Putovanja kao u Zvezdanim stazama - kada?

Dejvisova poslednja studija “Brži od svetlosti svemirski vorpovi, status i budući koraci”, osvojila je nagradu za najbolji rad 2013. američkog Instituta za aeronautiku i astronautiku u oblasti nuklearnih i pogona budućnosti.

Rad je objavljen u Žurnalu Britanskog interplanetarnog društva i biće osnova budućeg Icarus Interstellar kongresa u avgustu.

“Dokaz da je vorp putovanje, brže od svetlosti, moguće, objavljen je pre gotovo dve decenije”, kaže Dejvis misleći na rad fizičara Migela Alkubijerija iz 1994.

“Sve konvencionalne napredne tehnologije pogona ograničene su brzinama koje su daleko ispod brzine svetlosti... koristeći vorp, trajanje i rastojanja međuzvezdanih letova mogu se drastično smanjiti”, kaže on.

Vorp brzina

Prema Ajnštajnvoj specijalnoj teoriji relativiteta, predmet koji ima masu ne može ići podjednako brzo ili brže od brzine svetlosti.

Ipak, neki naučnici veruju da će “rupa” u ovom zakonu jednog dana omogućiti ljudima da putuju tim brzinama i prelaze ogromna rastojanja za svega nekoliko dana.

Prema sadašnjim hipotezama, takvo putovanje bilo bi moguće zbog pretpostavke da je svemir fleksibilan i da se širi još od Velikog praska. Tako se kroz njega ne bi kretao svemirski brod, nego bi se pomerao sam kosmos.

Savijanjem prostora oko broda, umesto ubrzavanjem samog broda, ove teoretske vorp vožnje nikada ne bi prekršile Ajnštajnove zakone. Sam brod ne bi se kretao brzinom svetlosti.

Dejvisov rad ispituje dve osnovne teorije o tome kako postići putovanje brže od svetlosti – vorp vožnje i takozvne crvotočine.

Razlika između te dve vrste putovanja je u načinu na koji se svemirom manipuliše. U vorp vožnjama, svemir se kontrahuje ispred letelice, dok se iza nje širi stvarajući neku vrstu talasa koji vozilo donosi do destinacije.

Sa crvotočinom je drugačije – brod (ili možda neki spoljni mehanizam) stvara tunel kroz prostor/vreme sa označenim ulazom i izlazom. Brod ulazi u crvotočinu brzinom manjom od brzine svetlosti i pojavljuje se na drugoj lokaciji mnogo svetlosnih godina dalje.

U svom radu Dejvis opisuje ulaz u crvotočinu kao “sferu koja sadrži sliku u ogledalu sasvim novog univerzuma ili udaljene regije u okviru našeg univerzuma, neverovatno smanjenu i izobličenu”.

Ljubitelji naučne fantastike ova dva principa povezuju sa filmovima: vorp vožnju sa “Zvezdanim stazama” i “Futuramom”, a crvotočine sa “Zvezdanim kapijama”.

Ogledalce, ogledalce...

Vorp prema Migelu Alkubijeru (Foto: AllenMcC / Wikimedia Commons)

Sledeće pitanje je kako stvoriti pomenuta iskrivljenja svemira koja dozvoljavaju letelicama da idu brže od svetlosti. Veruje se, a neka preliminarna ispitivanja i potvrđuju, da proizvođenje određenih količina nečega što se naziva “negativnom energijom” može postići željeni efekat.

Negativna energija veće je proizvedena u laboratoriji zahvaljujući takozvanom Kazimirovom efektu. Ovaj fenomen zasniva se na ideji da vakuum, za razliku od onoga kako ga opisuje klasična fizika, nije prazan.

Prema kvantnoj teoriji, vakuum je pun elektromagnetnih fluktuacija. Njihovim krivljenjem može se stvoriti negativna energija.

Prema Dejvisu, jedna od metoda koja najviše obećava stvaranje takve energije, naziva se Ford-Svajterovo ogledalo.

Ovaj teoretski uređaj fokusira sve fluktuacije kvantnog vakuuma na fokalnu liniju ogledala.

“Kada se ove fluktuacije ograniče, one sadrže negativnu energiju”, kaže Dejvis. “Mogu se stvoriti vrste negativne energije koje stvaraju crvotočinu, kroz koju možete poslati osobu i ako napravite dovoljno veliko ogledalo i celi svemirski brod”.

Dejvis opisuje teoretsku konfiguraciju Ford - Svejterovih ogledalakoja mogu omogućiti putovanja brža od svetlosti.

“Treba da imate odvojena Ford – Svajterova ogledala raspoređena u liniju kako bi se stvorila crvotočina, a zatim i brod sa ogledalima pričvršćenim na njegovoj površini, kako bi se crvotolina produžila do željene destinacije”, kaže on.

Međutim, problem je odrediti tačan izlaz iz crvotočine.

Ovo je razlika između polja fizike i inženjeringa, objašnjava Dejvis. Prema sadašnjem razumevanju fizike, određivanje izlaza iz crvotočine je moguće, ali inženjeri još ne znaju kako da do toga dođu.

Na početku...

Trekky0623 / en.wikipedia

Još jedan problem u Dejvisovom radu je navigacija brodom koji se kreće brže od svetlosti.

“Ako ste u crvotočini, vi ne idete brzinom svetlosti, ali je vaša vizuelizacija i zvezdana navigacija nestala, jer nema zvezda prema kojima ćete upravljati”.

Čuveni prikaz zvezda koje se vide kroz staklo komandnog centra svemirskog broda popularizovale su franšize poput “Zvezdanih staza” i “Ratova zvezda”, ali on jednostavno nije tačan, kaže Dejvis.

“Svetlost koja prolazi kroz crvotočinu postaje iskrivljena i imate veoma čudan vizualni prikaz”.

To se dešava zato što negativna energija potrebna za stvaranje crvotočine stvara kontra gravitaciju koja krivi svetlost oko broda.

Tako putnici brodova koji se kreću brže od svetlosti neće biti u mogućnosti da posmatraju pejzaž kroz prozore niti da izračunaju tačnu poziciju.

Astronauti će morati da se oslanjaju na sofisticirane komjuterske programe i približno računaju lokaciju.

“Biće nam potrebna neka vrsta superkompjutera opremljenog paralelnim procesorima. Kompjuter će sve morati da radi sam - kor–sti unesene podatke sa protekle pozicije i procene destinacije”, kaže Dejvis.

To je više problem vorp vožnji, koje koriste preoblikovanje svemira za putovanje, ali ne toliko za crvotočine, čiji će izlazi biti poznati i pre leta.

“Kroz crvotočinu možete ići samo u jednom smeru, tako da se ne možete izgubiti”, objašnjava Dejvis.

Važno je i da računar bude u stanju da proizvede neku vrstu vizualne reprezentacije plana puta i lokacije u svemiru. Ove slike bi bile renderisane i predstavljene u kokpitu broda, kako bi posada mogla da ih analizira.

“To će pomoći ljudskoj psihološkoj potrebi da razume stvari oko sebe u realnom vremenu”, kaže Dejvis.

Tamo gde još niko nije kročio

U srcu Dejvisovog rada je princip koji podržava i stroga naučna teorija, da je putovanje brže od svetlosti vrlo verovatno čak i opipljivo.

Poslednji segment rada predstavlja devet koraka koji bi ovu naučnu oblast usmerili ka izradi inženjerskih prototipa i drugih praktičnih testova.

Ovi koraci uključuju stvaranje kompjuterskih simulacija struktura i efekata vorpa. Dejvis takođe poziva na intenzivnije proučavanje Ford – Svejterovog ogledala, koje je i dalje teoretski uređaj.

Ogledalo je samo jedan od mogućih izvora negativne energije, a potrebno je još studija za pronalazak alternativnog metoda koji bi dao iste efekte.

Dejvis u radu opisuje razvoj i primenu ovakvog putovanja kao “tehnički obeshrabrujuće”, ali je u razgovoru za TechNewsDaily rekao da nema sumnje da će jednog dana “putovanje brzinom svetlosti biti ne samo moguće, nego i neophodno”.

“Zemlja je suočena sa prirodnim i ekološkim katastrofama, pa je život na njoj suviše nestabilan, dok ostale planete Sunčevog sistema nisu pogodne za ljudski život. Mi moramo da istražujemo način da dođemo do našeg alternativnog doma”, kaže Dejvis.

“Sve je to deo razvoja i evolucije ljudske rase”.