Rymdskepp som färdas i hastigheter snabbare än ljuset är ett vanligt begrepp för science fiction-författare, som kallar konceptet för många olika namn, inklusive hyperrymd, hyperdrive, warp speed och subspace. Ett känt exempel är ”Star Trek”, där rymdskeppet Enterprise hoppar från stjärnsystem till stjärnsystem för att besöka andra planeter.
”Om kapten Kirk skulle tvingas röra sig med samma hastighet som våra snabbaste raketer skulle det ta honom hundra tusen år bara för att ta sig till nästa stjärnsystem”, sade Seth Shostak, astronom vid SETI-institutet (Search for Extraterrestrial Intelligence) i Mountain View, Kalifornien, i en intervju med Space.coms systersajt LiveScience 2010. ”Så science fiction har länge postulerat ett sätt att överträffa ljushastighetsbarriären så att berättelsen kan gå lite snabbare.”
Men bristen på forskning och vetenskaplig diskussion om transportmetoden gör att den oftare är ett bekvämt litterärt knep än en vetenskaplig möjlighet, säger Shostak. I verkligheten är begreppet hyperrymd ”en massa hype”, sade Shostak.
Andra dimensioner
Fysiken tyder på att det finns genvägar genom rymden, sade Shostak. Rymdens krökta natur föreslogs först av Einstein och ledde snabbt till idén om ett maskhål: en del av rymden som kröker sig in i sig själv och förbinder två annars avlägsna delar av rymden. En rymdfarkost skulle teoretiskt sett kunna hoppa fram till en avlägsen region i rymden om den går in i ett sådant maskhål mellan de två platserna.
Som i vårt välkända universum måste föremål i ett maskhål färdas långsammare än ljusets hastighet, som i ett vakuum är 186 282 miles per sekund (299 792 kilometer per sekund). Men ett rymdskepp skulle kunna se ut att ha överskridit denna gräns genom att resa genom ett maskhål och till exempel nå ett stjärnsystem tusentals ljusår bort på några timmar.
Vår tillgång till dessa motorvägar mellan rymderna skulle dock begränsas av portalens storlek.
”Maskhål, tror vi, tillverkas hela tiden på en mikroskopisk nivå”, sade Shostak. ”Men frågan är om vi faktiskt kan använda dem för transport.”
Att hitta eller skapa ett maskhål som går till rätt ställe och att ta sig igenom det innan det stängs och krossar ditt rymdskepp i bitar är två olösta problem som fysikens lagar inte tydligt förhindrar eller tillåter.
Tekniskt sett skulle det vara möjligt att förvränga rymden för att skapa ett maskhål om man kunde placera en mycket tät massa framför sitt skepp, sa Shostak. Kanske i likhet med ”hyperrymdsmotorn” som man ser i Star Wars-filmerna, skulle föremålet förvränga rymdens form runt omkring det, vilket i huvudsak skulle föra den valda destinationen närmare skeppet. Men för att objektet ska fungera måste det ha samma densitet som ett svart håls centrum.
”Problemet är var man får tag på det svarta hålet och hur man får det framför rymdskeppet”, säger Shostak. Shostak sade. ”Det är ungefär som hur man skapar något som förvränger rymden och sedan placerar det framför sin rymdfarkost.”
Hur är det med teleportering?
En besläktad science fiction-idé är teleportering – möjligheten att omedelbart transportera en person eller ett skepp till en annan del av universum. Fenomenet ses i ”Star Trek”, där den så kallade transportören dekonstruerar ens kropp och rekonstruerar den på en annan, avlägsen plats.
Det finns en viss vetenskaplig grund för denna idé – forskare har visat att subatomära partiklar kan förflyttas från en punkt till en annan snabbare än ljusets hastighet, sade fysikern Ian Durham vid Saint Anselm College i en intervju 2010.
Men förmågan att bryta isär och återmontera en hel människa verkar omöjlig, sade Durham. På grund av de slumpmässiga aspekterna bakom arrangemanget av subatomära partiklar blir det allt svårare att perfekt reversera dem när de ackumuleras i större antal.
Vetenskapligt tittande på hyperrymden
Men även om hyperrymden inte är en aktuell form av rymdresor pågår det forskning för att avgöra hur genomförbart det är – och hur upplevelsen skulle vara.
2013 korrigerade en grupp fysikstudenter synen på vad som händer när rymdskepp flyger med ljusets hastighet. Den välkända specialeffekten med ljusstrimmor (som man ser i ”Star Trek”, ”Star Wars” och andra serier) skulle faktiskt inte vara fallet. Istället skulle bilden snarare se ut som ett centraliserat ljust sken.
Den snabba resan skulle få ljuset att förskjutas till längre våglängder på grund av dopplereffekten, som också förklarar fenomen som till exempel varför ljudet från ett bilhorn förändras innan det passerar en observatör och efteråt. I rymden skulle människor inte kunna se stjärnljus eftersom dess våglängder skulle sträcka sig in i röntgenspektrumet. Dessutom skulle universums glöd – som lyser i mikrovågor – bli synlig eftersom dess ljus skulle sträcka sig in i det synliga spektrumet.
Under de senaste åren har det cirkulerat nyhetsrapporter om en verklig motor som kallas EmDrive. Konceptet utformades först av den brittiske forskaren Roger Shawyer för mer än tio år sedan, men fick stor uppmärksamhet hos allmänheten 2015 efter att det gick rykten om att NASA höll på att skapa en warpdrift. (NASA sa snabbt att ansträngningen ”inte har visat några konkreta resultat” och betonade att det inte är en warpdrift.)
Det som gör EmDrive intressant är att motorn inte använder något drivmedel, utan fungerar istället genom att reflektera mikrovågor inne i en kammare. I en peer-reviewed artikel från 2016 (ledd av Harold ”Sonny” White från NASA:s Johnson Space Center) konstaterades att en variant av EmDrive trots denna annorlunda konstruktion producerar dragkraft. Två andra framgångsrika tester rapporterades 2012 (av ett kinesiskt team) och 2013 (av samma NASA-team). Samtidigt har vissa forskare sagt att denna motor bryter mot Newtons tredje fysikaliska lag, som (enkelt uttryckt) säger att varje handling ger upphov till en lika stor men motsatt reaktion.
Warpdrift i science fiction
Det här är några av de många exempel på warpdrift som används i science fiction, med tonvikt på tv-serier och filmer.
- Ett tidigt omnämnande av warpdrift (många källor säger att det var det första omnämnandet) var i romanen ”Islands of Space” från 1931 av John W. Campbell. Handlingen handlade delvis om testning av fartyg som är snabbare än ljuset.
- ”Doctor Who”: I denna långvariga brittiska serie kan en maskin som kallas TARDIS (som står för Time and Relative Dimension in Space) transportera sina passagerare genom tid och rum och placera dem på exakta platser i universum. TARDIS historia är lika omfattande som själva ”Doctor Who”-serien, som började 1963 och fortsätter än i dag. Det är känt att en TARDIS ser större ut på insidan än på utsidan. Vissa versioner av en TARDIS ser ut som en gammal brittisk polisbox.
- ”Dune”: I denna serie romaner av Frank Herbert tar Holtzman Drive kolonister till avlägsna platser. Denna drivning tar skepp runt i universum genom att förvränga rymden.
- ”Star Trek”: Detta är det mest kända exemplet på warpdrift, som för första gången togs upp i avsnittet ”Metamorphosis” från 1967. I huvudsak fungerar anordningen genom materia-antimateriereaktioner och kan lätt driva interstellära skepp mellan stjärnsystem. Den senaste spinoffen ”Star Trek: Discovery” (som hade premiär 2017) använder ett annat framdrivningssystem som kallas ”sporedrift” och som kan resa nästan omedelbart mellan olika platser.
- ”Star Wars”: Detta universum har vissa skepp som använder en hyperdrive. Användningen av ”hypermateriepartiklar” gör att ett skepp kan gå med ljusets hastighet och sedan förflytta sig mellan stjärnor i en alternativ dimension som kallas hyperrymd. Hyperdriften (och den berömda vyn av stjärnstråk som de som använder den ser) sågs för första gången i filmen ”Ett nytt hopp” från 1977 och har varit en viktig del av serien sedan dess.
- ”Liftarens guide till galaxen”: Den oändliga sannolikhetsdriften fungerade på ett slags kvantmodell, där den transporterade människor till en av de minst osannolika platserna man kunde förvänta sig. Historien, som ursprungligen var en BBC-radiokomedi från 1978, blev snabbt till böcker, tv och en film.
- ”Farscape”: Universumet i ”Farscape”, en serie på Syfy Network som pågick mellan 1999 och 2003, innehåller levande skepp som kallas Leviathans. Vissa Leviathans har en förmåga till stjärnsprängning som gör att de kan resa snabbare än ljuset i nödfall.
- ”Battlestar Galactica”: Det här skeppet, från tv-serien med samma namn från 1978 och dess omstart från 2004 till 2009, hade en FTL-drift (snabbare än ljuset) som det använde för att försöka ligga ett steg före de hotfulla Cylons, mekaniska varelser som reste sig för att hämnas på sina mänskliga skapare. Det häftiga med FTL-drivningar var att det var svårt att spåra ett skepps position mellan ”hopp”, vilket gjorde det lättare för skeppet att undvika cylonerna.
Tilläggsrapportering av Zoe Macintosh.