Close

Com viatjar més ràpid que la llum

En la llarga lectura d’aquesta setmana, Laura Mears, experta en ciències de Pingtwitter, explora la física del viatge més ràpid que la llum, la mecànica quàntica i la teoria de cordes, a més de com es presenten en algunes de les ciències ficció més populars actuals.

Les millors ofertes d’avui Mass Effect 2 837 comentaris dels clients d’Amazon MASS EFFECT 2 Amazon 8,33 $ Veure preu reduït Mass Effect 2 - PC Amazon Prime 19,99 $ 9,95 $ Veure Mass Effect 2 (DVD de PC) Walmart$ 13.52 VeureMass Effect 2 Green Man Gaming$ 19.99 VeureMostrar més ofertes Comprovem més de 130 milions de productes cada dia per obtenir els millors preus

Per què no pots anar més ràpid que la llum?

Tot és culpa d’Einstein. Com més ràpida és una nau espacial, més massiva es fa i més energia necessiteu per fer-la anar més de pressa. Com més energia introduïu, més massiva aconsegueix la nau espacial i, com més massiva, més temps a l’interior comença a frenar.

Però mai tingueu por, elFundació Tau Zerotreballem per accelerar els nostres viatges espacials. Diuen que si coincidien amb la velocitat delViatges, podrien arribar a la nostra estrella més propera en 80.000 anys.Veles solarspot accelerar-ho fins a uns quants milers d’anys. Coets impulsats perfissió nuclearpodria reduir-lo a centenars, icoets de fusióa dècades.

Malauradament, consideren que necessitaríem una nova física per trencar la barrera de la velocitat de la llum, de manera que quin mètode de ciència ficció és el millor?


Velocitat de deformació i discs Alcubierre

(Crèdit de la imatge: raigs X: NASA / CXC / UA / J. Irwin et al; icalptica: NASA / STScI)

Segons Einstein, l’espai i el temps s’uneixen com un teixit espacial de quatre dimensions: esquerra i dreta, amunt i avall, cap endavant i cap enrere, passat i futur.


Quan s’afegeix massa a aquest teixit, es creen corbes com les abolladures que fan les boles de bitlles sobre un llit elàstic. Com més massa, més grans són les abolladures i més grans són les abolladures, més atracció gravitacional sentim a mesura que passem.

Llavors, si l’espai-temps d’Einstein ens alenteix, què passa si el poguessem doblar fora de forma?


El TARDISllauna, i també ho poden fer els vaixells de Star Trek.

(Crèdit de la imatge: NASA)

El físic i observador de Star Trek, Miguel Alcubierre, va suggerir que aquest tipus de FTL es podria aconseguir envoltant un vaixell amb una bombolla que mantenia l'espai-temps pla a l'interior (mantenint la massa i el temps al costat del vaixell normals), però aixafant-lo a l'exterior.

El seu hipotèticUnitat Alcubierreplega l’espai-temps davant de la nau i l’expandeix darrere, apropant eficaçment la vostra destinació i allunyant el punt d’origen.


Tècnicament no viatjaríeu més ràpid que la velocitat de la llum, però semblaria que ho féssiu.

(Crèdit de la imatge: AllenMcC)

A Star Trek, això es fa enfonsant matèria i antimatèria junts en cristalls fets d’una substància anomenadadiliti, convertint el gas en plasma per alimentar una unitat d’ordit.

Malauradamentcaldria una quantitat d’energia i una massa negativa boges, per fer que un disc Alcubierre funcioni a la vida real, cosa que ens porta perfectament a Mass Relays, el següent dels nostres hacks de ciència ficció per a FTL.

Relleus de massa i massa negativa

(Crèdit de la imatge: Bioware)

Si no voleu esperar per arribar a la vostra destinació, és possible que el millor mitjà de transport sigui un salt en cotxe. Aquests són essencialment una extensió de la unitat d’ordit, però fan saltar la velocitat de la llum fora de l’aigua per arribar quasi instantàniament.

A l’univers Mass Effect de Bioware, es fa servirelement zero; un tipus de matèria exòtica que fa coses estranyes a la massa i a l’espai-temps.

Les millors ofertes d’avui Mass Effect 3 815 opinions dels clients d’Amazon Electronic Arts 207270 Mass ... Amazon 2,49 $ Veure Mass Effect 3 (PS3) per ... Amazon 3,99 $ Veure Mass Effect 3 (PlayStation 3) Amazon 4,99 $ Veure preu reduït Mass Effect 3 per a PlayStation ... Walmart$ 15.85 $ 9.47 VeureMostrar més ofertes Comprovem més de 130 milions de productes cada dia per obtenir els millors preus

Quan s’exposa a un corrent elèctric, eezo crea unCamp Mass Effectque pot augmentar o disminuir la quantitat de massa en una àrea determinada. I aquesta és la clau per aconseguir FTL.

Si elimineu la massa de l'equació, de cop i volta serà possible la velocitat de la llum. I si feu que la massa sigui negativa, podeu anar més de pressa que un fotó, girant per la Via Làctia en un tancar i obrir d’ulls.

Aquesta tecnologia permet obrir els relés massiuspassadissos sense massaa través de l’espai que permet viatjarmilers de vegadesla velocitat de la llum.

(Crèdit de la imatge: Electronic Arts)

Increïblement, a principis d’aquest any, investigadors de la Universitat de Washingtonva crear un fluid amb massa negativaque es mou cap enrere quan s’empeny.

Ho van fer fent àtoms de rubidi tan freds que van deixar de comportar-se com a partícules i van començar a comportar-se com ones. Després van utilitzar làsers per molestar el fluid, invertint el gir d'alguns àtoms i fent que es comportessin com si tinguessin massa negativa.

No és precisament el que necessitem per alimentar un Mass Relay, però és una eina interessant per investigar els forats negres i els seus esquius cosins: forats de cuc. El que ens porta a Portal.

Armes de portal i forats de cuc

(Crèdit de la imatge: Valve)

L’espai-temps d’Einstein es pot corbar, per tant, què pot impedir que s’aculli sobre si mateix per enllaçar un lloc amb un altre? Res,pel que sembla. Els forats de cuc són dràstiques dreceres còsmiques que s’assemblen bastant còmodament a les matemàtiques de la relativitat general.

Malauradament, encara no hi ha proves que existeixin realment, però al portal de Valve podeu obrir-les sota demanda.

Les millors ofertes del Portal d'avui 16 opinions dels clients d'Amazon Portal 2 - Xbox 360 Amazon Prime 17,99 $ Veure Portal 2 - Xbox 360 Best Buy 19,99 $ Veure Preu reduït Portal 2 Amazon Prime 30,05 $ 21,50 $ Veure Comprovem més de 130 milions de productes cada dia per obtenir els millors preus

Ponts d'Einstein-Rosenes van plantejar per primera vegada una alternativa matemàtica als forats negres, evitant la singularitat i substituint-la per un embut que connecta un lloc a un altre. Però són horriblement inestables, s’obren i es tanquen tan de pressa que ni tan sols una mica de llum podria passar.

A no ser que ho feu servirEnergia Casimir,això és. Això s’endinsa en el camp de fusió del cervell encara més gran de la física quàntica i permet l’energia negativa i el manlleu d’energia. Més informació al vídeo següent.

Segons Luke Butcher, un físic de la Universitat de Cambridge, Casimir Energypodria mantenir oberts forats de cuc llargs i primsel temps suficient perquè un pols de llum s’escapi.

Encara no n’hi ha prou amb fer passar Chell abans que el portal s’ensorri, i molt menys tota una nau espacial, però l’univers Halo té una solució que manlleva de la teoria de cordes.

Slipstreams i teoria de cordes

Els teòrics de cordes consideren que hi ha 10 dimensions en lloc de les quatre d’Einstein.

Els extra estan embolicats tan petits que no els percebem, un truc que diuen 'compactificació'. O formen un espai de dimensió superior anomenata granel, però tot el que sabem està ple de superstringtheory.com/experm/exper51.

El físic teòric Kip Thorpe ho explica al vídeo anterior.

(Crèdit de la imatge: Bungie)

En ciència ficció, aquestes dimensions addicionals constitueixen un hiperespai que passa essencialment al costat de l’espai normal com una autopista, només sense totes les inconvenients lleis de la física que normalment ens frenen. I és així com els vaixells es mouen a Halo.

Al seu univers, hi ha 11 dimensions de 'lliscament ', i no compleixen les regles de la física einsteiniana oGeometria euclidiana. Amb l'ajut d'unMotor translight de Shaw-Fujikawa, els UNSC creen uns forats negres microscòpics que els permeten entrar, viatjant d’un lloc a l’altre mitjançant una dimensió diferent.

(Crèdit de la imatge: XMM-Newton, ESA, NASA)

Sembla fantasia completa, oi? Bé, no del tot. El CERN ho és en realitatbuscant proves de dimensions addicionalsbuscant minúsculs forats negres que, tal com succeïa en Halo Lore, ho fariadesapareixen en fraccions de segon en aparèixer.

És clar, la física completament nova és un salt, però la ciència ficció va predirvisites a la lluna,clonacióiauriculars., així que mantenim l'esperança que també tindran raó en FTL.

  • La ciència de Transformers: la tecnologia real darrere dels icònics robots