Du hành nhanh hơn ánh sáng (FTL) là một phần chính của khoa học viễn tưởng và du hành giữa các vì sao. Tất nhiên, công nghệ này sẽ cực kỳ hữu ích đối với chúng ta trong thế giới thực và mặc dù về mặt lý thuyết, động cơ Warp đã được coi là có thể thực hiện được, chúng vẫn được coi là vượt quá tầm với của chúng ta. Giờ đây, nhà vật lý thiên văn Erik Lentz đã phác thảo một thiết kế lý thuyết mới của động cơ Warp có thể cho phép chúng di chuyển với tốc độ ánh sáng trong điều kiện vật lý bình thường.
Động cơ Warp – một loại động cơ có thể làm cong không gian cho phép các vật thể di chuyển từ điểm này sang điểm khác, thay vì sử dụng lực đẩy dựa trên vật lý của Newton. Khái niệm về động cơ sợi dọc luôn được gắn với một khái niệm chưa được chứng minh là “lực âm”.
Loại động cơ này hoạt động dựa trên việc bẻ cong hoặc làm biến dạng không-thời gian, lực đẩy của nó sẽ cho phép tàu vũ trụ di chuyển với tốc độ gần như vận tốc ánh sáng, đồng thời tránh được các vấn đề liên quan đến sự giãn nở thời gian.
Vấn đề là, theo thuyết tương đối rộng của Einstein, về mặt vật lý không thể có bất cứ thứ gì di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng. Điều này là do khi một vật chuyển động nhanh hơn thì khối lượng của nó tăng lên, vì vậy khi nó đạt đến tốc độ ánh sáng, khối lượng đó sẽ tiến tới vô cùng. Hơn nữa, nó sẽ cần năng lượng vô hạn để tăng tốc đến tốc độ đó.
Sự khởi đầu của sự hiểu biết về động cơ sợi dọc là vào năm 1994, khi nhà vật lý lý thuyết Miguel Alcubierre đề xuất khái niệm về động cơ làm cong không gian. Kể từ thời điểm đó, chúng tôi sử dụng tên “động cơ Alcubierre” để chỉ công nghệ chưa tồn tại.
Nhưng có thể có một số sơ hở. Năm 1994, nhà vật lý lý thuyết người Mexico Miguel Alcubierre đã phác thảo một thiết kế cho một động cơ sợi dọc, về mặt lý thuyết có thể cho phép một con tàu di chuyển nhanh hơn ánh sáng mà không vi phạm bất kỳ định luật vật lý nào.
Ý tưởng là tạo ra một bong bóng năng lượng âm xung quanh con tàu để cấu trúc không-thời gian phía trước nó co lại và không gian phía sau nó mở rộng. Về cơ bản, động cơ sợi dọc sử dụng một lượng năng lượng khổng lồ – có thể hơn tổng năng lượng tồn tại trong vũ trụ – để co và xoắn không thời gian xung quanh tàu vũ trụ để tạo ra bong bóng. , cách biệt với không gian xung quanh.
Ở trung tâm là một vùng không-thời gian “phẳng” nơi con tàu có thể di chuyển tự do, và nếu mọi người ở bên trong, họ thậm chí sẽ không cảm thấy rằng con tàu đang chuyển động.
Trong khi nghiên cứu các đề xuất về xung lực sợi dọc trước đây, nhà vật lý thiên văn Erik Lentz của Đại học Göttingen nhận ra rằng có những cấu hình cụ thể của bong bóng không-thời gian đã bị bỏ qua. Những bong bóng này có dạng soliton (hạt tiêu chuẩn ổn định) – những sóng nhỏ gọn truyền đi với tốc độ không đổi mà không bị mất hình dạng. Soliton được nhìn thấy trong một số trường hợp nhất định trong các gợn sóng trong nước, các chuyển động của khí quyển tạo ra các đám mây kỳ lạ hoặc ánh sáng truyền qua các phương tiện khác nhau. Trong trường hợp này, các soliton truyền qua chính không thời gian.
Lentz phát hiện ra rằng một số cấu hình soliton nhất định có thể được hình thành bằng cách sử dụng các nguồn năng lượng thông thường, mà không vi phạm bất kỳ phương trình nào của Einstein và không yêu cầu bất kỳ mật độ năng lượng âm nào. không tí nào.
Minh họa các thiết kế tàu vũ trụ khác nhau dựa trên hình dạng lý thuyết của các hạt siêu nhanh.
Lentz đã tổng hợp lý thuyết của mình sau khi phân tích nghiên cứu hiện tại và phát hiện ra những thiếu sót trong nghiên cứu trước đây về vấn đề này. Ông tin rằng các soliton có thể di chuyển nhanh hơn ánh sáng và “tạo ra plasma dẫn đường và các trường điện từ thông thường”.
Mặc dù khám phá này cho thấy khả năng du hành nhanh hơn ánh sáng, nhưng về cơ bản, nó vẫn đang trong giai đoạn khái niệm cho đến nay. Một cỗ máy du hành như vậy sẽ đòi hỏi một lượng năng lượng khổng lồ mà công nghệ hiện đại vẫn chưa thể cung cấp, “năng lượng lớn hơn khoảng 30 bậc so với các lò phản ứng hạt nhân hiện đại” – Tiến sĩ “Rất may, một số nghiên cứu trước đây đã đề xuất các cơ chế tiết kiệm năng lượng có khả năng giảm Lentz ước tính năng lượng yêu cầu gần 60 bậc “.
“Công việc này đưa vấn đề nhanh hơn ánh sáng tiến xa hơn một bước so với nghiên cứu lý thuyết trong vật lý cơ bản và tiến gần hơn đến kỹ thuật. Bước tiếp theo là tìm ra cách giảm lượng cấp độ”, Lentz nói. năng lượng thiên văn cần thiết trong phạm vi công nghệ ngày nay, chẳng hạn như một nhà máy điện phân hạch hạt nhân hiện đại lớn, thì chúng ta có thể nói về việc xây dựng các nguyên mẫu động cơ đầu tiên “.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí bình duyệt “Cổ điển và lượng tử hấp dẫn”.