Vehiculele spațiale care se deplasează cu viteze mai mari decât lumina sunt un element de bază al scriitorilor de science-fiction, care numesc acest concept sub mai multe nume, inclusiv hiperspațiu, hyperdrive, viteză warp și subspațiu. Un exemplu celebru este „Star Trek”, în care nava stelară Enterprise sare din sistem stelar în sistem stelar pentru a vizita alte planete.
„Dacă căpitanul Kirk ar fi constrâns să se deplaseze cu viteza celor mai rapide rachete ale noastre, i-ar lua o sută de mii de ani doar pentru a ajunge la următorul sistem stelar”, a declarat Seth Shostak, un astronom de la Institutul pentru căutarea inteligenței extraterestre (SETI) din Mountain View, California, într-un interviu acordat în 2010 site-ului afiliat Space.com, LiveScience. „Așa că science fiction-ul a postulat de mult timp o modalitate de a bate bariera vitezei luminii, astfel încât povestea să se poată mișca un pic mai repede.”
Cu toate acestea, lipsa cercetărilor și a discuțiilor academice cu privire la metoda de transport face ca aceasta să fie mai des un dispozitiv literar convenabil decât o posibilitate științifică, a spus Shostak. În realitate, conceptul de hiperspațiu este „foarte mult hype”, a spus Shostak.
Alte dimensiuni
Fizica sugerează că există scurtături prin spațiu, a spus Shostak. Natura curbată a spațiului a fost propusă pentru prima dată de Einstein și a dus rapid la ideea de gaură de vierme: o porțiune de spațiu care se curbează în sine, conectând două părți ale spațiului, altfel îndepărtate. Teoretic, o navă spațială ar putea sări înainte spre o regiune îndepărtată a spațiului dacă intră într-o astfel de gaură de vierme între cele două locații.
Ca și în universul nostru familiar, obiectele dintr-o gaură de vierme ar trebui să călătorească mai încet decât viteza luminii, care, în vid, este de 186.282 mile pe secundă (299.792 kilometri pe secundă). Dar, o navă spațială ar putea părea că a depășit această limită, călătorind printr-o gaură de vierme și ajungând la un sistem stelar aflat la mii de ani-lumină distanță în doar câteva ore, de exemplu.
Cu toate acestea, accesul nostru la aceste autostrăzi interspațiale ar fi limitat de dimensiunea portalului.
„Găurile de vierme, credem noi, sunt făcute tot timpul la nivel microscopic”, a spus Shostak. „Dar întrebarea este: putem să le folosim efectiv pentru transport?”
Găsirea sau crearea unei găuri de vierme care să se îndrepte spre locul potrivit și deplasarea prin ea înainte ca aceasta să se închidă și să îți spargă nava spațială în bucăți sunt două probleme nerezolvate pe care legile fizicii nu le interzic sau nu le permit în mod clar.
Tehnic, ar fi posibil să deformăm spațiul pentru a crea găuri de vierme dacă cineva ar putea plasa o bucată de masă foarte densă în fața navei sale, a spus Shostak. Poate similar cu „motorul hiperspațial” văzut în filmele din „Războiul Stelelor”, obiectul ar distorsiona forma spațiului din jurul său, aducând, în esență, destinația aleasă mai aproape de navă. Dar obiectul ar trebui să aibă densitatea centrului unei găuri negre pentru a funcționa.
„Problema este: de unde obții gaura neagră și cum o aduci în fața navei tale spațiale?” a spus Shostak. „Este ceva de genul: cum creezi ceva care va deforma spațiul și apoi îl pui în fața navei tale spațiale?”
Cum rămâne cu teleportarea?
O idee științifico-fantastică înrudită este teleportarea – posibilitatea de a transporta instantaneu o persoană sau o navă în altă parte a universului. Fenomenul este văzut în „Star Trek”, unde așa-numitul transportor deconstruiește corpul cuiva și îl reconstruiește într-o altă locație îndepărtată.
Există o anumită bază științifică pentru această idee – oamenii de știință au demonstrat că particulele subatomice pot fi mutate dintr-un punct în altul cu o viteză mai mare decât viteza luminii, a declarat fizicianul Ian Durham de la Saint Anselm College într-un interviu din 2010.
Dar capacitatea de a dezmembra și reasambla un om întreg pare imposibilă, a spus Durham. Din cauza aspectelor aleatorii care stau la baza aranjării particulelor subatomice, inversarea perfectă a acestora devine din ce în ce mai dificilă pe măsură ce se acumulează într-un număr mai mare.
Cercetări științifice asupra hiperspațiului
În timp ce hiperspațiul nu este o formă actuală de călătorie în spațiu, există cercetări în curs de desfășurare pentru a determina cât de viabil este – și cum ar fi experiența.
În 2013, un grup de studenți la fizică a corectat viziunea asupra a ceea ce se întâmplă atunci când navele spațiale zboară cu viteza luminii. Efectul special familiar al dungilor de lumină (văzut în „Star Trek”, „Războiul Stelelor” și în alte seriale) nu ar fi de fapt cazul. În schimb, priveliștea ar apărea mai degrabă ca o strălucire luminoasă centralizată.
Călătoria rapidă ar face ca lumina să se deplaseze în lungimi de undă mai mari din cauza efectului Doppler, care explică, de asemenea, fenomene precum motivul pentru care sunetul unui claxon de mașină se schimbă înainte de a trece pe lângă un observator și după aceea. În spațiu, oamenii nu ar fi capabili să vadă lumina stelelor, deoarece lungimile de undă ale acesteia ar fi întinse în spectrul de raze X. De asemenea, strălucirea universului – care strălucește în microunde – ar deveni vizibilă deoarece lumina sa ar fi întinsă în spectrul vizibil.
În ultimii câțiva ani, au circulat știri despre un motor din viața reală numit EmDrive. Conceptul a fost conceput pentru prima dată de cercetătorul britanic Roger Shawyer în urmă cu mai bine de un deceniu, dar a ajuns în atenția publicului larg în 2015, după ce au apărut zvonuri care spuneau că NASA ar fi creat un motor warp. (NASA a declarat rapid că efortul „nu a arătat niciun rezultat tangibil” și a subliniat că nu este un motor warp.)
Ceea ce face EmDrive interesant este că motorul nu folosește niciun propulsor, funcționând în schimb prin reflectarea microundei în interiorul unei camere. O lucrare revizuită de colegi în 2016 (condusă de Harold „Sonny” White de la Centrul Spațial Johnson al NASA) a afirmat că, în ciuda acestui design diferit, o variantă a EmDrive produce împingere. Alte două teste reușite au fost raportate în 2012 (de către o echipă chineză) și în 2013 (de către aceeași echipă NASA). Între timp, unii cercetători au spus că acest motor încalcă cea de-a treia lege a fizicii a lui Newton, care (pur și simplu) spune că orice acțiune produce o reacție egală, dar opusă.
Propulsoarele warp în science-fiction
Acestea sunt câteva dintre multele exemple de motoare warp folosite în science-fiction, cu accent pe serialele de televiziune și filme.
- O primă mențiune a motorului warp (multe surse spun că a fost prima mențiune) a fost în romanul „Islands of Space”, din 1931, de John W. Campbell. Intriga se referea în parte la testarea unei nave mai rapide decât lumina.
- „Doctor Who”: În acest serial britanic de lungă durată, o mașină numită TARDIS (care vine de la Time and Relative Dimension in Space) poate transporta ocupanții prin spațiu sau timp, așezându-i în locații exacte din univers. Istoria TARDIS este la fel de vastă ca și serialul „Doctor Who” însuși, care a început în 1963 și continuă până în prezent. Este cunoscut faptul că un TARDIS pare mai mare în interior decât în exterior. Unele versiuni ale unui TARDIS arată ca o veche cutie de poliție britanică.
- „Dune”: În această serie de romane scrise de Frank Herbert, unitatea Holtzman Drive îi duce pe coloniști în locuri îndepărtate. Această unitate duce navele în jurul universului prin deformarea spațiului.
- „Star Trek”: Acesta este cel mai faimos exemplu de motoare warp, care au fost aduse în discuție pentru prima dată în episodul „Metamorfoza” din 1967. În esență, dispozitivul funcționează prin reacții materie-antimaterie și poate propulsa cu ușurință nave interstelare între sisteme stelare. Cel mai nou spinoff, „Star Trek: Discovery” (care a avut premiera în 2017), folosește un alt sistem de propulsie numit „spore drive”, care poate călători aproape instantaneu între diferite locații.
- „Star Wars”: Acest univers are anumite nave care folosesc un hyperdrive. Folosirea „particulelor de hipermaterie” permite unei nave să meargă cu viteza luminii și apoi să se deplaseze între stele într-o dimensiune alternativă numită hiperspațiu. Hyperdrive-ul (și faimoasa priveliște de dungi stelare văzută de cei care îl operează) a fost văzută pentru prima dată în filmul „O nouă speranță” din 1977 și a fost un element de bază al seriei încă de atunci.
- „Ghidul autostopistului galactic”: Unitatea de propulsie cu probabilitate infinită funcționa pe un fel de model cuantic, în care transporta oamenii într-unul dintre cele mai puțin improbabile locuri la care te-ai fi așteptat. Inițial o comedie radiofonică BBC din 1978, povestea s-a extins rapid în cărți, televiziune și un film.
- „Farscape”: Universul din „Farscape”, un serial al rețelei Syfy care a rulat din 1999 până în 2003, include nave vii numite Leviatani. Unii Leviathani au o abilitate de explozie stelară care le permite să călătorească mai repede decât lumina în caz de urgență.
- „Battlestar Galactica”: Această navă, din serialul TV cu același nume din 1978 și din rebootul său din 2004 până în 2009, avea un motor mai rapid decât lumina (sau FTL) pe care îl folosea pentru a încerca să fie cu un pas înaintea amenințătorilor Cyloni, ființe mecanice care s-au ridicat pentru a se răzbuna pe creatorii lor umani. Lucrul grozav la motoarele FTL era că era greu de urmărit locația unei nave între „salturi”, ceea ce făcea mai ușor pentru navă să se sustragă Cylonilor.
Raport suplimentar de către colaboratorul Zoe Macintosh.