotične fizike.
Osim omogućavanja drugih vrsta apstraktnih mogućnosti, poput crvotočina i putovanja kroz vrijeme, negativna energija mogla bi pomoći u pokretanju nečeg što je poznato kao Alcubierreov warp pogon.
Taj spekulativni koncept iskoristio bi principe negativne energije za iskrivljavanje prostora oko hipotetske svemirske letjelice, omogućujući joj da učinkovito putuje brže od svjetlosti bez izazivanja tradicionalnih fizikalnih zakona. No, zbog ranije objašnjenih razloga, ne možemo se ni početi nadati da ćemo omogućiti tako fantastičan izvor goriva.
Poslovično - ali...
Ali što ako je moguće nekako postići putovanje brže od svjetlosti koje drži vjeru u Einsteinovu relativnost bez potrebe za bilo kakvom egzotičnom fizikom koju fizičari nikad nisu vidjeli?
U nedavnom istraživanju, Lentz predlaže jedan takav način na koji bismo to mogli učiniti, zahvaljujući onome što on naziva novom klasom hiper-brzih solitona, vrsti vala koji zadržava svoj oblik i energiju dok se kreće konstantnom brzinom, što je u slučaju tih valova, brzina veća od brzine svjetlosti.
Prema Lentzovim teoretskim izračunima, ta hiperrza solitonska rješenja mogu postojati unutar opće relativnosti, a potječu isključivo iz pozitivnih gustoća energije, što znači da nema potrebe razmatrati egzotične izvore gustoće negativne energije koji još nisu provjereni.
Uz dovoljno energije, konfiguracije ovih solitona mogle bi funkcionirati kao 'warp mjehurići', sposobni za superluminalno gibanje i teoretski omogućiti objektu da prođe kroz prostor-vrijeme dok je istovremeno zaštićen od ekstremnih plimnih sila.
To je impresivan podvig teorijskog gimnasticiranja, iako količina potrebne energije zapravo znači da je takav warp pogon za sada samo hipotetska mogućnost.
Energija potrebna za ovaj pogon koji putuje brzinom svjetlosti koja obuhvaća svemirsku letjelicu radijusa od 100 metara je reda veličine stotina puta mase planeta Jupitera. Ušteda energije trebala bi biti drastična, od otprilike 30 redova veličine da bi bila u dometu modernih nuklearnih fizijskih reaktora, rekao je Lentz u ožujku prošle godine.
Korak dalje
Dok je Lentzova studija tvrdila da nudi prvo poznato rješenje te vrste, njegov je rad stigao gotovo u isto vrijeme kad i druga nedavna studija, također objavljena u ožujku 2021., koja je predložila alternativni model za fizički mogući warp pogon koji ne zahtijeva negativnu energiju za funkcioniranje.
Oba su tima uspostavila kontakt, rekao je Lentz u to vrijeme, a istraživač je namjeravao dalje dijeliti svoje podatke kako bi drugi znanstvenici mogli istražiti njegove brojke. Lentz je također predstavio svoja otkrića javnosti putem YouTube livestreama.
Ima još puno zagonetki koje treba riješiti, ali slobodan tijek ovakvih ideja ostaje naša najbolja nada da ćemo ikada imati priliku posjetiti daleke svjetove.
Ovaj rad pomaknuo je problem putovanja bržim od svjetlosti jedan korak dalje od teoretskog istraživanja u fundamentalnoj fizici i približio ga inženjerstvu. Sljedeći korak je otkriti kako astronomsku količinu potrebne energije svesti u okvire današnjih tehnologija, kao što je velika moderna nuklearna fisijska elektrana. Tada možemo razgovarati o izgradnji prvih prototipova, rekao je Lentz.
Izvor: Science Alert
