新しいワープドライブの概念はスペースを歪めますが、私たちを非常に速く動かすことはありません。

物理学者で構成されたチームは、実際の物理的なワープドライブを構築しながらも、既知の物理学の法則を破らないことが可能であることを発見しました。 1つの注意：ワーピングを行う船は光の速度を超えることができないため、すぐに興味深い場所に移動することはできません。 しかし、この研究は依然として重力についての私たちの理解にとって重要な進歩を示しています。

動かずに動く

アインシュタインの一般相対性理論は、質量とエネルギーを時空間変形と結び付ける重力に関連する問題を解決するためのツールキットです。 その結果、これらの時空間変形は、質量とエネルギーがどのように移動するかを示しています。 ほとんどすべての場合、物理学者は特定のオブジェクトの組み合わせがどのように動くかを調べるために相対方程式を使用します。 彼らは星の周りを回る惑星や2つのブラックホール衝突などの物理的なシナリオを持っており、これらのオブジェクトが時空間をどのように変形させ、システムのその後の進化が何であるかを尋ねます。

しかし、所望の運動を想像し、どのような時空間変形がこれを可能にするかを質問することによって、アインシュタインの数学を逆に実行することも可能です。 これがメキシコの物理学者ミゲル・アルクビエール（Miguel Alcubierre）がワープドライブの物理的な基礎を発見した方法です。 スタートレック 独占販売権。

ワープドライブの目的は、通常、光よりも速い動きを含む広告の中断時にAからBに移動することです。 しかし、特殊相対性理論は、光よりも速い速度を明示的に禁止する。 これは作家を決して苦しませんでしたが、 スタートレック、それはAlcubierreを迷惑させた。 彼は時空間を巧妙に操作してワープドライブを構築することが可能であることを発見しました。 これにより船の前の空間は上に来るので、船の後の空間は増えるように配置しました。 これは厳密に言うと動きなしでモーションを生成します。

矛盾のように聞こえますが、これは一般相対性理論の驚くべき側面の1つです。 Alcubierreのワープドライブは絶対に動かないため、光の速度制限違反を防ぎます。 ~経由 スペース; 代わりに、空間自体は本質的に宇宙船の目的地をより近づけるように操作される。

アルクヴィエールのデザインは感情的ですが、致命的な欠陥があります。 必要な時空間歪みを提供するには、宇宙船には通常、負の質量を持つ物質と見なされる一種の外来物質を含める必要があります。 負の質量には、負の5kgの重量のボールを蹴ると、運動量の保存に違反して後方に飛ぶ可能性など、物理学についての私たちの理解を妨げるいくつかの概念的な問題があります。 さらに、実際の宇宙に存在する負の質量を持つ物体を見た人は誰もいません。

負の質量に関するこの問題により、物理学者は一般相対性理論の補足としてさまざまなバージョンの「エネルギー条件」を提案しました。 これらは相対性理論自体には適用されませんが、一般的な相対性理論は私たちの宇宙に存在しないように見える負の質量のようなものを可能にするので、追加の機能が必要です。 これらのエネルギー条件は相対性理論方程式から逸脱します。 それはバニラGRが超光速運動のようにすることを許可しますが、残りの宇宙は同意しないようであるという不安な事実に対する科学者の反応です。

ワープファクター0

エネルギー状態は実験的または観察的に証明されていませんが、宇宙のすべての観測と一致する声明であるため、ほとんどの物理学者はこれをやや真剣に受け入れます。 そして、最近まで物理学者たちは、このようなエネルギー条件で本当に望んでいてもワープドライブを作れないというのが100％明らかだと思いました。

しかし、ハンツビルにあるアラバマ大学のJared Fuchsが率いる国際物理学者チームが発見した方法があります。 （このチームはワープドライブ研究に専念する仮想シンクタンクである応用物理学応用研究所（Applied Propulsion Laboratory of Applied Physics）にも所属しています。）ジャーナルに掲載された論文で 高電波と量子重力研究者たちは、ワープドライブのどのバージョンでも動作できるかどうかを調べるために、相対性理論を深く掘り下げました。

一般的な相対性理論方程式は、特にワープドライブなどの複雑な場合には解くことが非常に困難です。 だからチームはソフトウェアアルゴリズムに目を向けました。 方程式を手で解くのではなく、彼らは数値的に解を探り、エネルギー条件に従うことを確認しました。

チームは実際に推進装置を作ろうとしなかった。 その代わりに、彼らは船が加速したり、船内で圧倒的な重力潮汐力を経験することなく地点から地点に移動することを可能にする一般的な相対性理論に対するさまざまなソリューションを探索しました。 これは想像している乗客の快適さにはるかに近いです。 その後、これらの解決策が外来物質の使用を防止するエネルギー条件に適合していることを確認した。

研究者たちは、実際に旅行者が加速せずに移動できるようにスペースを操作する方法であるワープドライブソリューションを発見しました。 ただし、無料のランチのようなものはなく、このワープドライブの物理的特性には重要な注意事項があります。 船と乗客は決して光より速く移動することはできません。 さらに、残念なことは、新しい研究を支持する研究者が、物質のどの構成がねじれを引き起こす可能性があるかを理解することに気を付けないようであるという事実です。