Co by się stało, gdyby napęd warp się zepsuł?

Fizycy od dziesięcioleci badają teoretyczne możliwość podróży statków kosmicznych napędzanych nie przez silniki, ale przez kompresję czasoprzestrzeni przed nim – tzw. „napęd warp”. Naukowcy próbują nawet symulować fale grawitacyjne, które mógłby emitować, gdyby się zepsuł.

.Napędy warp są podstawą science fiction i teoretycznie statki kosmiczne mogłyby dzięki niemu poruszać się szybciej niż światło. Niestety, istnieje wiele problemów z ich skonstruowaniem w praktyce, takich jak wymóg wykorzystania egzotycznego rodzaju materii o ujemnej energii.

Nowe badanie przeprowadzone, za pomocą symulacji numerycznych, przez naukowców z Queen Mary University of London, University of Potsdam, Max Planck Institute (MPI) for Gravitational Physics w Poczdamie i Cardiff University, skupiło się nie na opracowaniu tego typu napędu, ale na teoretycznych konsekwencjach jego awarii. Badanie zostało opublikowane w Open Journal of Astrophysics.

„Mimo że napędy warp są czysto teoretyczne, mają dobrze zdefiniowany opis w ogólnej teorii względności Einsteina, a zatem symulacje numeryczne pozwalają nam zbadać wpływ, jaki mogą mieć na czasoprzestrzeń w postaci fal grawitacyjnych” – wyjaśnia dr Katy Clough z Queen Mary University of London.

„Miguel Alcubierre stworzył pierwsze rozwiązanie napędu warp podczas swojego doktoratu na Cardiff University w 1994 roku, a następnie pracował w MPI w Poczdamie. To naturalne, że kontynuujemy tradycję badań nad napędem warp w erze astronomii fal grawitacyjnych” – mówi dr Sebastian Khan z Cardiff University.

Jak tłumaczą astronomowie, zapadający się napęd warp wygenerowałby wyraźny wybuch fal grawitacyjnych – falowanie czasoprzestrzeni, które może zostać wykryte przez detektory znajdujące się na Ziemie, które zwykle wycelowane są w fuzje czarnych dziur i gwiazd neutronowych. W przeciwieństwie do pochodzącego od łączących się obiektów astrofizycznych, sygnał ten byłby krótki i miałby wysoką częstotliwość, więc obecne instrumenty nie wychwyciłyby go.

Jednak przyszłe detektory o wyższej częstotliwości mogłyby podołać temu zadaniu, chociaż nie istnieją jeszcze plany ich budowy, ludzkość posiada odpowiednią technologię. Zdaniem astronomów, stwarza to możliwość wykorzystania tych sygnałów do poszukiwania dowodów na istnienie technologii napędu warp wykorzystywaną przez obce cywilizacje, nawet jeśli sami nie będziemy w stanie jej zbudować.

„W naszym badaniu początkowym kształtem czasoprzestrzeni jest bąbel warp opisany przez Alcubierre’a. Chociaż byliśmy w stanie wykazać, że obserwowalny sygnał mógłby być w zasadzie znaleziony przez przyszłe detektory, biorąc pod uwagę spekulacyjny charakter pracy, nie jest to wystarczające do kierowania rozwojem instrumentów” – zaznacza dr Khan.

Badanie zagłębia się również w dynamikę energii zapadającego się napędu warp. Proces ten, jak wskazują naukowcy, emitowałby falę materii o ujemnej energii, po której nastąpiłyby naprzemienne fale dodatnie i ujemne. Ten złożony taniec skutkowałby wzrostem netto ogólnej energii systemu i w zasadzie mógłby stanowić kolejną sygnaturę zapaści, gdyby wychodzące fale oddziaływały z normalną materią.

Badania te, jak sugerują astronomowie, przesuwają granice rozumienia egzotycznych czasoprzestrzeni i fal grawitacyjnych. „Dla mnie najważniejszym aspektem tego badania jest nowość w dokładnym modelowaniu dynamiki czasoprzestrzeni o ujemnej energii oraz możliwość rozszerzenia technik na sytuacje fizyczne, które mogą pomóc nam lepiej zrozumieć ewolucję i pochodzenie naszego Wszechświata lub unikanie osobliwości w centrum czarnych dziur” – podkreśla dr Cloug.

.„To przypomnienie, że koncepcje teoretyczne mogą popchnąć nas do odkrywania wszechświata na nowe sposoby. Nawet jeśli jesteśmy sceptyczni co do prawdopodobieństwa zobaczenia czegokolwiek, myślę, że jest to wystarczająco interesujące, aby warto było się temu przyjrzeć” – podsumowuje.

Oprac. EG