Ruimte

Een sneller dan lichte Warp Drive-aangedreven ruimteschip is wellicht mogelijk

Een sneller dan lichte Warp Drive-aangedreven ruimteschip is wellicht mogelijk


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Dat is het. Je hebt besloten dat 2020 genoeg is geweest. Je hebt een ruimteschip gemaakt en hebt de keuze gemaakt om naar de dichtstbijzijnde bewoonbare planeet te vertrekken. Geen van de traditionele potentieel bewoonbare naburige buren zoals Mars, Venus of Titan zal de slag maken. In plaats van het risico te lopen nog meer 2020-rampen door te maken, kun je het beste naar een van onze naaste interstellaire buren vliegen. In 2017 meldden astronomen dat onze naaste buur, Proxima Centauri, verschillende potentieel bewoonbare exoplaneten heeft. Het lijkt erop dat dit uw volgende bestemming kan zijn. Hoe lang duurt het echter voordat u met onze huidige technologie bij uw nieuwe huis bent? Ter referentie, bedenk dat de Saturn V-raket die het Apollo 11-ruimtevaartuig de ruimte in lanceerde, net voorbij reisde 40.000 kilometer per uur.

Laten we echter aannemen dat uw ruimteschip dezelfde topsnelheid kan bereiken als de Parker Solar Probe, direct onder 700.000 kilometer per uur. Hoe lang duurt het voordat je Proxima Centauri bereikt, dat ongeveer 4,2 lichtjaar van de aarde verwijderd is? Een paar maanden? Jaren? Tientallen jaren? Ervan uitgaande dat u net zo snel kunt reizen als de Parker Solar Probe, zou het ongeveer duren 6.600 jaar om op uw bestemming aan te komen. Geen enkele hoeveelheid gameplay zal je zo lang vermaken, aangezien je een manier hebt gevonden om te overleven. Stel, als je alleen zou kunnen reizen met de snelheid van het ruimtevaartuig Apollo 11, zou het je kosten 113.000 jaar om bij Proxima Centauri te komen.

Om warp-drives te begrijpen, moet u de snelheid van het licht begrijpen

Misschien hebben we een oplossing voor uw raadsel. Een warp-drive. Voordat we zelfs maar in warpsnelheid springen, moet je de enorme omvang van ons universum en het concept van lichtjaren volledig begrijpen.

Omdat het universum onvoorstelbaar groot is, hebben onderzoekers de neiging om lichtjaren te gebruiken om de afstand tussen objecten te beschrijven. Kort gezegd is een lichtjaar de afstand die het licht aflegt in één aards jaar. Licht is het snelste in ons universum en reist met een snelheid van ongeveer 186.000 mijlen of 300.000 km per seconde. Een lichtjaar is ongeveer 6 biljoen mijl of 9 biljoen km. Als je naar iets dichterbij zou willen reizen, zoals de zon, zou dat nodig zijn 8,3 minuten om uw bestemming te bereiken reizen met de snelheid van het licht.

Als je echter naar ons dichtstbijzijnde grote melkwegstelsel, Andromeda, zou willen gaan, zou het je meenemen 2,5 miljoen lichtjaar. Zelfs als mensen een schip zouden kunnen maken dat met de snelheid van het licht zou kunnen reizen, zouden onze potentiële bestemmingen nog steeds beperkt zijn. Veel gemakkelijker, maar nog steeds vervelend. Zoals we al zeiden, het universum is onvoorstelbaar groot. Kunnen we echter een schip maken dat sneller reist dan het licht? Hoewel dit klinkt als iets uit je favoriete sciencefiction-show of film, is een warp-drive misschien niet zo onrealistisch als ooit werd gedacht.

In feite kan het cruciaal zijn voor ons voortbestaan. "Ik denk niet dat het menselijk ras de komende duizend jaar zal overleven, tenzij we ons in de ruimte verspreiden. Er zijn te veel ongelukken die het leven op één planeet kunnen overkomen. Maar ik ben een optimist. We zullen naar de sterren reiken. , 'zei wijlen Stephen Hawking.

17 FEITEN OVER INTERSTELLAIRE REIZEN WAARVAN JE VAN DE RUIMTE DROOMT

The Warp Drive in Science Fiction

In de legendarische Star Trek-film- en televisieshowfranchise werd warp-aandrijftechnologie beschreven als een machine die is ontworpen 'om de ruimte te manipuleren, om de bewegingswetten te overtreden. Je maakt de kleinste fout, je stort het warpveld in, je verplettert dit schip. "

Klinkt goed, toch?

Kortom, een warp-drive stelt ruimteverkenners in staat sneller te reizen dan de snelheid van het licht. In Star Trek werkte het door "warp-velden" te genereren om een ​​subruimte-bel te vormen die het ruimteschip omhulde, het lokale ruimte-tijd continuüm vervormde en het ruimteschip met snelheden bewoog die de lichtsnelheid aanzienlijk konden overschrijden. Dit fictieve apparaat uit de 24e eeuw maakt alle interstellaire verkenning en handel mogelijk in Star Trek. Maar hoe zit het in werkelijkheid?

Warp-snelheid vooruit: wat is een warp-drive?

Zoals gezegd, in onze fictieve wereld, zou een warp-drive ons in staat stellen om ruimte-tijd zelf te manipuleren, waarbij we letterlijk gebruik maken van een maas in de natuurkunde om sneller dan het licht te bewegen. Het dichtst bij een echte warp-drive staat bekend als de Alcubierre Warp Drive, wat nog steeds slechts een theoretische constructie is. Het is gebaseerd op een zeer speculatief natuurkundig artikel dat in 1994 werd gepubliceerd door de Mexicaanse natuurkundige Miguel Alcubierre, die een ogenschijnlijk geldige oplossing voorstelde voor de interactie tussen ruimte-tijd en energie.

Waarom zouden we zoiets doen? Je kunt Einstein bedanken. De speciale relativiteitstheorie van Albert Einstein heeft ons begrip van het universum meer dan een eeuw gedreven. Wetenschappers opereren onder de beperkingen die worden opgelegd door een relativistisch universum. Een van deze voorgestelde beperkingen draait om het idee dat de lichtsnelheid een onbreekbare universele snelheidslimiet is.

Dit betekent dat zaken als sneller dan licht reizen in de ruimte onmogelijk zijn. Alcubierre's antwoord? Hij gelooft dat het buigen van ruimte-tijd de oplossing zou kunnen zijn. Hoe zou dat in zijn werk gaan?

Hoe zou uw warp-aandrijving werken?

Laten we teruggaan naar onze ruimtereis naar het voorbeeld van Proxima Centauri. In dit geval hebben we, in plaats van een standaard ruimteschip, een nieuw en verbeterd schip met de warp-aandrijftechnologie van Alcubierre geïnstalleerd. Hoe zou het werken? Simpel gezegd, terwijl je schip naar Proxima Centauri reist, zou de ruimte ervoor krimpen terwijl de ruimte erachter groter zou worden. Je schip zou in de ruimte-tijd bewegen binnen een bel, of wat bekend staat als een "warp bubble" van platte ruimte.

De oplossing voor Einsteins veldvergelijkingen die deze verplaatsingssnelheid mogelijk maken, wordt de "Alcubierre-metriek" genoemd. Stel je voor dat jij en je kamergenoot het laken van je bed oppakten en het recht maakten, waarbij je elke hoek vasthield zodat het volledig vlak en stabiel boven het bed hing. Als je een ronde kristallen bol zou laten vallen en hem op dit laken zou laten zitten, zou er een inkeping ontstaan, waardoor de stof "verbuigt". Dit wordt je ruimteschip in zijn warp-bubble, en het blad is ruimte-tijd. Ons ruimteschip slaat niet alleen een deuk in de ruimte; het trekt een deel van de ruimte-tijd naar zich toe (expandeert) en duwt de ruimte-tijd erachter (samentrekt).

Zoals beschreven door Matt Williams van Universe Today: "Aangezien het schip niet binnen deze luchtbel beweegt, maar wordt meegevoerd terwijl het gebied zelf beweegt, zijn conventionele relativistische effecten zoals tijddilatatie niet van toepassing. Daarom zijn de regels van ruimte-tijd niet van toepassing. en de relativiteitswetten zouden niet in de conventionele zin worden overtreden. '

Ons schip overtreedt de vergelijkingen van Einstein niet dankzij de "Alcubierre-metriek". Dit fenomeen zou ons unieke ruimteschip speciale eigenschappen geven. We zouden onze bestemming sneller kunnen bereiken in onze bel dan een lichtstraal die buiten onze warp-bel reist. Interessant genoeg wordt de structuur van ruimte-tijd niet beperkt door de lichtsnelheid zoals voorgesteld door Einstein.

Er zijn enkele problemen met de Warp Drive

Welk type ruimteschip zouden we hiervoor nodig hebben? We zouden een voetbalvormig ruimtevaartuig moeten maken met een enorme ring eromheen om onze snellere dan lichte reis mogelijk te maken. Denk aan het enorme schip dat werd gepresenteerd in Interstellar of zelfs in 2001: Space Odyssey. De ring rond het schip zou gemaakt zijn van "exotische materie" waardoor de ruimte-tijd eromheen zou kromtrekken, waardoor het hierboven beschreven scenario ontstaat. Als we teruggaan naar onze uitleg over de warp-bubbel, zouden we ongeveer tien keer de snelheid van het licht kunnen reizen.

Dus waarom financieren we dit niet? Om een ​​ruimteschip te bouwen dat krachtig genoeg is om te vervormen, zou de ruimtetijd enorm moeten zijn. De minimaal benodigde hoeveelheid energie zou ongeveer gelijk zijn aan de massa-energie van de planeet Jupiter.

De laatste tijd hebben wetenschappers echter hun toon veranderd. Zou het mogelijk zijn?

Harold "Sonny" White van NASA's Johnson Space Center zegt: "Er is hoop." Op het 100 Year Starship Symposium, een bijeenkomst om interstellaire ruimtevluchten te bespreken, sprak hij over de mogelijkheid om een ​​Alcubierre warp-drive te creëren. Aanvankelijk werd aangenomen dat de ring op ons schip een perfecte cirkel moest zijn, waardoor het ontwerp nog ingewikkelder werd. White's nieuwe berekeningen stellen echter voor dat de ring die om ons schip cirkelt, meer donutvormig is.

Dit zou een ruimtevaartuig kunnen aandrijven met de massa-energie van de Voyager 1-sonde. Nog recenter insinueerde een rapport van NASAhas dat het ruimteagentschap in ieder geval serieus naar de warp-aandrijftechnologie heeft gekeken, er zijn meerdere stappen nodig om interstellaire reizen te bereiken, en het kan ontelbare jaren duren voordat we een interplanetaire soort worden. Bovendien zijn er meerdere andere stappen die we moeten nemen om daar te komen. Het creëren van een zichzelf in stand houdende beschaving op Mars wordt eenvoudigweg een monumentale taak.

Zoals Elon Musk ooit zei: “Er moet een kruispunt zijn van de groep mensen die willen gaan, en de groep mensen die het zich kunnen veroorloven om te gaan ... en die kruising van sets moet voldoende zijn om een de beschaving in stand houden. "

De warp-aandrijftechnologie kan echter een belangrijke eerste stap zijn. Tot die tijd kunnen we onze hoop vestigen op de ontwikkeling van ionenaandrijving.

Denk je dat we in de nabije toekomst warp-aandrijftechnologie zullen hebben? Waar zou je heen reizen?


Bekijk de video: Hubble Spots Thousands of Objects Traveling Faster Than Light. NASAs Unexplained Files (Januari- 2023).