Proprio quando mi stavo entusiasmando per la possibilità di viaggiare in mondi lontani, gli scienziati hanno scoperto un profondo difetto con i viaggi a velocità superiori a quella della luce. Sembra esserci un limite quantistico alla velocità con cui un oggetto può viaggiare attraverso lo spazio-tempo, indipendentemente dal fatto che siamo in grado di creare una bolla nello spazio-tempo o meno...
Prima di tutto, non abbiamo idea di come generare energia sufficiente per creare una 'bolla' nello spazio-tempo. Questa idea era ha messo per la prima volta su basi scientifiche Michael Alcubierre dell'Università del Messico nel 1994 , ma prima era reso popolare solo da universi di fantascienza come Star Trek. Tuttavia, per creare questa bolla abbiamo bisogno di una qualche forma diesoticoimporta carburante un po'ipoteticogeneratore di energia per l'uscita 10Quattro cinqueJoules (secondo i calcoli di Richard K. Obousy e Gerald Cleaver nel documento ' Mettere il Warp in Warp Drive “). I fisici non hanno paura dei grandi numeri, e non abbiamo paura di parole come 'ipotetico' ed 'esotico', ma per mettere questa energia in prospettiva, dovremmo trasformare tutta la massa di Giove in energia per sperare anche di distorcere lo spazio- tempo intorno a un oggetto.
Questo è unquantitàdi energia.
Se una razza umana sufficientemente avanzataPotevogenerare così tanta energia, direi che saremmo comunque padroni del nostro Universo, che avrebbero bisogno di un motore di curvatura quando potremmo anche creare wormhole, stargate o accedere a universi paralleli. Sì, il motore a curvatura è fantascienza, ma è interessante indagare su questa possibilità e aprire scenari fisici in cui il motore a curvatura potrebbe funzionare. Ammettiamolo, qualsiasi cosa meno del viaggio alla velocità della luce è un vero svantaggio per il nostro potenziale di viaggiare verso altri sistemi stellari, quindi dobbiamo mantenere aperte le nostre opzioni, non importa quanto futuristiche.
La bolla spazio-temporale. Sfortunatamente, la fisica quantistica potrebbe avere l'ultima parola ( Richard K Obousy e Gerald Cleaver, 2008 )
Sebbene la velocità di curvatura sia altamente teorica, almeno si basa su una fisica reale. È un mix di superstringa e teoria multidimensionale, ma la velocità di curvatura sembra essere possibile, presupponendo una vasta scorta di energia. Se possiamo 'semplicemente' schiacciare le extra-dimensioni strettamente arricciate (più grandi delle quattro 'normali' in cui viviamo) di fronte a un'astronave futuristica ed espanderle dietro, verrà creata una bolla di spazio stazionario in cui l'astronave risiederà In questo modo, l'astronave non viaggia più veloce della luce all'interno della bolla, la bolla stessa sfreccia attraverso il tessuto dello spazio-tempo, facilitando il viaggio più veloce della luce.Facile.
Non così in fretta.
Secondo una nuova ricerca sull'argomento, la fisica quantistica ha qualcosa da dire sui nostri sogni di sfrecciare nello spazio-tempo più velocemente diC. Inoltre, la radiazione di Hawking molto probabilmente cucinerebbe comunque qualsiasi cosa all'interno di questa bolla spazio-temporale teorica. L'Universo non vuole che viaggiamo più velocemente della velocità della luce.
'Da un lato, un osservatore situato al centro di una bolla di curvatura superluminale sperimenterebbe genericamente un flusso termico di particelle di Hawking', afferma Stefano Finazzi e coautori della International School for Advanced Studies di Trieste, Italia. “D'altro canto, tale flusso di Hawking sarà genericamente estremamente elevato se la materia esotica che supporta il motore di curvatura ha la sua origine in un campo quantistico che soddisfa una qualche forma di disuguaglianze quantistiche.. '
In breve, si genererà la radiazione di Hawking (solitamente associata alla radiazione di energia e quindi alla perdita di massa dei buchi neri in evaporazione), irraggiando gli occupanti della bolla a temperature inimmaginabilmente elevate. La radiazione di Hawking sarà generata quando si formeranno gli orizzonti nella parte anteriore e posteriore della bolla. Ricordi quei grandi numeri di cui i fisici non hanno paura? Si prevede che la radiazione di Hawking arrostisca qualsiasi cosa all'interno della bolla fino a un possibile 1030K (lamassimo possibilela temperatura, la temperatura di Planck, è 1032A).
Anche se potessimo superare questo ostacolo, la radiazione di Hawking sembra essere sintomatica di un problema ancora più grande; la bolla spazio-temporale sarebbe instabile, a livello quantistico.
'Soprattutto, troviamo che RSET[tensore stress-energia rinormalizzato]crescerà esponenzialmente nel tempo vicino e sopra la parete frontale della bolla superluminale. Di conseguenza, si è portati a concludere che le geometrie del motore di curvatura sono instabili contro la retroreazione semiclassica”, aggiunge Finazzi.
Tuttavia, se si desidera creare una bolla spazio-temporale per il viaggio subluminale (inferiore alla velocità della luce), non si formano orizzonti e quindi non viene generata alcuna radiazione di Hawking. In questo caso, potresti non battere la velocità della luce, ma hai un modo veloce e stabile per muoverti nell'Universo. Sfortunatamente abbiamo ancora bisogno di materia 'esotica' per creare la bolla spazio-temporale in primo luogo...
Fonti:'Instabilità semiclassica delle unità di curvatura dinamiche',Stefano Finazzi, Stefano Liberati, Carlos Barceló, 2009, arXiv: 0904.0141v1 [gr-qc],'Indagine sulle dimensioni compattate: le energie di Casimir e gli aspetti fenomenologici',Richard K. Obousy, 2009, arXiv: 0901.3640v1 [gr-qc]
Attraverso: La fisica arXiv Blog