Forskning om warpdrift och dess möjlighet i framtiden

 

Fritt citerat: ”Warpdriften ger rymdskepp förmågan att färdas snabbare än ljuset. Warpdrift startar genom att materia och antimateria kolliderar i warpkärnan). Det leder till att enorma mängder energi uppstår som leds ut i warpgondolerna där den används till att skapa det warpfält som ger möjlighet att färdas i överljusfart. Warpfältet kontraherar tids och rum framför skeppet och expanderar det bakom sig. När man tryckt ihop tid och rum blir sträckan man ska förflytta sig mycket kortare och kan med liten ansträngning ske. Detta sker inte en gång utan kontinuerligt under warpfärden”. Slut citat från https://www.startrekdb.se.

Fysiker har utforskat den teoretiska möjligheten av "warp drives" i årtionden, och i en ny studie publicerad i Open Journal of Astrophysics beskrivs vad som kan ske under en sådan genom att simulera de gravitationsvågor som en sådan enhet skulle kunna avge om det kraschade.

Den nya forskningen är resultatet av ett samarbete mellan specialister inom gravitationsfysik vid Queen Mary University of London, University of Potsdam, Max Planck-institutet (MPI) för gravitationsfysik i Potsdam och Cardiff University. Även om den inte påstår sig ha knäckt warp drive-koden, utforskar den de teoretiska konsekvenserna av en warp drive "containment failure" med hjälp av numeriska simuleringar.

Dr Katy Clough vid Queen Mary University of London, studiens huvudförfattare, beskriver: "Även om warpdrift är ren teori har den en väldefinierad beskrivning i Einsteins allmänna relativitetsteori och därför tillåter numeriska simuleringar oss att utforska vilken inverkan den kan ha på rum och tid i form av gravitationsvågor."

Medförfattare Dr Sebastian Khan, från Cardiff University's School of Physics and Astronomy, tillägger: " Det var Miguel Alcubierre som skapade den första warpdrive lösningen under sin doktorsexamen vid Cardiff University 1994. Så det är bara naturligt att vi fortsätter traditionen med warp drive-forskning i gravitationsvågsastronomins era. 

Resultaten är fascinerande. Det kollapsande warp-drivet genererar en distinkt skur av gravitationsvågor, en krusning i rumtiden som kan upptäckas av gravitationsvågsdetektorer vilka vanligtvis riktas mot kollisioner mellan svarta hål och neutronstjärnor. Till skillnad från signalen från sammansmältande astrofysikaliska objekt, skulle  signalen från kollapsade Warp drive bli en kort, högfrekvent störning och därför skulle strömdetektorer av i dag inte kunna fånga upp den. Framtida instrument med högre frekvens kan dock komma att göra det och även om inga sådana instrument ännu har finansierats finns tekniken för att bygga dem. Detta ökar möjligheten att använda dessa signaler i framtiden för att söka efter bevis på warp drive-teknik.

Dr Khan varnar: "I vår studie är den ursprungliga formen av rumtid den warpbubbla som Alcubierre beskriver. Även om vi kunde visa att en observerbar signal i princip skulle kunna hittas av framtida detektorer är detta inte tillräckligt för att driva instrumentutvecklingen med tanke på arbetets spekulativa karaktär och kostnad.

Studien fördjupar sig också i energidynamiken i den kollapsande warpdriften. Processen avger en våg av negativ energimateria, följt av omväxlande positiva och negativa vågor. Denna komplexa rörelse resulterar i en nettoökning av den totala energin i systemet och skulle i princip kunna ge ytterligare en sigmal för kollapsen om de utgående vågorna interagerade med normal materia.

Forskningen tänjer på gränserna för vår förståelse av exotiska rumtider och gravitationsvågor. Professor Dietrich kommenterar: "För mig är den viktigaste aspekten av studien nyheten att noggrant modellera dynamiken i negativa energi-rum-tider och möjligheten att utvidga tekniker till fysiska situationer som kan hjälpa oss att bättre förstå utvecklingen och ursprunget till vårt universum eller undvikandet av singulariteter i mitten av svarta hål."

Han tillägger även: "Det är en påminnelse om att teoretiska idéer kan få oss att utforska universum på nya sätt. Även om vi är skeptiska till sannolikheten att använda dessa praktiskt tycker jag att det är tillräckligt intressant att att titta på!

Forskarna planerar att undersöka hur signalen förändras med olika warp drive-modeller och utforska kollapsen av bubblor som färdas i hastigheter som överstiger ljusets hastighet. Warphastighet må vara långt borta men jakten på att förstå universums hemligheter fortsätter.

Bild https://www.qmul.ac.uk/media/news AI-intryck av en kollaps av en varpbubbla: Katy Clough med AI-verktyget pixlr.com