Οι άνθρωποι έχουν ονειρευτεί εδώ και πολύ καιρό να ταξιδεύουν σε άλλα αστέρια και πλανήτες και να περιπλανιούνται στο σύμπαν με ένα αστέρι. Ωστόσο, τέτοια πράγματα υπάρχουν μόνο στο sci-fi, επειδή ακόμη και το πιο κοντινό αστέρι στον ήλιο, το Proxima Centauri, απέχει περισσότερο από τέσσερα έτη φωτός.
Αυτό σημαίνει ότι ακόμα κι αν μπορούσατε να ταξιδέψετε με την ταχύτητα του φωτός , θα χρειαστείτε περισσότερα από τέσσερα χρόνια για να φτάσετε στο πλησιέστερο αστέρι.
Για να επιτρέψει στους χαρακτήρες Star Trek να φτάσουν γρήγορα σε οποιοδήποτε μέρος του σύμπαντος, το Star Trek εισήγαγε την έννοια της «ταχύτητας στρέβλωσης», η οποία επιτρέπει στα αστέρια να ταξιδεύουν γρηγορότερα από το φως. Ωστόσο, σύμφωνα με τη θεωρία της γενικής σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν, είναι αδύνατο να προχωρήσουμε πιο γρήγορα από το φως.
Τότε δεν είναι ποτέ δυνατό να χρησιμοποιήσετε τη μονάδα στημόνι; Οι επιστήμονες φαίνεται να βρήκαν μια βιώσιμη λύση, τουλάχιστον θεωρητικά.
Σε μια νέα μελέτη, ο φυσικός Erik Lentz από το Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν στη Γερμανία πρότεινε ένα μοντέλο για ταχύτερα από το φως ταξίδια, χάρη σε αυτό που ονομάζει μια νέα κατηγορία υπερ-γρήγορων solitons . Είναι ένα είδος κύματος που διατηρεί το σχήμα και την ενέργειά του και μπορεί να κινηθεί με σταθερή ταχύτητα γρηγορότερη από το φως.
Σύμφωνα με το μοντέλο του Lentz, αυτές οι υπερ-γρήγορες λύσεις soliton μπορούν να υπάρχουν στο πλαίσιο της γενικής σχετικότητας.
Με επαρκή τροφοδοσία ενέργειας, αυτά τα solitons μπορούν να διαμορφωθούν ως «φυσαλίδες στημόνι» με ταχύτερες από το φως ταχύτητες, επιτρέποντας έτσι θεωρητικά σε ένα αντικείμενο να ταξιδέψει στον χωροχρόνο χωρίς να υποφέρει από ακραίες παλιρροιακές δυνάμεις.
Το μόνο πρόβλημα με αυτήν τη λύση είναι ότι χρειάζεται περισσότερη ενέργεια από ό, τι έχουμε τώρα.
«Η ενέργεια που απαιτείται για αυτήν την κίνηση που ταξιδεύει με ταχύτητα φωτός που περιλαμβάνει ένα διαστημικό σκάφος σε ακτίνα 100 μέτρων είναι της τάξης των εκατοντάδων φορές της μάζας του πλανήτη Δία», δήλωσε ο Lentz.
"Η εξοικονόμηση ενέργειας θα πρέπει να είναι δραστική, περίπου 30 τάξεις μεγέθους για να είναι σε σειρά σύγχρονων αντιδραστήρων πυρηνικής σχάσης."
Αν και αυτή η μέθοδος δεν είναι δυνατή αυτή τη στιγμή λόγω του ζητήματος του ενεργειακού εφοδιασμού, θα μπορούσε να είναι πιο πρακτική από τις προηγούμενες σκέψεις για ταχύτερα από το φως ταξίδι, που βασίζονται στην εξωτική φυσική .
Για παράδειγμα, οι τεχνητοί σκουληκότρυπες και ο δίσκος Alcubierre περιλαμβάνουν ένα εξωτικό φυσικό φαινόμενο που ονομάζεται αρνητική μάζα. Αυτό αναφέρεται σε έναν τύπο εξωτικής ύλης που θα έχει λιγότερη από μηδενική μάζα, π.χ. αρνητική μία λίβρα. Αυτός ο τύπος ύλης θα έδειχνε περίεργη συμπεριφορά κάτω από τη βαρύτητα και μπορεί να επιτρέψει ταχύτερα από το φως ταξίδι.
Ωστόσο, τέτοια εξωτικά φαινόμενα υπάρχουν καταρχήν μόνο σε κβαντικές κλίμακες. δεν υπάρχει προφανής τρόπος να κάνουμε τα μακροσκοπικά αντικείμενα να έχουν αρνητική μάζα.
Το νέο μοντέλο, από την άλλη πλευρά, χρησιμοποιεί τα χαρακτηριστικά του χωροχρόνου για να διευκολύνει ταχύτερα από το φως ταξίδι και απαιτεί μόνο συνηθισμένη θετική ενέργεια.
«Αυτή η εργασία έχει μετακινήσει το πρόβλημα των ταχύτερων από το φως ταξιδιών ένα βήμα μακριά από τη θεωρητική έρευνα στη θεμελιώδη φυσική και πιο κοντά στη μηχανική. Το επόμενο βήμα είναι να καταλάβουμε πώς να μειώσουμε την αστρονομική ποσότητα ενέργειας που απαιτείται στο εύρος των σημερινών τεχνολογιών, όπως ένας μεγάλος σύγχρονος σταθμός πυρηνικής σχάσης. Τότε μπορούμε να μιλήσουμε για την κατασκευή των πρώτων πρωτοτύπων », δήλωσε ο Lentz στη δήλωση.
«Ευτυχώς, αρκετοί μηχανισμοί εξοικονόμησης ενέργειας έχουν προταθεί σε προηγούμενες έρευνες που μπορούν δυνητικά να μειώσουν την ενέργεια που απαιτείται από σχεδόν 60 τάξεις μεγέθους», πρόσθεσε.
Η Lentz εργάζεται επί του παρόντος για να προσδιορίσει εάν αυτές οι μέθοδοι μπορούν να τροποποιηθούν ή εάν χρειάζονται νέοι μηχανισμοί για τη μείωση της απαιτούμενης ενέργειας.
Η νέα μελέτη περιγράφεται σε ένα άρθρο στο Classical and Quantum Gravity.