Naukowcy mają nowy pomysł na odkrycie obcych cywilizacji. Jest szalony
Kojarzycie napęd znany ze Star Treka i Gwiezdnych Wojen, który pozwalał na szybkie pokonywanie ogromnych prędkości w kosmosie? Naukowcy wpadli, jak dzięki niemu wykryć obce cywilizacje i wcale nie chodzi o zbudowanie na Ziemi statku kosmicznego.
Czy nasi potomkowie będą używali napędu warp do podróży w kosmosie? Nie można wykluczyć takiej możliwości. Naukowcy sugerują, że już teraz, przy obecnie znanej nam fizyce jesteśmy w stanie stworzyć taki napęd, o czym niedawno informowaliśmy w GeekWeeku.
Choć napęd warp ma swoje korzenie w jednej z najpopularniejszych serii science fiction - Star Trek - to ma również podstawy naukowe. Nowe symulacje pokazują, że w pewnych sytuacjach może wytworzyć fale grawitacyjne możliwe do zaobserwowania na Ziemi, co pozwoli na wykrycie obcych cywilizacji. Brzmi niesamowicie? Prawdopodobnie tak, ale ta koncepcja opiera się na zasadach ogólnej teorii względności Einsteina.
Napęd warp jest zgodny z prawami fizyki
Modelowanie matematyczne modelu warp po raz pierwszy przeprowadził w 1994 r. fizyk Miguel Alcubierre. Według niego statek kosmiczny mógłby podróżować szybciej niż światło (oczywiście tylko według zewnętrznego obserwatora) dzięki zniekształceniu przestrzeni, polegającemu na jej zawężaniu przed i rozszerzaniu za nim. Takie pokonywanie ogromnych odległości w krótkim czasie dzięki zakrzywianiu czasoprzestrzeni, niejako omijając granicę prędkości światła jest zgodne z ogólną teorią względności. Napęd nie przyspiesza statku kosmicznego powyżej prędkości światła, jest to niemożliwe.
Zasadnicza idea napędu warp polega na tym, że zamiast przekraczać prędkość światła bezpośrednio w lokalnym układzie odniesienia, co naruszałoby niezmienność Lorenza, "bańka warp" mogłaby pokonywać odległości szybciej niż prędkość światła (mierzona od jakiegoś odległego obserwatora) poprzez zawężanie czasoprzestrzeni przed sobą i rozszerzanie czasoprzestrzeni za nią.
Niestety model ten wymaga energii ujemnej, co na tę chwilę realnie uniemożliwia wykonanie technologii znanej także m.in. z Gwiezdnych Wojen. W badaniu przesłanym na serwer preprintów arXiv astrofizyczka i matematyczka Katy Clough z Queen Mary University of London wraz z kolegami Timem Dietrichem z Instytutu Fizyki Grawitacyjnej Maxa Plancka i Sebastianem Khanem z Uniwersytetu w Cardiff badają, czy hipotetyczne awarie napędu warp mogą emitować wykrywalne fale grawitacyjne.
Kosmiczny napęd może pozwolić wykryć obce cywilizacje
Oczywiście naukowcy nie udają, że potrafią zbudować futurystyczny napęd. Korzystają z innego dostępnego od dawna narzędzia - matematyki, przeprowadzając symulacje. Jeśli napęd Alcubierre’a osiąga stałą prędkość, niewykrywalny. Nie generuje fal grawitacyjnych i nie ma masy ADM. ADM oznacza Arnowitt - Deser - Misner, nazwany na cześć trzech fizyków.
Gdy przyspieszy, zwolni lub ulegnie awarii, staje się widoczny dzięki wywołaniu potężnych fal grawitacyjnych. Wytworzone w czasoprzestrzeni zakłócenia możemy obrazowo porównać do fal na wodzie spowodowanych nagłym ruchem. Tak intensywne wydarzenie uwolniłoby wystarczającą ilość energii, aby wygenerować fale grawitacyjne, podobne do tych wytwarzanych w wyniku łączenia się czarnych dziur lub zderzeń gwiazd neutronowych.
Mogą one zostać wykryte dzięki LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), który obserwuje zmarszczki w czasoprzestrzeni spowodowane zdarzeniami kosmicznymi.
W przytoczonym w artykule przykładzie bańki warp o szerokości 1 km poruszającej się z prędkością 10 proc. prędkości światła podano, że powinien zostać wygenerowany sygnał o częstotliwości 300 kHz, wykrywalny w odległości do 3,26 mln lat świetlnych. Zdaniem naukowców detektor podobny do LIGO, ale zaprojektowany do pracy z wyższymi częstotliwościami, mógłby wykryć ten sygnał. "Propozycje takich detektorów istnieją i są wykonalne, ale w chwili obecnej żadna nie jest finansowana" - powiedział Clough.
Choć pomysł szukania obcych cywilizacji dzięki falom grawitacyjnym spowodowanym napędem warp jest fizycznie możliwy, to na tę chwilę wydaje się być też wyjątkowo szalony. Daleko nam jeszcze do wykorzystania LIGO w celu wykrywania takich sygnałów. W zasadzie nie mamy nawet pewności, czy potencjalni kosmici używają naszych koncepcji inspirowanych science-fiction.
Niewątpliwie znajdzie się grupa naukowców, która będzie chciała dalej prowadzić takie rozważania. Zrozumienie tego typu zmian w czasoprzestrzeni mogłoby również poszerzyć naszą wiedzę o jej dynamice w scenariuszach naruszających znane warunki energetyczne. Takie badania przesuwają granice naszego rozumienia fizyki, testują granice ogólnej teorii względności i potencjalnie prowadzą do nowych spostrzeżeń teoretycznych.
***
Co myślisz o pracy redakcji Geekweeka? Oceń nas! Twoje zdanie ma dla nas znaczenie.
***
Bądź na bieżąco i zostań jednym z 90 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!
