Möglicherweise ist ein Raumschiff mit Warp-Antrieb schneller als leicht möglich

Das war's. Sie haben entschieden, dass 2020 genug war. Sie haben ein Raumschiff geschaffen und die Entscheidung getroffen, zum nächstgelegenen bewohnbaren Planeten zu fahren. Keiner der traditionellen potenziell bewohnbaren Nachbarn in der Nähe wie Mars, Venus oder Titan wird den Schnitt machenAnstatt das Risiko einzugehen, weitere Katastrophen im Jahr 2020 zu überstehen, fliegen Sie am besten zu einem unserer nächsten interstellaren Nachbarn. 2017 berichteten Astronomen, dass unser nächster Nachbar, Proxima Centauri, mehrere potenziell bewohnbare Exoplaneten hatIhr nächstes Ziel. Wie lange wird es jedoch dauern, bis Sie zu Ihrem neuen Zuhause gelangen? Beachten Sie als Referenz, dass die Saturn-V-Rakete, mit der das Apollo 11-Raumschiff in den Weltraum gestartet wurde, knapp über dem Ziel ist. 40.000 Kilometer pro Stunde .

Nehmen wir jedoch an, dass Ihr Raumschiff die gleiche Höchstgeschwindigkeit wie das erreichen kann. Parker Solar Probe rechts unten 700.000 Kilometer pro Stunde. Wie lange brauchen Sie, um zu gelangen Proxima Centauri das ungefähr 4,2 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt? Ein paar Monate? Jahre? Jahrzehnte? Angenommen, Sie können so schnell reisen wie die Parker-Sonnensonde, würde es ungefähr dauern 6.600 Jahre bis zum Erreichen Ihres Ziels . Keine Menge an Gameplay wird Sie so lange unterhalten, da Sie einen Weg gefunden haben, um zu überleben. Sagen Sie, wenn Sie nur mit der Geschwindigkeit von reisen könnten. Apollo 11 Raumschiff würde es dauern 113.000 Jahre, um nach Proxima Centauri zu gelangen .

Um Warp-Antriebe zu verstehen, müssen Sie die Lichtgeschwindigkeit erfassen.

Vielleicht haben wir eine Lösung für Ihr Rätsel. Ein Warp-Antrieb. Bevor wir überhaupt in die Warp-Geschwindigkeit springen, müssen Sie die massive Größe unseres Universums und das Konzept der Lichtjahre vollständig erfassen.

Da das Universum unvorstellbar groß ist, verwenden Forscher Lichtjahre, um die Entfernung zwischen Objekten zu beschreiben. Kurz gesagt, ein Lichtjahr ist die Entfernung, die Licht in einem Erdjahr zurücklegt. Licht ist die schnellste Sache in unserem Universum, die sich bewegtmit einer Geschwindigkeit von ungefähr 186.000 Meilen oder 300.000 km pro Sekunde . Ein Lichtjahr ist ungefähr 6 Billionen Meilen oder 9 Billionen km . Wenn Sie zu etwas reisen möchten, das der Sonne etwas näher kommt, würde es dauern 8,3 Minuten bis zum Ziel Fahren mit Lichtgeschwindigkeit.

Wenn Sie jedoch zu unserer nächsten großen Galaxie, Andromeda, wollen, brauchen Sie das 2,5 Millionen Lichtjahre . Selbst wenn Menschen in der Lage wären, ein Schiff zu schaffen, das mit Lichtgeschwindigkeit fahren könnte, wären unsere potenziellen Ziele immer noch begrenzt. Viel einfacher, aber immer noch ärgerlich. Wie gesagt, das Universum ist unvorstellbar groß. Könnten wir es jedochErstellen Sie ein Schiff, das sich schneller als das Licht bewegt? möglicherweise nicht so unrealistisch wie gedacht .

Tatsächlich kann es für unser Überleben entscheidend sein. "Ich glaube nicht, dass die Menschheit die nächsten tausend Jahre überleben wird, es sei denn, wir breiten uns im Weltraum aus. Es gibt zu viele Unfälle, die das Leben auf einem einzelnen Planeten treffen können. AberIch bin ein Optimist. Wir werden die Sterne erreichen ", sagte der verstorbene Stephen Hawking.

17 FAKTEN ÜBER INTERSTELLARE REISEN, DIE SIE VON RAUM TRÄUMEN LASSEN

Der Warp Drive in Science Fiction

In der Legende Star Trek Film- und Fernsehshow-Franchise, Warp-Antriebstechnologie wurde als eine Maschine beschrieben, die "den Raum manipulieren, die Bewegungsgesetze verletzen soll. Sie machen den kleinsten Fehler, Sie werden das Warp-Feld zusammenbrechen, Sie werden dieses Schiff zerstören.""

Klingt cool, oder?

Grundsätzlich ermöglicht ein Warp-Antrieb Weltraumforschern, sich schneller als mit Lichtgeschwindigkeit zu bewegen. In Star Trek wurden "Warp-Felder" erzeugt, um eine Subraumblase zu bilden, die das Raumschiff umhüllte, das lokale Raum-Zeit-Kontinuum verzerrte und sich bewegteDas Raumschiff mit Geschwindigkeiten, die die Lichtgeschwindigkeit deutlich überschreiten könnten. Dieses fiktive Gerät aus dem 24. Jahrhundert ermöglicht alle interstellaren Erkundungen und den Handel in Star Trek. Wie sieht es jedoch in der Realität aus?

Warp-Geschwindigkeit voraus: Was ist ein Warp-Antrieb?

Wie bereits erwähnt, würde ein Warp-Antrieb in unserer fiktiven Welt die Raum-Zeit selbst manipulieren und buchstäblich eine Lücke in der Physik ausnutzen, um sich schneller als Licht zu bewegen. Das, was einem echten Warp-Antrieb am nächsten kommt, ist derAlcubierre Warp Drive, das immer noch nur ein theoretisches Konstrukt ist. Es basiert auf einem hochspekulativen Physikpapier, das 1994 vom mexikanischen Physiker Miguel Alcubierre veröffentlicht wurde und eine angeblich gültige Lösung für das Zusammenspiel von Raum-Zeit und Energie vorschlug.

Warum sollten wir so etwas tun? Sie können Einstein danken. Albert Einstein 's Die spezielle Relativitätstheorie hat unser Verständnis des Universums seit über einem Jahrhundert vorangetrieben. Wissenschaftler arbeiten unter den Einschränkungen eines relativistischen Universums. Eine dieser vorgeschlagenen Einschränkungen konzentriert sich auf die Idee, dass die Lichtgeschwindigkeit eine unzerbrechliche universelle Geschwindigkeit istGrenze.

Dies bedeutet, dass Dinge wie eine Raumfahrt, die schneller als Licht ist, unmöglich sind. Alcubierres Antwort? Er glaubt, dass das Biegen der Raumzeit die Lösung sein könnte. Wie würde das funktionieren?

Wie würde Ihr Warp-Antrieb funktionieren?

Kehren wir zu unserer Raumfahrt zum Beispiel von Proxima Centauri zurück. In diesem Fall haben wir anstelle eines Standard-Raumschiffs ein neues und verbessertes Schiff mit Alcubierres Warp-Antriebstechnologie installiert. Wie würde es funktionieren? Einfach ausgedrückt, wie IhrWenn das Schiff nach Proxima Centauri fährt, würde sich der Raum vor ihm zusammenziehen, während sich der Raum dahinter ausdehnen würde. Ihr Schiff würde sich in Raum-Zeit innerhalb einer Blase bewegen, oder was als "Warp-Blase" des flachen Raums bekannt ist.

Die Lösung für Einsteins Feldgleichungen, die diese Bewegung mit Warp-Geschwindigkeit ermöglichen würde, heißt "Alcubierre-Metrik". Stellen Sie sich vor, Sie und Ihr Mitbewohner nahmen das Laken auf Ihrem Bett auf und richteten es auf, wobei jede Ecke so gehalten wurde, dass es über der aufgehängt warBett, völlig flach und stabil. Wenn Sie eine runde Kristallkugel fallen lassen und sie auf diesem Blatt sitzen lassen würden, würde dies eine Vertiefung erzeugen, die den Stoff "biegt". Dies wird Ihr Raumschiff innerhalb seiner Kettblase sein, undDas Blatt ist Raum-Zeit. Unser Raumschiff macht nicht nur eine Beule im Raum, es zieht einen Teil der Raum-Zeit auf sich zu expandiert und schiebt Raum-Zeit hinter sich her zieht sich zusammen.

Wie von Matt Williams von Universe Today beschrieben: "Da sich das Schiff nicht innerhalb dieser Blase bewegt, sondern während der Bewegung der Region selbst mitgerissen wird, gelten herkömmliche relativistische Effekte wie die Zeitdilatation nicht. Daher gelten die Raumregeln-Zeit und die Relativitätsgesetze würden im herkömmlichen Sinne nicht verletzt. "

Unser Schiff verstößt dank der "Alcubierre-Metrik" nicht gegen Einsteins Gleichungen. Dieses Phänomen würde unserem einzigartigen Raumschiff besondere Eigenschaften verleihen. Wir könnten unser Ziel innerhalb unserer Blase schneller erreichen als ein Lichtstrahl, der sich außerhalb unserer Warp-Blase bewegtDas Gewebe der Raumzeit ist nicht durch die von Einstein vorgeschlagene Lichtgeschwindigkeit begrenzt.

Es gibt einige Probleme mit dem Warp Drive

Welche Art von Raumschiff müssten wir schaffen, um dies zu tun? Wir müssten ein fußballförmiges Raumschiff mit einem massiven Ring schaffen, der es umgibt, damit wir schneller als leicht reisen können. Denken Sie an das riesige Schiff, das in Interstellar oder Interstellar präsentiert wirdsogar im Jahr 2001: Weltraum-Odyssee. Der Ring, der das Schiff umkreist, würde aus "exotischer Materie" bestehen, die dazu führen würde, dass sich die Raumzeit um das Schiff dreht, wodurch das oben beschriebene Szenario entsteht.

Warum finanzieren wir das nicht? Um ein Raumschiff zu bauen, das stark genug ist, um sich zu verziehen, müsste die Raumzeit massiv sein. Die minimal benötigte Energiemenge würde ungefähr der Massenenergie des Planeten Jupiter entsprechen. .

Allerdings haben Wissenschaftler kürzlich ihre Einstellung geändert.

Harold "Sonny" White vom Johnson Space Center der NASA sagt: "Es gibt Hoffnung." Auf dem 100-jährigen Raumschiff-Symposium, einem Treffen zur Erörterung der interstellaren Raumfahrt, sprach er über die Möglichkeit, einen Alcubierre-Warp-Antrieb zu schaffenglaubte, dass der Ring auf unserem Schiff ein perfekter Kreis sein musste, was sein Design weiter erschwerte. Die neuen Berechnungen von White legen jedoch nahe, dass der Ring, der unser Schiff umkreist, mehr Donut-förmig sein sollte.

Dies könnte ein Raumschiff mit der Massenenergie der Voyager 1-Sonde antreiben. Noch in jüngerer Zeit wurde ein Bericht von veröffentlicht. NASA hat unterstellt, dass die Raumfahrtbehörde die Warp-Antriebstechnologie zumindest ernsthaft untersucht hat.

Es sind mehrere Schritte erforderlich, um interstellare Reisen zu erreichen, und es kann unzählige Jahre dauern, bis wir zu einer interplanetaren Spezies werden. Darüber hinaus müssen wir mehrere weitere Schritte unternehmen, um dorthin zu gelangen. Die Schaffung einer sich selbst tragenden Zivilisation auf dem Mars wird einfach eine monumentale Aufgabe sein.

Einmal als Elon Musk sagte , „Es muss einen Schnittpunkt zwischen der Gruppe von Menschen geben, die gehen möchten, und der Gruppe von Menschen, die es sich leisten können, zu gehen ... und dieser Schnittpunkt von Gruppen muss ausreichen, um eine sich selbst tragende Zivilisation aufzubauen."

Warp-Antriebstechnologie könnte jedoch ein wichtiger erster Schritt sein. Bis dahin haben wir kann setzen Sie unsere Hoffnungen in die Entwicklung von Ionenantrieb .

Glauben Sie, dass wir in naher Zukunft Warp-Antriebstechnologie haben werden? Wohin würden Sie reisen?