1994’te fizikçi Miguel Alcubierre, ışıktan daha hızlı hareket etmeye izin verecek radikal bir teknoloji önerdi : gerçekliğin dokusunu bükerek evrenin nihai hız sınırını aşmanın varsayımsal bir yolu olan “Warp Sürücüleri” .
İlginç bir fikirdi – NASA bile bu fikri Eagleworks laboratuvarında araştırıyordu -ama Alcubierre’nin önerisi aşılmaz görünen problemler içeriyordu. Son zamanlarda ABD merkezli fizikçiler Alexey Bobrick ve Gianni Martire tarafından yayınlanan bir makale sorun olan problemlerin bir çoğu için bir çözüm niteliğinde idi.
Ancak Bobrick ve Martire, Warp teknolojisini büyük ölçüde açığa çıkarmayı başarırken, çalışmaları aslında ışıktan hızlı seyahatin bizim gibi varlıklar için en azından şimdilik ulaşılamayacağını gösteriyor.
Bununla birlikte, önemli bir nokta da var: Warp teknolojisi uzay yolculuğunun ötesinde radikal uygulamalara sahip olabilir.
Tüm Evrende?
Warp sürücülerinin hikayesi, Einstein’ın taçlandıran başarısıyla başlar: genel görelilik. Genel görelilik denklemleri, uzay zamanın – gerçekliğin dokusunu – madde ve enerjinin varlığına yanıt olarak bükülme şeklini yakalar ve bu da madde ve enerjinin nasıl hareket ettiğini açıklar.
Genel görelilik, yıldızlararası yolculuğa iki sınırlama getirir. Birincisi, ışık hızının ötesinde hiçbir şey hızlandırılamaz (saniyede yaklaşık 300.000 km). Bu baş döndürücü hızda seyahat ederken bile Güneşimize en yakın yıldız olan Proxima Centauri’ye varmamız dört yılımızı alır.
İkincisi, ışık hızına yakın hareket eden bir uzay gemisindeki saat, Dünya’daki bir saate göre yavaşlayacaktır (bu, zaman genişlemesi olarak bilinir). Bir kişi, ömrü boyunca 150 ışık yılı uzakta olan uzak bir yıldıza ulaşabilir. Ancak, işin püf noktası, bir kişinin dönüşü üzerine Dünya’da 300 yıldan fazla bir süre geçmiş olacağıdır.
Yeni bir umut
İşte Alcubierre burada devreye giriyor. Genel göreliliğin matematiğinin, madde ve enerjinin, uzay zamanı balonun önünde bükecek ve onu arkaya doğru genişletecek şekilde düzenlendiği bölgeler olan “Warp baloncuklarına” izin verdiğini savundu. Balonun içindeki “düz” bir alanın ışıktan daha hızlı hareket etmesine izin veren bir yol.
Bu bağlamda “düz” ün ne anlama geldiğine dair bir fikir edinmek için, uzay-zamanı bir çeşit yastık ya da minder gibi olduğunu varsayabilirsiniz. Mat, madde ve enerji varlığında eğriler (mindere bir bowling topu koymayı düşünün). Yerçekimi, nesnelerin yıldızlar ve gezegenler gibi şeylerin yarattığı eziklere yuvarlanma eğiliminden başka bir şey değildir. Düz bir bölge, minderin üzerinde hiçbir şey olmayan bir kısmı gibidir.
Böyle bir dürtü, zaman genişlemesinin rahatsız edici sonuçlarından da kaçınacaktır. Kişi potansiyel olarak derin uzaya gidiş-dönüş bir yolculuk yapabilir ve yine de evde en yakını ve en sevdiği kişi tarafından karşılanabilir.
Uzay-zaman tuhaflığı
Alcubierre’nin cihazı nasıl çalışır? Burada tartışma genellikle analojilere dayanır, çünkü matematik çok karmaşıktır.
Üzerinde fincan olan bir halı hayal edin. Halının üstündesin ve kupaya gitmek istiyorsun. Halı üzerinde hareket edebilir veya halıyı kendinize doğru çekebilirsiniz. Warp sürücüsü, varış noktanızı daha da yakınlaştırmak için uzay zamanı çekiştirmek gibidir.
Ancak benzetmelerin sınırları vardır: bir warp sürücüsü, hedefinizi gerçekten size doğru sürüklemez. Yolunuzu kısaltmak için uzay-zamanı daraltır.
Yıldız gemisi hatalar
Bobrick ve Martire, herhangi bir warp sürücüsünün, uzay-zamanın düz bir bölgesini çevreleyen, sabit bir hareket durumunda olan bir malzeme kabuğu olması gerektiğini gösteriyor. Kabuğun enerjisi, içindeki uzay-zaman bölgesinin özelliklerini değiştirir.
Bu bir keşif gibi görünmeyebilir, ancak şimdiye kadar, fiziksel olarak, warp sürücülerinin ne olabileceği belirsizdi. Çalışmaları bize bir warp sürücüsünün biraz şaşırtıcı bir şekilde araba gibi olduğunu söylüyor. Araba aynı zamanda düz bir uzay-zaman bölgesini çevreleyen (madde biçiminde) bir enerji kabuğudur. Aradaki fark, bir arabanın içine girmek sizi daha hızlı yaşlandırmaz. Ancak, bir warp sürücüsü bunu yapabilir.
Bobrick ve Martire, basit tanımlarını kullanarak, warp baloncukları gibi davranacak madde ve enerji düzenlemelerine izin veren uzay zamanlarını bulmak için Einstein’ın genel görelilik denklemlerini kullanmak için bir yöntem gösteriyor. Bu bize warp teknolojilerini bulmak ve sınıflandırmak için matematiksel bir anahtar veriyor.
Çalışmaları, warp sürücüleriyle ilgili temel sorunlardan birini ele almayı başarıyor. Denklemleri dengelemek için, Alcubierre’nin cihazı “negatif enerji” ile çalışıyor – ancak gerçek dünyada herhangi bir uygulanabilir negatif enerji kaynağı keşfetmiş değiliz.
Daha da kötüsü, Alcubierre’nin cihazının negatif enerji gereksinimleri çok fazla. Bazı tahminlere göre, bilinen evrendeki tüm enerjiye ihtiyaç duyulacaktır (ancak daha sonraki çalışmalar sayıyı biraz düşürebilir).
Bobrick ve Martire, bir warp sürücüsünün pozitif enerjiden (yani “normal” enerji) veya negatif ve pozitif enerjinin bir karışımından yapılabileceğini gösteriyor. Bununla birlikte, enerji gereksinimleri hala çok büyük olacaktır.
Bobrick ve Martire, bazı warp sürücülerinin ışıktan daha hızlı gidebileceğini, ancak yalnızca halihazırda o hızda hareket eden bir cisimde doğmuşlarsa. Bu da yıldızlararası turizm umudunu sıradan bir insan için imkansız hale getiriyor ama belki de ilerde ışık hızında seyahat için yaşayan özel insanlar olabilir.
Yani?
Bir warp sürücüsünün kapsadığı düz uzay-zaman bölgesini değiştirebileceğini unutmayın. Özellikle sürücünün içindeki bir saati hızlandırabilir veya yavaşlatabilir.
Böyle bir nesneye sahip olmanın ne anlama geldiğini düşünün. Ölümcül hastalığı olan birini buza mı koymak istiyorsunuz? Onları bir warp sürücüsüne sokun ve saatlerini yavaşlatın. Onların bakış açısına göre, birkaç yıl geçecek, Dünya’da ise yüz yıl geçecek, bir tedavi bulmak için yeterli zaman. Bu ve bunun gibi bir çok çözüm bu yeni çalışma ile bir adım daha gerçeğe yakınlaştı.