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スタートレックからのワープドライブは可能ですか?

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ほぼすべての「スタートレック」のエピソードと映画の主要なプロットデバイスの1つは、宇宙船が光速以上で移動できることです。これは、として知られている推進システムのおかげで起こります ワープドライブ。それは「サイエンスフィクション」のように聞こえます。ワープドライブはまだ実際には存在しません。しかし、理論的には、この推進システムのいくつかのバージョンは、アイデアから与えられた十分な時間、お金、および材料から作成できます。

おそらくそれが可能だと思われる主な理由は、まだ反証されていないからです。ですから、FTL(超高速)旅行には未来への希望がありますが、それはいつでもすぐに起こるとは思えません。

ワープドライブとは

ワープドライブは、SF船が光の速度よりも速く移動することで宇宙を通過できるようにするものです。光速度は宇宙の速度制限であり、宇宙の究極の交通法と障壁であるため、これは重要な側面です。

私たちが知る限り、光ほど速く動くものはありません。相対性理論に関するアインシュタインの理論によると、質量のある物体を光の速度まで加速するには無限のエネルギーが必要です。 (光自体がこの事実の影響を受けない理由は、光の粒子である光子が質量を持たないためです。)その結果、宇宙船が光は単純に不可能です。

しかし、2つの抜け穴があります。 1つは、光速に可能な限り近づけて走行することは禁止されていないように見えることです。 2つ目は、光の速度に到達することが不可能であることについて話すとき、物体の推進について話しているということです。ただし、ワープドライブのアイデアは、必ずしも光の速度で飛行する船または物体自体に基づいているわけではありません。

ワープドライブとワームホール

ワープドライブを使用することは、宇宙を旅することとは明らかに異なります。 ワームホール。 これらは、宇宙船がハイパースペースをトンネリングすることにより、ある地点から別の地点に移動できるようにする理論的な構造です。事実上、彼らは技術的に通常の時空に拘束されたままなので、船は近道をすることができます。

これのプラスの副産物は、宇宙船が時間遅延や人体への大規模な加速効果などの望ましくない効果を回避できることです。これは、SFのストーリーを本当に台無しにします。

ワープのアイデア

物理学と光の進み方に関する現在の理解では、オブジェクトがそのような速度に到達することは除外されていますが、 スペース自体 光速以上で移動する。実際、問題を調査した一部の人々は、初期の宇宙では、時空が超光速で拡大したと主張しています。

これらの仮説が真実であることが証明された場合、ワープドライブはこの抜け穴を利用でき、その後、科学者は時空を移動するために必要な膨大なエネルギーを生成する方法の問題を残します。

ワープドライブは、このように考えることができます。ワープドライブは、宇宙船の前で時空を収縮させる膨大な量のエネルギーを作り出し、同時にリアで時空を均等に拡大し、最終的にワープバブルを作成します。これにより、時空がバブルによってカスケードされ、ワー​​プが超光速進行で新しい目的地に進むと、船はそのローカルエリアに静止したままになります。

メキシコの科学者ミゲル・アルクビエールは、ジーン・ロッデンベリーの画期的な陰謀ドライバーに魅了されて動機付けられ、ワープドライブが実際に宇宙を支配する実際の法則と一致していることを証明しました。 Alcubierreドライブとして知られる20世紀後半の設計では、宇宙船は時空の「波」に乗っています。これは、サーファーが海で波に乗っているようです。

ワープチャレンジ

Alcubierreの証拠と、理論物理学の現在の理解にはワープドライブの開発を禁止するものは何もないという事実にもかかわらず、アイデア全体はまだ推測の領域にあり、現在の技術はまだ十分ではありません。人々はそのような偉業を達成する方法に取り組んでいますが、まだ解決されていない多くの問題があります。

負の質量

ワープバブルの作成と移動には、その前のスペースを消滅させる必要がありますが、後ろのスペースは急速に成長します。消滅空間とは、負の質量または負のエネルギーと呼ばれるもので、まだ「発見されていない」非常に理論的なタイプの物質です。

しかし、3つの理論により、負の質量の現実に近づくことができました。カシミール効果は、2つの平行なミラーが真空内に配置されるセットアップをレイアウトします。それらを互いに非常に近づけると、それらの間のエネルギーが周囲のエネルギーよりも低くなり、たとえたとえほんのわずかな量であっても、負のエネルギーと呼ばれるものが作成されます。

2018年現在、ロチェスター大学の科学者は、レーザーを使用して負の質量を作成する別の可能性を実証しました。これらの発見は機能しているワープドライブに近い人類をインチングしているにもかかわらず、これらのわずかな量は、FTLの200倍を移動するのに必要な負のエネルギー密度の大きさからは遠く離れています(これは、妥当な時間)。

おそらく最も重要なのは、2016年に、LIGO(レーザー干渉計重力波観測所)の科学者が、時空が巨大な重力場の存在下で「ゆがんで」曲がることを証明したことです。

エネルギー量

1994年のAlcubierreの設計と2001年のNatarioの設計では、時空の必要な膨張と収縮を作成するのに必要なエネルギーの膨大な量は、100億年の寿命の間、太陽の出力を超えると思われました。しかし、さらなる研究により、負のエネルギーの量をガス巨大惑星の量まで下げることができました。

1つの理論は、物質の反物質消滅、反対の電荷を持つ同じ粒子の爆発から抽出された大量のエネルギーを、船の「ワープコア」で使用することです。

ワープドライブでの旅行

たとえば、重力波を使用して、特定の宇宙船の周りの時間空間を曲げること、および/または同じことをする負のエネルギーを作成することに成功した場合でも、同時に、莫大な量のエネルギーを利用することに成功した場合、ワープドライブ旅行に関してさらに質問があります。

科学者は、私たちの星間旅行とともに、私たちのワープバブルが潜在的に多数の粒子を収集し、到着時に大爆発を引き起こす可能性があると理論づけています。これに関連する別の考えられる問題は、ワープバブル全体をどのようにナビゲートするかという問題と、地球とどのように通信するかという問題です。

結論

技術的には、私たちはまだワープドライブ機能と星間移動から遠く離れていますが、テクノロジーとコンピューターの加速により、それほど遠くないかもしれません。科学の最近の進歩と革新を推進する意欲により、宇宙飛行文明を私たちにしようとするイーロン・マスクやジェフ・ベゾスのような人々は、ワープ・ドライブのコードを解読するために必要な刺激です。数十年ぶりに、宇宙飛行についてのロックンロールのような興奮があります。これは、宇宙のマスターになるための探求におけるもう1つの不可欠な要素です。



コメント:

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