This extension of Stephen Hawking’s Chronology Protection Conjecture rules it out for warp drives, wormholes, and everything in between
Nobody took the idea of warp drive seriously until 1994, when a theoretical physicist Miguel Alcubierre proposed a method that could, within the realm of known physics, warp space to travel faster than light.
アルクビエールの発見は、理論物理学者たちを騒然とさせました。
NASAも興味を持ちました。
私がアルファ・ケンタウリにロボット探査機を送り、調査して報告するような「単純な」ことをしたいとします。 ケンタウルス座アルファ星は約 4.37 光年離れています。 簡単のために4としましょう。 つまり、地球から光線を使って4年かかるわけです。 光より速く走れない限り、往復で最低8年かかる！？ これは光速で行った場合の話で、その速度まで加速してアルファケンタウリで減速する時間は含まれない。 2018年に打ち上げられるNASAの最速探査機パーカー・ソーラー・プローブの最大速度は、秒速200kmに過ぎません。
探査機をその速度に近づけるだけでも感動的ですが、もし私が光よりも速く、おそらくもっと速く進むことができれば、往復の時間を数か月、あるいはもっと短くすることができるでしょう。
そのような可能性は、一般に「ワームホール」と呼ばれるものの研究において、数十年前にすでに物理学界で検討されていました。
ワームホールは、アインシュタインが一般相対性理論という重力理論を発表したわずか 1 年後の 1916 年に発見されました。
ワームホールは 1916 年に発見され、アインシュタインが一般相対性理論と呼ばれる重力理論を発表したわずか 1 年後に発見されました。
未来の人類が FTL スピードで星々を旅することを想像している人にとって、どちらがより現実になりそうかというのは、切実な問題です。
ワープ ドライブのような Alcubierre ドライブとスターゲートの違いについて見てみましょう。
Alcubierreドライブは空間を歪めるので、その泡の中にあるものは、推進手段ではなく、空間自体を圧縮することによって加速されます。 これは、宇宙が拡張する方法のミニチュア版のようなものですが、逆で、バブルの局所的なものです。
この26年間、アルキュビエールのアイデアに対して非常に多くの批判が発表されました。 ワープバブルの中も前も破壊する強烈な放射線を発生させる。 光速を超えないと船の後ろから前にメッセージを送ることができないので、制御が不可能になる。
それでも、これらすべてが工学的問題のように思え、少なくとも解決可能であるように思えました。
それでも、これらすべては工学的な問題、あるいは少なくとも解決可能な問題のように思われました。 より少ないエネルギーを必要とする、より巧妙なバブルを作る。 船の前部にメッセージを送るためにアルキュビエールのワープ バブルを使用する。 おそらく、放射線を防御する方法を開発したり、何らかの方法で放射線をそらせたり、吸い取ったりすることができるだろう。 超薄型のバブルを作れないと誰が言うのだろう？
ワームホールはトンネルのようなものですが、通常より1つ次元が高くなっています。
ワームホールはトンネルのようなものですが、通常より1つ次元が高いものです。 スターゲイトやスタートレックでの描写とは異なり、開口部は2次元の円盤ではなく、どの方向からも入ることができる球体です。 2つのボールは、通常空間の外に存在する球体の表面である「喉」と呼ばれる開口部で接続されている。
一方の球に入るとき、普通のトンネルを通り抜けるのではありません。
球の中に入ると、普通のトンネルを通るのではなく、球を通過して反対側に出るのではなく、進行方向が通常の空間の外側で曲がっている、歪んだ空間に入るのです。 その曲げられた方向が、ノドを通り抜け、もう一方のボールから出てくるのです。 壁が3次元なのでトンネルの「壁」は見えず、砂時計の中を這う蟻のように壁の上でずっと過ごすことになります。 (中から一直線に信号を送っても、一周して戻ってくる)。
1930年代にアインシュタイン自身が発見したものを含め、アインシュタインの方程式に対する早期のワームホール解は、光さえ通過できるよりも速くワームホールの「喉」がつまっているため通過することは不可能でした。
ワープ ドライブと同様に、ワームホールの構築もまた困難であることが判明しました。
ワープ ドライブのように、ワームホールを作るのも難しいことがわかりました。 そのためには、2つのブラックホールの特異点を合体させ、ブラックホール自体は分離させる必要があります。
量子論は、物体を離れた場所で接続することができる「エンタングルメント」によって、それを助けるかもしれません。 また、量子フォームと呼ばれる素粒子の領域で、真空の空間に自然に発生する量子ワームホールが現れ、何かを通過させるために拡大するよう促されるかもしれないと考えている人もいます。 しかし、いずれのメカニズムも、探査機のような古典的なものが通過するのに必要な大きさでは、物理的に不可能であることが示されている。
私がまだ SF で見たことのない 3 つ目の方法は、クラスニコフ管です。 このアイデアは、アルクビエラ・ドライブに代わるものとして、1995年に提案されました。 この方法では、船がある星から別の星へ亜光速で移動するときに、空間を歪めます。
どのように機能するか見てみましょう。
私のロボット宇宙探査機が、99%の光速でアルファケンタウリまで行くとします。 その速度で 4 光年進むことは、私たちにとっては 4.04 年ですが、探査機にとってはわずか 7 か月です。 その理由は、相対性理論と双子のパラドックスに関係がある。 この原理は、オーソン・スコット・カードの「エンダー」シリーズにも出てきますね。
クラシニコフ管は、地球人が探査機の帰還をそれほど長く待つ必要がないように、探査機の後ろで時間を歪ませるように設計されています。
クラシニコフ管は、探査機が目的地に到着し、戻る準備ができると、管に入り、来た時と同じように戻ってきます。 ただ一つ違うのは、探査機が進むにつれて、時間が逆行することだ。 これによって、出発してすぐに到着することができるのです！
このように、プローブは目的地に到着した後、すぐに戻ってくることができます。