ساخت ماشین وارپ امکان‌پذیر است (+عکس)

یکی از مهمترین موانعی که بشریت را از ستارگان، دور نگه می‌دارد، محدودیت سرعت در کیهان است. حتی اگر ما این فناوری را داشتیم که با فضاپیماهای پرسرعت در فضا حرکت کنیم، سرعتی که می‌توانیم به طور معمول با آن سفر کنیم محدود به سرعت نور در خلاء است.

هیچ چیز در کیهان نمی‌تواند سریع‌تر از ۳۰۰ هزار کیلومتر در ثانیه حرکت کند – و هیچ چیزِ دارای جرم نمی‌تواند به این سرعت برسد. با این حال، راه‌حل‌ها و حفره‌های نظری وجود دارد. بر طبق این نظریات، تار و پود فضا-زمان می‌تواند منحرف و خم شود. یکی از آنها «کرمچاله» است. کرمچاله‌ها میانبرهایی در فضا هستند که با تا کردن فضا-زمان ایجاد می‌شوند.

به گزارش بیگ بنگ، مورد بعدی “ماشین وارپ” است که می‌تواند در فضا-زمان پیچ‌ و تاب ایجاد کند و با این کار محدودیت سرعت را دور بزند. با فشردن فضا در جلو و انبساط آن به عقب، مانند خمیر دندان در یک لوله، کار می‌کند، بنابراین مقدار فضایی را که باید طی شود کاهش می‌دهد و به برخی از فضاپیماهای فرضی اجازه می‌دهد مسافت را سریع‌تر از زمانی که فضا-زمان به حال خود رها شده، طی کنند.

به دلایل واضحی، این چیزی نیست که بشریت به آن دست یافته باشد. اما بتازگی گروهی بین‌المللی از دانشمندان فیزیک کاربردی در مورد چگونگی کارکرد ماشین وارپ نظریه‌پردازی کردند – و اکنون فکر می‌کنند راه‌حل جدیدی دارند، چیزی که به آن درایو چرخشی با سرعت ثابت، می‌گویند.

“جرد فوکس” فیزیکدان از گروه فیزیک کاربردی، که دکترای خود را در دانشگاه آلاباما در هانتسویل گذرانده، می‌گوید: «این مطالعه گفتگو درباره‌ی ماشین‌ وارپ را تغییر می‌دهد.» ما با نمایش اولین مدل در نوع خود، نشان دادیم که ماشین‌ وارپ ممکن است به داستان‌های علمی- تخیلی تنزل پیدا نکند.

هنگامی که “میگل آلوبیره” فیزیکدان نظری مکزیکی، در سال ۱۹۹۴ ماشین وارپ خود را پیشنهاد کرد، یک اشکال مهم داشت. این ماشین برای ایجاد عدم تعادل در فضا-زمان، نیاز به حبابی از چگالی انرژی منفی در اطراف یک جسم داشت که توسط ذرات عجیب و غریبی که ما هنوز کشف نکرده‌ایم یا انرژی تاریک مرموز که انبساط کیهان را هدایت می‌کند، نیرو می‌گیرد.

این امر در حال حاضر یا شاید هرگز از راه دور قابل دستیابی نباشد، اما چیز دیگری وجود دارد که می‌تواند فضا-زمان را منحرف کند – و آن گرانش است. کار قبلی در فیزیک کاربردی توضیح می‌داد که چگونه توسعه‌ی یک میدان گرانشی فوق‌قدرتمند می‌تواند فضا-زمان را فشرده کند، در حالی که ماشین وارپ را به خوبی در محدوده‌های فیزیک شناخته شده حفظ نماید.

آخرین کار محققان بر روی راه حل مشابهی تمرکز دارد، تئوری یک ماشین وارپ است که می‌تواند فضا-زمان را طوری دستکاری کند که گویی به صورت گرانشی به ماده معمولی واکنش نشان می‌دهد. این شامل یک پوسته‌ی پایدار از ماده با یک «بردار شیفت اصلاح شده در داخل آن» است. حباب وارپ حاصل، که در تصویر زیر نشان داده شده، یک فضاپیما را با سرعتی کمتر از سرعت نور به فضا می‌فرستد، اما به گفته‌ی محققان، می‌تواند بدون نیاز به منابع انرژی عجیب و غریب کار کند.

“فوکس” و همکارانش در مقاله‌ی خود نوشتند: «در این مقاله، ما اولین راه حل ماشین وارپ فیزیکی زیرآستانه‌ای با سرعت ثابت را تا به امروز ایجاد کردیم که کاملاً با ویژگی‌های انتقال ژئودزیکی متریک الکوبیر سازگار است.»

«این نتیجه‌ی جدید و هیجان‌انگیز، اولین گام مهم برای درک راه‌حل‌های فیزیکی ماشین وارپ است.» توجه داشته باشید که این کار هنوز عملی نیست. اما می‌تواند گامی در جهت درست باشد. این تیم قصد دارد مدل خود را بیشتر بررسی کند تا ببیند آیا می‌تواند آن را اصلاح کند یا خیر، و قصد دارد راه‌هایی برای افزایش سرعت‌هایی که می‌تواند به آن برسد را بررسی نماید.

“کریستوفر هلمریچ” فیزیکدان گروه فیزیک کاربردی و دانشجوی فارغ التحصیل دانشگاه آلاباما در هانتسویل گفت: «اگرچه چنین طرحی همچنان به مقدار قابل توجهی انرژی نیاز دارد، اما نشان می‌دهد که می‌توان اثرات وارپ را بدون اَشکال عجیب و غریب ماده به دست آورد.» این یافته‌ها راه را برای کاهش‌ انرژی مورد نیاز ماشین وارپ هموار می‌کند.» مقاله‌ی این تیم در مجله‌ی Classical and Quantum Gravity منتشر شده است.