اقترح المهندسون النموذج الأول لمحرك انفتال ممكن فيزيائيًا

لطالما أذهلت فكرة محرك الاعوجاج الذي يأخذنا عبر مساحات كبيرة من الفضاء أسرع من سرعة الضوء العلماء وعشاق الخيال العلمي على حد سواء. على الرغم من أننا ما زلنا بعيدين جدًا عن تجاوز أي حدود للسرعة العالمية ، فإن هذا لا يعني أننا لن نركب أبدًا موجات الزمكان الملتوي.

الآن مجموعة من علماء الفيزياء قاموا بتجميع الاقتراح الأول لمحرك الالتواء الفيزيائي ، بناءً على مفهوم تم ابتكاره في التسعينيات. ويقولون إنه لا ينبغي أن يخالف أيًا من قوانين الفيزياء.

من الناحية النظرية ، تنحني محركات الالتواء وتغير شكل الزمكان لتضخيم الاختلافات في الزمان والمسافة والتي ، في بعض الظروف ، يمكن أن ترى المسافرين يتحركون عبر مسافات أسرع من سرعة الضوء.

تم تحديد إحدى هذه الظروف منذ أكثر من ربع قرن من قبل الفيزيائي النظري المكسيكي ميغيل الكوبيير. كانت فكرته ، التي اقترحها في عام 1994 ، هي أن يكون منتجعًا صحيًاcecraft التي تعمل بشيء يسمى “محرك Alcubierre” يمكن أن تحقق هذا السفر أسرع من الضوء. المشكلة هي أنه يتطلب الكثير من الطاقة السلبية في مكان واحد ، وهو أمر غير ممكن وفقًا للفيزياء الموجودة.

لكن الدراسة الجديدة لديها حل بديل. وفقًا للباحثين من مجموعة الأبحاث المستقلة في الفيزياء التطبيقية ومقرها نيويورك ، من الممكن التخلص من خيال الطاقة السلبية والاستمرار في صنع محرك الاعوجاج ، وإن كان ربما يكون أبطأ قليلاً مما نرغب.

“لقد ذهبنا في اتجاه مختلف عن ناسا وغيرها وقد أظهر بحثنا أن هناك بالفعل عدة فئات أخرى من محركات الاعوجاج في النسبية العامة، ” يقول عالم الفيزياء الفلكية أليكسي بوبريكمن جامعة لوند في السويد.

“على وجه الخصوص ، قمنا بصياغة فئات جديدة من حلول محرك الاعوجاج التي لا تتطلب طاقة سلبية ، وبالتالي تصبح فيزيائية.”

لماذا تعتبر الطاقة السلبية صفقة كبيرة؟ تتغلب الحاجة إلى الطاقة السلبية على بعض مشكلات النسبية العامة للسفر بسرعة تفوق سرعة الضوء ، من خلال السماح للفضاء بالتوسع والتقلص بشكل أسرع من الضوء ، مع الحفاظ على كل شيء ضمن حدود السرعة العالمية.

لسوء الحظ ، فإنه يقدم المزيد من المشاكل الخاصة به – بشكل أساسي أن الطاقة السلبية التي نحتاجها موجودة فقط في تقلبات على نطاق كمي. حتى نتمكن من إيجاد طريقة لجمع كتلة من الأشياء بحجم الشمس ، فإن هذا النوع من القيادة غير ممكن.

يعمل البحث الجديد حول هذا – وفقًا للورقة البحثية ، لن تكون الطاقة السالبة مطلوبة ، ولكن سيكون هناك مجال جاذبية قوي للغاية. ستعمل الجاذبية على الرفع الثقيل لانحناء الزمكان بحيث يكون مرور الوقت داخل وخارج آلة محرك الالتواء مختلفًا بشكل كبير.

لن تكون قادرًا على حجز التذاكر حتى الآن – مقدار الكتلة المطلوبة لإنتاج تأثير جاذبية ملحوظ على الزمكان سيكون على الأقل بحجم الكوكب ، ولا يزال هناك الكثير من الأسئلة للإجابة.

“إذا أخذنا كتلة كوكب الأرض بالكامل وقمنا بضغطها على غلاف بحجم 10 أمتار ، فإن التصحيح لمعدل الوقت بداخلها لا يزال صغيرًا جدًا ، حوالي ساعة إضافية تقريبًا في السنة ،” بوبريك أخبر عالم جديد.

أحد الاكتشافات الأخرى المثيرة للاهتمام من البحث يتعلق بشكل محرك الالتواء: يحتاج وعاء أكبر وأطول إلى طاقة أقل من سفينة طويلة ورفيعة. فكر في صفيحة يتم وضعها في وضع مستقيم على وجه الحائط أولاً ، ولديك فكرة عن شكل محرك الالتواء الأمثل.

على الرغم من أن حقيقة السفر إلى النجوم والكواكب البعيدة لا تزال بعيدة المنال ، فإن الدراسة الجديدة هي أحدث إضافة لمجموعة متنامية من الأبحاث التي تشير إلى أن مبادئ محركات الاعوجاج سليمة من الناحية العلمية.

يعترف الباحثون بأنهم ما زالوا غير متأكدين تمامًا من كيفية تجميع التكنولوجيا التي وصفوها في ورقتهم البحثية ، ولكن على الأقل يتم جمع المزيد من الأرقام الآن. إنهم واثقون من أنه في المستقبل البعيد ، سيصبح محرك الالتواء حقيقة واقعة.

“بينما لا نزال غير قادرين على كسر سرعة الضوء ، لا نحتاج إلى ذلك لكي نصبح نوعًا بين النجوم ،” يقول جياني مارتير، أحد العلماء في مجموعة الفيزياء التطبيقية وراء الدراسة الجديدة. “أبحاث محرك الالتواء لدينا القدرة على توحيدنا جميعًا.”

تم نشر البحث في الجاذبية الكلاسيكية والكمية.