Kako bi NASA mogla napraviti svoj prvi WARP pogon

Apr 2, 2014 by

svemirski brod

Pre nekoliko meseci, fizičar Harold White je zapanjio svet aeronautike kada je objavio da su on i njegov tim u NASA-i započeli izradu warp pogona bržeg od svetlosti. Njegov genijalni dizajn bi mogao rezultirati mašinom koja prevozi svemirske brodove do najbliže zvezde za svega nekoliko nedelja – i to sve bez narušavanja Ajnštajnove Teorije relativnosti.

White je dobio ideju dok je razmatrao prilično značajnu jednačinu fizičara Miguela Alcubierrea. U svom radu iz 1994. pod nazivom „Warp vožnja: Hiperbrzo putovanje u okviru Opšte teorije relativnosti“, Alcubierre je predložio mehanizam koji iskrivljuje prostor i vreme i ispred i iza letelice.

 

ALCUBIERREOV POGON

Michio Kaku je nazvao Alcubierreovu zamisao „pasoš za Svemir“. Ona iskorištava prednost savijenosti svemirskog koda koja omogućava širenje i kontrakciju prostora i vremena i mogla bi obezbediti hiperbrzu vožnju u međuzvezdanim odredištima. U suštini, prazan prostor iza svemirskog broda bi se brzo proširio, gurajući letelicu napred. Putnici bi to doživljavali kao pokret uprkos potpunom odsustvu ubrzanja.

White spekuliše da bi takav pogon rezultovao brzinama koje bi odvele letelicu do Alfa Kentaure u samo dve nedelje – iako je taj sistem dalek 4,3 svetlosnih godina.

pogon

U pogledu motorne mehanike, sferoidni objekat bi bio smešten između dve regije prostor-vremena (jedne koja se širi, druge koja se skuplja). Zatim bi se stvorio warp mehur koji kreće prostor-vreme oko letelice, delotvorno menjajući njen položaj – tako da bi krajnji rezultat bio putovanje brže od brzine svetlosti, gde se sferoid (svemirski brod) ne mora kretati u odnosu na svoj lokalni referentni okvir.

„Setite se, ništa lokalno ne premašuje brzinu svetlosti, već se svemir može širiti i skupljati bilo kojom brzinom. Međutim prostor-vreme je stvarno kruto, tako da bi stvaranje nama korisnog učinka njegovog širenja i skupljanja u razumnom vremenskom okviru zahtevalo ogromnu količinu energije,“ rekao je White.

savijanje prostor vremena

 

I zaista, rane procene objavljene u nadolazećoj naučnoj literaturi, iznose stravično veliku količinu energije, koja je u suštini jednaka masivnoj energiji  Jupitera (1,9 x kg, ili 317 Zemljinih masa). To je rezultiralo odbacivanjem ideje kao nepraktične. Iako priroda dozvoljava vožnju bržu od svetlosti, izgledalo je kao da je nikad nećemo moći ostvariti.

„Međutim,“ kaže White, „na osnovu analize koju sam obavio u poslenjih 18 meseci, moglo bi biti nade.“ Ključ bi mogao biti u menjanju geometrije samog warp pogona.

 

NOVI DIZAJN

U oktobru prošle godie, White se pripremao za govor koji je trebao održati za početak stogodišnjeg Starship projekta u orlandu, Florida. Dok je davao svoj osvrt,  izveo je analizu osetljivosti područja jednačina, više iz zanatiželje nego bilo kog drugog razloga.

„Moji prvi rezultati su ukazivali na to da sam otkrio nešto što je u matematici bilo prisutno celo vreme,“ prisetio se White. „Odjednom sam shvatio da ako povećamo debljinu prstena energije negativnog vakuuma – menjajući ga iz oblika pojasa u oblik krofne – i ako osciliramo warp mehur, možemo uveliko smanjiti potrebnu količinu energije – što ideju čini uverljivom. White je prilagodio oblik Alcubierreovog prstena koji okružuje sferoid, od nečeg što je bio ravan venac u nešto deblje i zaobljenije.

Rezultate svoje „dorade“ Alcubierreovog pogona je predstavio godinu dana kasnije na Starship konferenciji u Atlanti, gde je izneo svoje nove pristupe za optimizaciju – novi dizajn koji bi značajno mogao smanjiti količinu potrebne egzotične materije. U stvari, White kaže da bi warp pogon mogao biti pokrenut masom manjom od one korištene za Voyager 1.

Najblaže rečeno to je značajna promena bar u proračunima. Smanjenjem od veličine Jupitera na objekat koji teži svega 1600 funti, White je u potpunosti vratio poverenje NASA-e.

dizajn motora

 

RAD U LABORATORIJI

Teoretska plauzibilnost je, svakako, sasvim u redu. Međutim, ono što White sada treba u stvarnom svetu je dokaz koncepta. Dakle, otišao je u laboratoriju i počeo raditi na stvarnim eksperimentima.

„Koristimo modifikovani Michelson-Morley interferometar, koji nam omogućava merenje mikroskopskih poremećaja prostornog vremena.“ kaže on. „U našem slučaju, pokušavamo postići da jedan krak interferometra bude kraći kad dodajemo energiju uređajima za testiranje.“ White i njegove kolege pokušavaju da simuliraju minijaturni Alcubierreov pogon i uz pomoć lasera poremete prostor-vreme za jedan deo u deset miliona.

Naravno, interferometar nije nešto što će NASA da „privrne“ na svemirski brod. To je već deo malo veće naučne potere.

„Naš inicijalni test uređaj uključuje prsten velike potencijalne energije – što posmatramo kao plavi pomak u odnosu na laboratorijske okvire – koristeći prsten keramičkih kondenzatora napunjenih na nekoliko desetina hiljada volti. Povećaćemo verodostojnost naših ispitivačkih uređaja, kako bismo nastavili poboljšavati  osetljivost warp polja interferometra, da bismo naposletku koristili uređaj za direktno generisanje negativne energije vakuuma.

On ističe da Kasmimirske šupljine, fizičke sile koje proizilaze iz kvantnog polja, mogu  predstavljati održiv pristup.

I kroz ovakve eksperimente, nada se White, NASA će moći preći sa teoretskog na praktično.

 

ČEKANJE „ČIKAGO PILE“ MOMENTA

S obzirom koliko to sve fantastično izgleda, pitali smo Whitea da li zaista veruje da će ta letelica jednog dana biti izgrađena.

„Matematički, polje jednačina govori da je to moguće, ali ostaje da se vidi da li će biti izvodivo u praksi.“

Ono što White čeka je postojanje dokaza, kako on to zove „Chicago Pile“ trenutak, pozivajući se na veliki praktični primer.

„Krajem 1942. čovečanstvo je aktiviralo prvi nuklearni reaktor u Čikagu, generišući ogromnih pola Watta, nedovoljnog za napajanje sijalice. Međutim, za manje od godnu dana kasnije, aktivirali smo 4MW reaktor, dovoljan za napajanje malog grada. Postojanje dokaza je važno“ rekao je White.

Bez obzira na oprezan pristup, White je priznao da bi u stvarnom svetu warp pogon mogao ostvariti fascinantne mogućnosti za svemirska putovanja i da će nam sigurno stvoriti nov osećaj za kosmičko prostranstvo.

„Ova praznina u opštoj relativnosti bi nam mogla omogućiti da putujemo veoma brzo, posmatrano  i od strane onih koji su na Zemlji i onih koji su u svemirskom brodu – putovanja merena u sedmicama i mesecima, nasuprot onima merenim decenijama i vekovima“ kaže on.

Za sada, ostvarenje ove ideje je u još veoma naučnom modu. „Nisam spreman da raspravljam van matematičkih okvira i veoma kontrolisanih skromnih pristupa u laboratoriji“ rekao je White.

To i za nas takođe ima smisla. Ali zahvaljujući ovim preliminarnim naporima, White je već učinio mnogo da usadi ponovo osećaj nade i uzbuđenja nad mogućnostima. Putovanje brže od svetlosti nas možda čeka!

Social Comments

Leave a Reply