[/ Caption]

Alcubierre-stasjonen er en av de bedre kjente warp-stasjonene på papirmodeller - der en mulig metode for warp-stasjon ser ut til å fungere matematisk så lenge du ikke blir for hengt opp på fysikk i den virkelige verden og noen irriterende grenseproblemer.

Nylig har Alcubierre-drivkonseptet blitt testet innen matematisk modellert metamateriale - noe som kan gi en grov analogi av rom-tid. Interessant nok viser det seg at Alcubierre-stasjonen under disse forholdene ikke klarer å bryte lysbarrieren - men ganske i stand til å utføre 25% av lyshastigheten, noe som ikke er det du vil kalle sakte.

OK, så to konseptuelle problemer å takle her. Hva pokker er en Alcubierre-stasjon - og hva pokker er metamateriale?

Alcubierre-stasjonen er et slags matematisk tankeeksperiment der du forestiller deg at romskipet ditt har en drivmekanisme som er i stand til å snekre en boble av romtid slik at komponenten av boble foran deg trekker seg sammen og bringer poeng foran deg nærmere - mens boblen bak du utvider, flytter det som ligger bak deg lenger bort.

Denne snevde geometrien beveger romskipet fremover, som en surfer på en bølge av rom-tid. Å opprettholde denne varpen dynamisk og kontinuerlig når skipet beveger seg fremover, kan føre til raskere enn lys-hastigheter fra en observatørs synspunkt utenfor boblen - mens skipet knapt beveger seg i forhold til den lokale romtiden i boblen. Faktisk gjennom hele reisen opplever mannskapet frie fallforhold og blir ikke plaget av G-styrker.

Noen begrensninger i Alcubierre-stasjonsmodellen er at selv om matematikken kan antyde at bevegelse av skipet fremover er teoretisk mulig, er det ikke klart hvordan det kan starte og deretter stoppe senere. Mekanismen som ligger til grunn for generering av boblen gjenstår også å forklare. For å fordre rom-tid, må du omfordele masse eller energitetthet på noen måte. Hvis dette innebærer å skyve partikler ut mot kantene av boblen, risikerer dette en situasjon hvor partikler ved grensen til boblen vil bevege seg raskere enn lys innenfor referanserammen for rom-tid utenfor boblen - noe som ville bryte med et grunnleggende prinsipp av generell relativitet.

Det er foreslått forskjellige løsningsløsninger, som inkluderer negativ energi, eksotiske stoffer og tachyons - selv om du er godt nede i kaninhullet på dette stadiet. Likevel, hvis du kan tro seks umulige ting før frokosten, så hvorfor ikke en Alcubierre-kjøretur også.

Nå er metamaterialer matrise-lignende strukturer med geometriske egenskaper som kan kontrollere og forme elektromagnetiske bølger (så vel som akustiske eller seismiske bølger). Til dags dato har slike materialer ikke bare blitt teoretisert, men bygget - i det minste med kapasitet til å manipulere stråling med lang bølgelengde. Men teoretisk sett kan veldig fint presiserte metamaterialer være i stand til å manipulere optiske og kortere bølgelengder - noe som skaper potensialet for usynlighet kapper og romfartøy-kapping enheter ... i det minste, teoretisk.

Uansett, metamaterialer som er i stand til å manipulere det meste av det elektromagnetiske spekteret, kan matematisk modelleres - selv om de ikke kan bygges med nåværende teknologier. Denne modelleringen har blitt brukt for å lage virtuelle sorte hull og undersøke sannsynligheten for Hawking-stråling - så hvorfor ikke bruke den samme tilnærmingen til å teste et Alcubierre-varpdrev?

Det viser seg at materialparametrene til til og med såkalt ‘perfekt’ metamateriale ikke vil la Alcubierre-stasjonen bryte lyshastigheten, men vil tillate den å oppnå 25% lyshastighet - å være rundt 75 000 kilometer i sekundet. Dette kommer deg til Alpha Centauri-systemet om sytten år, forutsatt at akselerasjon og retardasjon bare er små komponenter av reisen.

Hvorvidt begrensningene pålagt av metamateriale i denne testen er en indikasjon på at den ikke kan etterligne fordreining av romtid - som Alcubierre-stasjonen trenger for å bryte lyshastigheten - eller om Alcubierre-stasjonen bare ikke kan gjøre det, forblir et åpent spørsmål . Det som er overraskende og oppmuntrende er at stasjonen faktisk kunne fungere ... litt.

Videre lesning: Smolyaninov, I. Metamaterialebasert modell av varpdrevet Alcubierre.