Spekülatif yeni araştırmalar, dünya dışı uygarlıkları tespit etmek için bir yöntemin ana hatlarını çiziyor: warp sürücülerinin çöküşü veya başarısızlığı nedeniyle üretilen yerçekimi dalgalarını yakalayarak. Çılgınca gelebilir ama kavram Einstein’ın genel görelilik ilkelerine dayanıyor.
Albert Einstein’ın kozmolojik fizik anlayışından ilham alan warp sürücüleri ilk kez geliştirildi. fizikçi Miguel Alcubierre tarafından matematiksel olarak modellenmiştir Alcubierre’ye göre bir uzay aracı, önündeki alanı daraltan ve arkasındaki alanı genişleten “warp balonu” olarak bilinen bir mekanizma aracılığıyla (dışarıdaki bir gözlemciye göre) ışıktan daha hızlı yolculuk yapabilir. Warp sürücüsü, uzay aracını yerel olarak ışıktan daha yüksek hızlara hızlandırmaz; bunun yerine geminin etrafındaki uzay-zamanı yönetir. Böyle bir uzay gemisi, genel görelilik ile tutarlı olacak şekilde ışık hızı sınırını aşarak, uzay-zamanı “bükerek” kısa sürede çok uzun mesafeler kat edebilir.
Sorun şu ki, bu model, boş alandan daha az enerjinin olduğu spekülatif bir enerji türü olan negatif enerjiyi gerektiriyor ve bu, günümüz teknolojisiyle şu anda anlaşılamıyor veya elde edilemiyor. Anlayışımızdaki bu boşluk, aşağıda gösterildiği gibi bir warp sürücüsünün gerçek yapısını koruyor. Yıldız Savaşları Ve Yıldız Savaşlarıkesinlikle bilim kurgu dünyasında.
İçinde çalışmak arXiv ön baskı sunucusuna yüklenen Londra Queen Mary Üniversitesi’nden astrofizikçi ve matematikçi Katy Clough, Max Planck Yerçekimi Fiziği Enstitüsü’nden meslektaşları Tim Dietrich ve Cardiff Üniversitesi’nden Sebastian Khan ile birlikte, warp sürücülerinin varsayımsal çöküşünün olası olasılığını araştırıyor. tespit edilebilir yerçekimi dalgaları yayar.
Warp sürücüleri kablooie’ye gittiğinde
Bilim adamları bir warp sürücüsünün nasıl inşa edileceğini biliyormuş gibi davranmıyorlar, bunun yerine potansiyel teorik davranışlarını keşfetmek için matematiksel simülasyonlar kullanıyorlar. Ekip özellikle, warp sürücüsünün kendi deyimiyle “muhafaza hatası” yaşaması durumunda ne olabileceğine odaklandı. Böyle bir başarısızlık, tespit edilebilir yerçekimi dalgaları yayan bir çöküşle sonuçlanabilir.
Bilim insanları şu anda yayında olan makalelerinde şöyle yazıyor: “Negatif enerji gereksinimi de dahil olmak üzere bunların gerçek hayatta uygulanmasının önünde çok sayıda pratik engel olsa da, konuyu açıklayan bir durum denklemi verildiğinde, bunların zaman içindeki evrimi hesaplama açısından simüle edilebilir.” tarafından hakem incelemesi altında Açık Astrofizik Dergisi.
Kozmik olayların uzay-zamanda neden olduğu dalgalanmaları gözlemleyen LIGO (Lazer Girişimölçer Yerçekimi Dalgası Gözlemevi) sayesinde, yerçekimsel dalgaları tespit etmenin mümkün olduğunu biliyoruz; LIGO zaten kanıtlanmış yetenekli Bu tür olayları kara deliklerin ve nötron yıldızlarının birleşmesi gibi kaynaklardan gözlemlemek.
Ekip ilk başta varsayımsal olarak hızlanan bir gemiden gelen yerçekimsel dalga sinyallerini incelemeye çalıştı ancak warp balonunun çökmesinin daha basit bir ilk adım olduğunu ve Clough’un açıkladığı gibi böyle bir olayın muhtemelen daha güçlü bir sinyal üreteceğini fark ettiler. Gizmodo’ya bir e-posta. Kararlı bir warp balonunu koruyacak bilinen bir fiziksel mekanizmanın bulunmadığını ekledi; bu, uzayda seyahat etmek için bir warp sürücüsü kullanmak için gerekli olup, bir sınırlama başarısızlığı olasılığına yol açar.
Clough, “Basıncın warp sıvısının yoğunluğundaki değişikliklere tepki verme biçimini bir şekilde kontrol etmesi veya ek bir sınırlama mekanizması dayatması gerekecek” diye yazdı. “Bu, nükleer füzyon deneylerinde plazmayı sınırlamak için lazerlere nasıl ihtiyaç duyulduğuna benzer olabilir. Dolayısıyla başlangıç noktamız, sıvıyı tutan şeyin bir şekilde kırıldığını ve bunun da sıvının dağılmasına yol açtığını varsayıyor.” Clough, akışkan derken, warp balonunun içindeki kontrol edilmesi ve kontrol altına alınması gereken teorik ortam veya maddeyi kastediyor.
Uzay-zamanda dalgalar
Warp sürücüsünün çökmesi, güçlü yerçekimsel dalgaları tetikleyecektir çünkü bu, uzay-zamanın ani ve dramatik değişimini içermektedir. Bir warp sürücüsünde uzay-zamanı çarpıtmak için kullanılan enerjinin ve maddenin hızlı bir şekilde yeniden dağıtılması, ani hareketlerin suda dalgalar yaratmasına benzer şekilde önemli rahatsızlıklar yaratacaktır. Bu yoğun olay, kara delik birleşmeleri veya nötron yıldızı çarpışmaları tarafından üretilenlere benzer yerçekimsel dalgalar oluşturmaya yetecek kadar enerji açığa çıkaracaktır.
Clough, ortaya çıkan sinyalin “çok güçlü” olacağını söyledi. Bunun nedeni, bir gemiyi ışık hızının önemli bir bölümünde (makalede belirtildiği gibi, ışık hızının %10 ila %30’u) ileri doğru itmek için gereken uzay-zamanın muazzam bükülmesinden kaynaklanmaktadır. Çökme, uzay-zaman eğriliğinde bulunan enerjinin önemli bir kısmını serbest bırakarak sinyali potansiyel olarak tespit edilebilir hale getirir.
Çalışma, fizikçilerin aşırı koşullar altında uzay zamanlarını simüle etmelerine olanak tanıyan bir araç olan sayısal göreliliğe dayanıyor. Bu yaklaşım, kara delikler ve teorik olarak çöken warp kabarcıkları gibi olağanüstü güçlü kütleçekim kuvvetlerinin rol oynadığı olayları incelemeyi ve anlamayı mümkün kılar. Clough ve ekibi, warp sürücüsünün çökmesi sırasında yayılabilecek yerçekimsel dalga sinyallerini simüle ederek, bu tür olayları (eğer varsa) potansiyel olarak tanımlamak için bir yöntem öneriyor.
Araştırmacılar, böyle bir olaydan enerji ve yerçekimi dalgalarının nasıl yayılacağını analiz ederek, gelişmiş dedektörlerin bir gün yakalayabileceği imzalar üzerinde spekülasyon yaptı. Sinyalin gücü ve frekansı warp balonunun boyutuna bağlıdır. Makalede, ışık hızının %10’u hızla hareket eden 0,6 mil genişliğinde (1 kilometre) bir warp balonunun örneğini veriyorlar. Hesaplamalarına göre bu, eğer sinyal yeterince güçlüyse, 3,26 milyon ışıkyılı uzaklıktan tespit edilebilecek 300 kHz’lik bir sinyal üretecektir. Bilim insanlarına göre LIGO’ya benzer ancak daha yüksek frekanslar için tasarlanmış bir dedektör bu sinyali tespit edebilir. Clough, “Bu tür dedektörler için teklifler mevcut ve uygulanabilir, ancak şu anda hiçbiri finanse edilmiyor” dedi.
Spekülasyon yapmak eğlenceli
Uzaylı teknolojilerini tespit etmek için yerçekimsel dalgaları kullanma fikri hiç şüphesiz çılgınca. Bu tür uzaylı tekno-imzalarını tespit etmek için LIGO gibi dedektörleri kullanmaktan hâlâ çok uzaktayız. Dahası, uzaylıların bilimkurgudan ilham alan konseptlerimize uyup uymadığını aslında bilmiyoruz, bu da başka bir varsayım katmanı ekliyor. Bu araştırma alanı umut verici görünse de, hâlâ teoriye derinden kök salmış durumda.
Bununla birlikte, bu araştırmanın sonuçları dünya dışı yaşam arayışının ötesine uzanıyor. Warp sürücüsündeki çöküşlerin izlerini anlamak, bilinen enerji koşullarını ihlal eden senaryolarda uzay-zaman dinamiklerine ilişkin kavrayışımızı da geliştirebilir. Bu tür çalışmalar fizik anlayışımızın sınırlarını zorluyor, genel göreliliğin sınırlarını test ediyor ve potansiyel olarak yeni teorik anlayışlara yol açıyor.
Clough, “Bu çalışmada yaptığımız gibi standart astrofiziğin ötesine geçmek, yöntemleri uyarlamak ve sınırlarını zorlamak için bizi gerçekten zorladı ve bu bilgi ve deneyim, gelecekte astrofizik uygulamalarda daha zorlu rejimleri incelerken bize kesinlikle yardımcı olacaktır” dedi.
Hayatınızda daha fazla uzay uçuşu için bizi takip edin X ve Gizmodo’nun özel yer imlerine ekleyin Uzay uçuşu sayfası.