محرك الالتواء... طريقة للبحث عن التكنولوجيا الفضائية

يبحث العلماء عن كائنات فضائية عملاقة لسفن فضائية ذات محركات الالتواء، والتي تسمح بفضل هذه التكنولوجيا بالطيران أسرع من الضوء، والمعروفة جيدًا في أفلام الخيال العلمي، علما أنها لا تتعارض مع قوانين الفيزياء. ما هو محرك الالتواء وما مدى واقعية إنشائه على الأرض.

سفينة بحجم كوكب المشتري

نشر موقع "arXiv" في شهر ديسمبر/كانون الأول الجاري، ورقة بحثية من قبل فريق دولي من العلماء من منظمة الفيزياء التطبيقية ومقرها نيويورك عملا علميا جريئا للغاية، يقترح مؤلفوها استخدام مرصد موجات الجاذبية بالليزر (LIGO) للكشف عن التقنيات الغريبة. وهي المركبات الفضائية ذات التسارع السريع و الهائل (RAMAcraft).

وفقًا لنظرية النسبية العامة لأينشتاين، المكان والزمان واحد. عندما يتحرك جسم بكتلة تموجات تنتقل موجات الجاذبية عبر الزمكان. كلما زاد حجم الجسم، كان الاضطراب أقوى. لأول مرة، تم تسجيل مثل هذه التقلبات باستخدام LIGOفي عام 2015: التقط المرصد الموجات التي نشأت أثناء اندماج ثقبين أسودين بكتل 36 و 29 كتلة شمسية.

إن انحناء الزمكان، حتى بأقوى موجات الجاذبية، لا يكاد يذكر - بضعة آلاف من البروتون أو النيوترون. LIGO حساس بشكل لا يصدق ويتطلب معايرة صارمة.

قام العلماء بحساب أصغر جسم يمكن أن يولد موجات الجاذبية المرئية من الأرض، واتضح أنه يجب أن يكون كبيرًا جدًا: يزن تقريبًا نفس كوكب المشتري، ويكون في حدود 326000 سنة ضوئية منا، ويسير بعُشر سرعة الضوء.

وبالمقارنة، فإن مسبار باركر الشمسي، أسرع جسم من صنع الإنسان، قد وصل إلى 690 ألف كيلومتر في الساعة، أو 0.064 في المائة من سرعة الضوء.

في المستقبل، مع نشر المزيد من أجهزة الكشف عن موجات الجاذبية الحساسة مثل هوائي مقياس التداخل الليزري الفضائي (LISA)، هناك فرصة لتقليل حجم السفينة المستهدفة إلى حجم معقول أكثر.

خيال خرج عن السيطرة

يمكن تحقيق السرعات النسبية (أي التي يمكن مقارنتها بسرعات الضوء) نظريًا باستخدام محرك الالتواء المزعوم. الاعوجاج في اللغة الإنجليزية - "انحناء". ابتكر كتاب الخيال العلمي طريقة السفر بين النجوم هذه. على سبيل المثال، في سلسلة Star Trek، تمتلك "Enterprise" مثل هذا المحرك تماما.

مع التقنيات الحالية، فإن الوصول إلى أقرب نظام نجمي إلينا هو عشرات الآلاف من السنين. وقوانين الفيزياء لا تسمح بالكثير من التسارع. وفقًا للنسبية الخاصة، لا شيء يمكن أن يتحرك أسرع من سرعة الضوء. علاوة على ذلك، عندما تقترب الكتلة، تميل إلى اللانهاية، مما يعني أن الطاقة اللازمة للتسريع تزداد أيضًا. لذلك، لا يمكن الوصول إلى سرعة الضوء (الاستثناء الوحيد هو الفوتونات). ومع ذلك، لن يكون هذا كافيا للسفر إلى مجرات أخرى.

الافتراض بأن لا شيء يتحرك أسرع من الضوء صالح فقط ضمن نظام إحداثيات الزمان والمكان. لكن هذا لا ينطبق على الفضاء نفسه. نحن نعلم أن الكون يتوسع. وتتحرك أجزائها الفردية بعيدًا عن بعضها البعض بسرعات نسبية، بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تتقلص المساحة. وداخل الثقب الأسود، يحدث هذا أسرع من سرعة الضوء.

وفقًا لمفهوم محرك الالتواء، يتعاقد الفضاء أمام السفينة ويتوسع خلفها. هذا يسمح لك بالطيران عبر الكون بسرعة تتجاوز سرعة الضوء آلاف المرات.

فقاعة ألكوبيير

مستوحى من المسلسل التلفزيوني Star Trek، طور الفيزيائي المكسيكي ميغيل ألكوبيير نظرية رياضية في عام 1994 أكدت إمكانية وجود مثل هذه التكنولوجيا في إطار النسبية العامة. وفقًا لحساباته، فإن المركبة الفضائية قادرة حقًا على التحرك بسرعات فائقة داخل فقاعة - فضاء ديناميكي محلي مفرط الارتباط. في هذه الحالة، ستكون المركبة الفضائية نفسها ثابتة - تتحرك كما لو كانت داخل مقصورة القطار الجبلي المائل.

صحيح، بالنسبة لمحرك الالتواء، هناك حاجة إلى كمية هائلة من المادة ذات الكتلة السالبة. هذه مادة افتراضية لها خصائص خاصة. على سبيل المثال، إذا ضربت كرة مصنوعة من مادة كهذه، فلن تطير للأمام بل للخلف.