Călătoria cu viteza luminii este posibilă în limitele fizicii lui Einstein, susține un astrofizic

De zeci de ani, noi visăm să vizităm alte sisteme stelare.

Există doar o problemă — ele sunt într-atât de departe, încât în cazul unui zbor spațial obișnuit vor fi nevoie de zeci de mii de ani, pentru a ajunge la cel mai apropiat.

Totuși, fizicienii nu sunt genul de oameni ce renunță cu ușurință.

Oferiţi-le un vis imposibil şi ei vor oferi un mod incredibil, ipotetic, de-al face realitate. Posibil.

Într-un nou studiu, realizat de fizicianul Erik Lentz de la Universitatea Göttingen din Germania, noi am putea avea o soluție viabilă a acestei dileme şi este una care s-ar putea dovedi a fi mai realizabilă decât alte motoare de distorsiune potențiale.

Vedeţi şi: EmDrive, motorul spaţial “Imposibil” al NASA, este într-adevăr imposibil

Acesta este un domeniu ce atrage o mulțime de idei strălucitoare, fiecare oferind o abordare diferită pentru rezolvarea problemei călătoriei mai rapide ca viteaza luminii: realizarea unui mijloc de a trimite ceva prin spațiu la viteze superluminice.

Cu toate acestea, există unele probleme cu această noțiune.

În fizica convențională, în conformitate cu teoriile lui Albert Einstein, nu există nici o modalitate de a atinge sau a depăși viteza luminii, ceva de ce ar trebuie să dispunem pentru a călători la distanțe de ani-lumină.

Vedeţi şi: Primul test de succes a relativității generale a lui Einstein lângă o gaură neagră

Însă, asta nu i-a împiedicat pe fizicieni să încerce să rupă această limită universală de viteză.

În timp ce, împingerea materiei peste viteza luminii va fi întotdeauna un mare nu, nu, spaţiu-timpul, pe de altă parte, nu se supune acestei reguli.

De fapt, periferiile Universului se extind mai rapid, decât lumina ar spera vreodată să le ajungă.

Vedeţi şi: Hubble a confirmat: Universul depășește toate așteptările a ratei sale de extindere

Pentru a curba o mică bulă de spațiu într-un mod similar în scopuri de transport, ar trebui să rezolvăm ecuațiile relativității astfel, încât să creăm o densitate de energie mai mică decât golul spațiului.

Vedeţi şi: Fizicienii tocmai au confirmat limita superioară a vitezei sunetului în Univers

În timp ce acest tip de energie negativă are loc la o scară cuantică, acumularea suficientă sub formă de „masă negativă” este încă un tărâm al fizicii exotice.

Pe lângă facilitarea altor tipuri de posibilități abstracte, cum ar fi găurile de vierme şi călătoriile în timp, energia negativă ar putea ajuta la alimentarea a ceea ce este cunoscut sub numele de unitate Alcubierre.

Vedeţi şi: Există o teorie dincolo de teoria relativității ce permite zborul printr-o gaură de vierme

Acest concept speculativ folosește principiile energiei negative pentru a distorsiona spațiul în jurul unei nave spațiale ipotetice, permiţându-i să călătorească în mod eficient mai repede fără a încălca legile fizicii tradiționale, cu excepția motivelor explicate mai sus.

Noi, din start, nu putem spera să oferim o sursă de combustibil atât de fantastică.

Dar ce dacă ar fi posibil să se realizeze cumva o călătorie mai rapidă decât lumina, ce să respecte relativitatea lui Einstein, fără nevoia de a apela la careva fizică exotică, pe care fizicienii nu au văzut-o niciodată?

În noua lucrare, Lentz propune o astfel de modalitate care ar putea fi capabilă să realizeze acest lucru, datorită la ceea ce el numește o nouă clasă de solitioni hiper-rapizi — o formă de undă ce își menține forma şi energia, în timp ce se mișcă la o viteză constantă (şi în acest caz, o viteză mai rapidă decât lumina).

Vedeţi şi: Fizicienii au găsit în grafen o posibilitate de a obţine energie curată nelimitată

Potrivit calculelor teoretice ale lui Lentz, aceste soluții cu solitioni hiper-rapizi pot exista în cadrul relativităţii generale şi provin pur din densități de energie pozitivă, ceea ce înseamnă că numai este nevoie de a lua în considerare sursele exotice de densitate a energiei negative, care nu au fost încă verificate.

Cu suficientă energie, configuraţiile acestor solutioni ar putea funcționa ca „bule de distorsiune”, capabile de viteză superluminică şi permiţând teoretic unui obiect să treacă prin spaţiu-timp, protejat astfel de forțele mareice extreme.

Aceasta este o faptă impresionantă de gimnastică teoretică, chiar dacă cantitatea de energie necesară înseamnă că acest motor de distorsiune este doar o posibilitate ipotetică.

„Energia necesară pentru acest motor de distorsiune, ce călătorește cu viteza luminii pe o navă spațială cu o rază de 100 de metri, este de sute de ori mai mare ca masa planetei Jupiter”, spune Lentz (en).

„Economiile de energie ar trebui să fie drastice, de aproximativ 30 de ordine de mărime, pentru a fi în gama reactoarelor nucleare moderne de fisiune”.

În timp ce studiul lui Lentz susține că este prima soluție cunoscută de acest gen, lucrarea a apărut aproape exact în același timp cu o altă analiză recentă, publicată în această lună (en), ce la fel propune un model alternativ pentru motorul de distorsiune posibil din punct de vedere fizic, care nu necesită energie negativă pentru a funcționa.

Ambele echipe sunt acum în contact, spune Lentz, iar cercetătorul intenționează să împărtășească datele sale pentru ca alţi oameni de știință să poată explora cifrele sale.

Mai mult ca atât, Lentz îşi va explica cercetările peste o săptămână — într-o prezentare live pe YouTube pe 19 martie.

Mai există o mulțime de probleme de rezolvat, dar fluxul liber al unor astfel de idei rămâne unica speranță a noastră de a vizita stelele îndepărtate şi sclipitoare.

„Această lucrare a mutat problema călătoriei mai rapide ca lumina la un pas mai departe de cercetarea teoretică în fizica fundamentală şi mai aproape de inginerie”, a spus Lentz (en).

„Următorul pas este să înțelegem cum să reducem cantitatea de energie necesară în gama tehnologiilor actuale, la cea precum a unei centrale moderne mari de fisiune nucleară.

Atunci putem vorbi despre construirea primelor prototipuri”.

Descoperirile au fost raportate în Classical and Quantum Gravity.