Proprio mentre mi eccitavo della possibilità di viaggiare in mondi lontani, gli scienziati hanno scoperto un profondo difetto con i viaggi più veloci della luce. Sembra esserci un limite quantico 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 no ...
Prima di tutto, non abbiamo idea di come generare energia sufficiente per creare una "bolla" nello spazio-tempo. Questa idea è stata messa per la prima volta su basi scientifiche Michael Alcubierre dell'Università del Messico nel 1994, ma prima è stata resa popolare solo da universi di fantascienza come Star Trek. Tuttavia, per creare questa bolla abbiamo bisogno di una qualche forma di esotico la materia alimenta un po ' ipotetico generatore di energia all'uscita 1045 Joules (secondo i calcoli di Richard K. Obousy e Gerald Cleaver nel documento "Putting the 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 persino di distorcere lo spazio- tempo attorno a un oggetto.
Questo è un lotto di energia.
Se una razza umana sufficientemente avanzata poteva generare così tanta energia, direi che saremmo comunque padroni del nostro Universo, che avrebbe bisogno di curvatura quando potremmo anche creare wormhole, gate stellari o accedere a universi paralleli. Sì, il warp drive è fantascienza, ma è interessante indagare su questa possibilità e aprire scenari fisici in cui il warp drive potrebbe funzionare. Ammettiamolo, niente di meno che viaggiare alla velocità della luce è un vero svantaggio per il nostro potenziale di viaggiare verso altri sistemi stellari, quindi dobbiamo tenere aperte le nostre opzioni, non importa quanto futuristiche.
Sebbene la velocità di curvatura sia altamente teorica, almeno si basa su una fisica reale. È un mix di teoria delle superstringhe e multidimensionale, ma la velocità di curvatura sembra essere possibile, ipotizzando un vasto apporto di energia. Se possiamo "semplicemente" schiacciare le dimensioni extra strettamente arricciate (maggiori delle "normali" quattro in cui viviamo) di fronte a un veicolo spaziale futuristico ed espanderle dietro, verrà creata una bolla di spazio stazionario in cui il veicolo spaziale risiederà in 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 i viaggi più veloci 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 di c. Inoltre, le radiazioni Hawking molto probabilmente cucinerebbero 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 superluminale di curvatura dell'ordito sperimenterebbe genericamente un flusso termico di particelle Hawking", Afferma Stefano Finazzi e co-autori della International School for Advanced Studies di Trieste, Italia. “Dall'altro lato, tale flusso di Hawking sarà genericamente estremamente elevato se la materia esotica che supporta la trasmissione dell'ordito ha la sua origine in un campo quantico che soddisfa una qualche forma di disuguaglianze quantistiche.”
In breve, verranno generate radiazioni Hawking (solitamente associate alla radiazione di energia e quindi alla perdita di massa dei buchi neri che evaporano), irradiando gli occupanti della bolla a temperature inimmaginabilmente elevate. La radiazione di Hawking verrà generata quando si formeranno orizzonti nella parte anteriore e posteriore della bolla. Ricordi quei grandi numeri di cui i fisici non hanno paura? Si prevede che le radiazioni Hawking arrostiranno qualsiasi cosa all'interno della bolla fino a un possibile 1030K (il massimo possibile la temperatura, la temperatura di Planck, è 1032K).
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 quantico.
“Soprattutto, troviamo che l'RSET [tensore di energia da stress rinormalizzato] crescerà esponenzialmente nel tempo vicino e sopra la parete anteriore della bolla superluminale. Di conseguenza, si è portati a concludere che le geometrie di curvatura dell'ordito sono instabili contro la reazione di reazione 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 Hawking. In questo caso, potresti non battere la velocità della luce, ma hai un modo rapido e stabile per aggirare l'Universo. Purtroppo abbiamo ancora bisogno di materia "esotica" per creare la bolla spazio-temporale in primo luogo ...
fonti: "Instabilità semiclassica delle pulsazioni dinamiche di curvatura" Stefano Finazzi, Stefano Liberati, Carlos Barceló, 2009, arXiv: 0904.0141v1 [gr-qc], "Indagine sulle dimensioni compattate: energie di Casimir e aspetti fenomenologici" Richard K. Obousy, 2009, arXiv: 0901.3640v1 [gr-qc]
Via: Blog di Physics arXiv
