Alcubierre Bubble - wie bewegt man sich schneller als das Licht?

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Alcubierre Bubble - wie bewegt man sich schneller als das Licht?
Alcubierre Bubble - wie bewegt man sich schneller als das Licht?
Anonim

Gegenwärtig, während der Blütezeit verschiedener Arten von Filmen, die im Weltraum spielen, sind ultraschnelle Bewegungen von Schiffen im Weltraum populär geworden. Dies wird durch eine starke Erhöhung der Geschwindigkeit des Gefäßes auf einen überluminalen Wert erreicht. Diesbezüglich tauchen bereits Theorien auf, deren Zweck es ist, die Zuverlässigkeit dieses Verfahrens wissenschaftlich zu belegen.

Miguel Alcubierre

Diese Person ist ein Vertreter der Theoretischen Physik. Alcubierre ist bekannt für seinen sogenannten Alcubierre-Motor. Das von Miguel beschriebene Phänomen basiert auf der Aussage über die Fähigkeit eines Raumfahrzeugs, sich mit einer Geschwindigkeit über der Lichtgeschwindigkeit (im Allgemeinen mit absolut jeder Geschwindigkeit) zu bewegen und den Raum davor und dahinter zu krümmen.

Alcubierre stammt aus Mexiko. Sein Geburtsjahr ist 1964. Er heiratete Maria Emilia Beyer und sie bekamen eine Tochter. Miguel hat derzeit vier Kinder.

Miguel Alcubierre
Miguel Alcubierre

Alculberre-Blase

Die Alcubierre-Blase oder Alcubierre-Engine (oder Alcubierre-Metrik, die sich auf den metrischen Tensor bezieht) ist eine spekulative Theorie, die auf der Lösung von Gleichungen basiertGravitationsfeld (Einsteins Gleichungen) in der Allgemeinen Relativitätstheorie, wurde es von einem mexikanischen theoretischen Physiker namens Alcubierre vorgeschlagen. Nach dieser Theorie kann ein Raumschiff etwas schneller als Licht überholen, aber unter der Bedingung, dass die Energiedichte des Feldes geringer ist als im Vakuum (Phänomen der negativen Masse).

Krümmung des Raumes
Krümmung des Raumes

Anstatt die Lichtgeschwindigkeit innerhalb des lokalen CO zu überschreiten, wird das Raumschiff Entfernungen zurücklegen, indem es den Raum verändert (vorne zusammenzieht und dahinter ausdehnt), was zu einer extrem schnellen Bewegung dieses Objekts führt. Diese Art der Raumverzerrung wird Alcubierre-Blase genannt. Nach den Gesetzen der Physik können Körper im Rahmen der natürlichen Lage von Raum und Zeit nicht auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden; stattdessen wird der Körper nach Alcubierres Theorie den Raum so um sich herum bewegen, dass er schneller als das Licht an seinem Ziel ankommt, ohne irgendwelche physikalischen Gesetze zu verletzen.

Bewegung von Raumfahrzeugen
Bewegung von Raumfahrzeugen

Gründe, warum eine solche Bewegung nicht zustande kommen kann

Obwohl die Metrik von Alcubierre mit Einsteins Feldgleichungen übereinstimmt, hat sie möglicherweise keine physikalische Bedeutung, in diesem Fall tritt keine solche Bewegung auf. Auch wenn es physisch bedeutsam ist, bedeutet seine Möglichkeit nicht unbedingt, dass das Schiff gebaut werden kann. Der vorgeschlagene Alcubierre-Motormechanismus impliziert eine negative Energiedichte und erfordert daher eine UnbekannteSubstanzen. Wenn also unbekannte Materie mit den richtigen Eigenschaften nicht existieren kann, dann ist es unmöglich, einen Antrieb zu bauen. Am Ende seiner ursprünglichen Arbeit argumentierte Alcubierre jedoch (in Anlehnung an ein Argument, das von Physikern entwickelt wurde, die passierbare Wurmlöcher analysierten), dass ein Casimir-Vakuum zwischen parallelen Platten den negativen Energiebedarf für Alcubierres Motor decken könnte.

Krümmung des Raumes
Krümmung des Raumes

Ein weiteres mögliches Problem ist, dass, obwohl die Alcubierre-Blase mit Einsteins Gleichungen übereinstimmt, die allgemeine Relativitätstheorie die Quantenmechanik nicht berücksichtigt. Einige Physiker haben Argumente vorgebracht, dass eine Theorie der Quantengravitation (die beide Theorien umfassen würde) jene Lösungen in der allgemeinen Relativitätstheorie ausschließen würde, die Zeitreisen in die Vergangenheit erlauben (die Chronologieschutzhypothese) und somit Alcubierres Theorie ungültig machen würde.

Sergey Krasnikov

Sergey Krasnikov ist ein russischer theoretischer Physiker. Er entwickelte seine eigene Theorie namens "Krasnikov's tube", die besagt, dass es möglich ist, sich mit Lichtgeschwindigkeit im Raum zu bewegen.

Sergej Krasnikow
Sergej Krasnikow

Krasnikows Trompete

Krasnikovs Röhre ist eine spekulative Theorie über kosmische Bewegungen, deren Grundlage die Verformung von Raum und Zeit bei der Konstruktion einer Röhre (Tunnel) ist. Das Ergebnis ist vergleichbar mit einem Wurmloch, dessen Extrempunkte zeitlich und räumlich verschoben sind. Die Theorie wurde 1995 von Sergey Krasnikov vorgeschlagen und theoretisch erklärt.

Krasnikovs Pfeife
Krasnikovs Pfeife

Tube ist ein verändertes Raum-Zeit-Konstrukt, das absichtlich (unter Verwendung einer bestimmten Technologie) als Ergebnis der Bewegung mit Lichtgeschwindigkeit erh alten werden kann. Mit Krasnikovs Röhre können Sie sofort nach Ihrer Abreise in die Vergangenheit zurückkehren. Diese künstliche "Röhre", die einige Lichtjahre lang ist, mag eine Megastruktur sein, aber im Gegensatz zu anderen Megastrukturen besteht sie nicht aus physischer Materie wie Titan oder Plastik, sondern ist einfach eine Verzerrung der Raumzeit.

Krasnikovs Pfeife. Einrohrgehäuse

Krasnikov vertritt die Meinung, dass trotz der Zeitmaschine als Aspekt seiner Metrik immer noch nicht das Recht auf Verletzung des Kausalgesetzes (die Ursache geht der Wirkung in allen Systemen und entlang des gesamten Raumes voraus) Zeitweg), da alle Punkte entlang der ringförmigen Bahn des Schiffes mit Überlichtgeschwindigkeit immer zeitlich geordnet und in bestimmte Intervalle unterteilt sind (in algebraischen Ausdrücken ist c2dt2 per Definition größer als dx2 + dy2 + dz2). Und das wiederum bedeutet, dass die durch die Krasnikov-Röhre gesendete Lichtbotschaft nicht dazu verwendet wird, Signale „in die Vergangenheit“zu übertragen.

Krasnikovs Pfeife
Krasnikovs Pfeife

Fall mit zwei Rohren

Während eine einzelne Krasnikov-Röhre keine kausalen Probleme aufwirft, schlugen Allen E. Everett und Thomas A. Roman von der Tufts University vor, dass zwei Krasnikov-Röhren dazu führen würdeneinander entgegengesetzt sind, in der Lage sind, eine geschlossene, wie die Zeit, Kurve zu erzeugen, die die kausale Beziehung aufheben würde. Nehmen wir zum Beispiel an, dass eine Röhre gebaut wird, die die Erde mit einem bestimmten Stern verbindet, der 3.000 Lichtjahre entfernt ist. Astronauten reisen mit einer solchen Geschwindigkeit, dass es (aus ihrer Sicht) nur anderthalb Jahre dauert, um durch diese Röhre zu reisen. Die Astronauten verlegten dann eine zweite Röhre, anstatt zu der ersten zurückzukehren, die sie hergestellt hatten. Nach weiteren eineinhalb Jahren Schiffszeit werden sie zur Erde zurückkehren, aber bereits nach 6.000 Jahren in der Zukunft ihres Aufbruchs. Aber jetzt, wenn beide Krasnikov-Röhren an Ort und Stelle sind, können Astronauten aus der Zukunft in der zweiten Röhre zum Stern und dann durch die erste Röhre zur Erde reisen, aber sie werden den Endpunkt der Route 6.000 Jahre früher erreichen ihre Abreise. Krasnikovs System aus zwei Röhren verwandelte sich in eine Zeitmaschine.

Im Jahr 1993 argumentierte Matt Visser, dass ein Paar Wurmlöcher mit einer induzierten Zeitdifferenz nicht in der Lage wäre, sich zu kombinieren, ohne Effekte zu verursachen, die entweder das Wurmloch zerstören oder einfach in Form von Abstoßung miteinander interagieren würden. Diese Aussage deutet darauf hin, dass eine solche Situation es nicht zulassen würde, dass eine Zeitmaschine aus einem Paar Krasnikov-Pfeifen erscheint. Das heißt, die Vakuumfluktuation wird exponentiell wachsen und schließlich die zweite Krasnikov-Röhre zerstören, wenn sie sich der Grenze eines Kreises ähnlich der Zeit nähert, in dem die Kausalität verletzt wird.

Alcubierre-Blase oder Krasnikovs Pfeife

Jede dieser Theorien legt nahedie Implementierung der Verzerrung der Raumzeit und der Bewegung des Raumfahrzeugs mit Lichtgeschwindigkeit (unter bestimmten Bedingungen). Gelehrte, die sich auf diesem Gebiet auskennen, sagen etwa Folgendes:

Änderung der Position des Körpers im Raum mit Lichtgeschwindigkeit ist möglich. Man muss sich nur entweder in einer Blase bewegen, in der Raum und Zeit geknickt sind, oder in einem Rohr (Tunnel), das die diametralen Punkte der Welt (Raum) verbinden kann

Das heißt, für die Deutung des Wesens der Bewegung mit Lichtgeschwindigkeit und ihre anschließende Erklärung sind diese Theorien gleichermaßen geeignet wie nicht.

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