Čovjeka uvijek pokreće težnja za neistraženim, pa čak ima i poseban neuromediator – dopamin, koji je kemijski motivator za stjecanje informacija. Mozgu je stalno potreban tok novih podataka i čak i kada ti podaci nisu nužni za preživljavanje – ispostavilo se da mehanizam postoji i grijeh ga je ne iskoristiti.
U članku ispod, želio bih sažeti znanstveno-fantastične načine putovanja do udaljenih zvijezda i galaksija, dostupne trenutno unutar okvira znanstvenih teorija i hipoteza.
Pred licem svemira većina ljudskih poslova izgleda neopisivo maleno, čak i beznačajno. Carl Sagan, 1980.
Svaka osoba barem jednom u životu podigla je glavu prema gore, toplog ljetnog večera i promatrala zvijezde. Dubina svemira privlači i izaziva divljenje, nekoga samo na trenutak, a nekoga za cijeli život.
Što je tamo? Ima li tamo života? I kakva čuda mogu postojati na tim bezbrojnim svjetovima?
Naravno, jedini način da se ode i sazna – je premjestiti se kroz prostor-vrijeme do tih udaljenih zvijezda, planeta, maglica, a čak i – GALAKSIJA.
Ali nažalost – vrijeme nije to. Jedina točka do koje su naše tehnologije došle – je nedaleko od granica Sunčevog sustava, zahvaljujući automatskim sondama projekta “Voyager” od kojih je lansiran 1977. godine!
Ali, da bismo ozbiljno govorili o drugim svjetovima, potrebna nam je brzina barem jednaka brzini svjetlosti, a u idealnom slučaju – brža od svjetlosti.
Što ometa?
Tu je sve jednostavno – to su zakoni fizike, i to fundamentalni.
Zakon uzročnosti
Bit je u tome da posljedica ne može prethoditi uzroku. Nitko nikada nije promatrao da, primjerice, prvo mrtva užica padne, a onda puca lovac. Pri brzinama koje nadmašuju C, redoslijed događaja postaje obrnut, vrpca vremena se vraća unatrag. U to se lako uvjeriti na temelju sljedećeg jednostavnog razmišljanja.
Zamislite da se nalazimo na nekom svemirskom brodu koji se kreće brže od svjetlosti. Tada bismo postupno sustizali svjetlost koju je izvor emitirao u sve ranije trenutke vremena. Prvo bismo sustigli fotone emitirane, recimo, jučer, zatim one emitirane prekjučer, zatim prošlog tjedna, mjeseca, godine i tako dalje. Ako bi izvor svjetlosti bila ogledala koja odražavaju život, prvo bismo vidjeli događaje jučerašnjeg dana, zatim prekjučerašnjeg i tako dalje. Mogli bismo vidjeti, recimo, starca koji se postupno pretvara u osobu srednjih godina, zatim u mladog čovjeka, tinejdžera, dijete... To jest, vrijeme bi se okrenulo unatrag, kretali bismo se iz sadašnjosti u prošlost. Uzroci i posljedice bi se pritom zamijenili.
Ograničenja starog Alberta
Osim problema uzročnosti, priroda je postavila još strože uvjete: ne samo da je kretanje brže od svjetlosti nedostižno, već i kretanje brzinom koja je jednaka brzini svjetlosti — toj brzini se može samo približiti. Prema teoriji relativnosti, s povećanjem brzine kretanja javljaju se tri okolnosti: masa pokretnog objekta raste, smanjuje se njegova veličina u pravcu kretanja i usporava protok vremena na tom objektu (iz perspektive vanjskog 'mirnog' promatrača). Pri uobičajenim brzinama ove promjene su neznatne, ali kako se približavamo brzini svjetlosti, postaju sve očitije, a u granicama — pri brzini jednakoj C — masa postaje beskonačno velika, objekt potpuno gubi veličinu u pravcu kretanja i vrijeme na njemu zastaje. Stoga nijedno materijalno tijelo ne može doseći brzinu svjetlosti. Samo svjetlost ima tu brzinu! (Također i 'svemoguća' čestica — neutrino, koja, kao i foton, ne može se kretati brzinom manjom od C.
Uopće, osim onoga što je opisano, postoji mnogo problema, primjerice, pri blizu svjetlosnim brzinama, pri sudaru objekta težine 1 kg s zrnom pijeska, oslobađa se toliko energije da bi 10 tisuća tona čelika moglo pretvoriti u paru u samo 1 sekundi. Ako to usporedimo s pravom masom svemirskog broda, snaga eksplozije bila bi jednaka ili veća od snage nuklearnih procesa koji se odvijaju na Suncu.
Ali pametan čovjek neće ići uzbrdo, pametan će zaobići brdo, jer zakoni postoje da bi ih se kršilo... šalim se, kršiti zakone ne možete, ali znanstvena fantastika (i poluznanstvena) nudi nam načine putovanja koji omogućuju zaobilaženje principa fizičkog svijeta.
Načini super-lučnih putovanja kroz prostor-vrijeme
Einstein-Rosen mostovi
, također poznati kao crvotočine, možda su najpoznatija sredstva za međuzvjezdana putovanja — a vjerojatno i stvarno postoje. Opća teorija relativnosti Alberta Einsteina predvidjela je postojanje crvotočina, iako ih dosad još nije bilo moguće otkriti.
Jednostavnim riječima, Einstein-Rosen most je tunel u prostoru, uzrokovan deformacijom prostora-vremena. Masivni objekti, poput zvijezda ili crnih rupa, izobličavaju prostor i vrijeme, poput kugle za kuglanje koja iskrivljuje trampolin. Dovoljno masivan objekt može tako snažno iskriviti prostor-vrijeme da stvori vezu između dviju, u normalnom stanju dovoljno udaljenih točaka.
Zamislite papir i dvije točke na njemu. Morate doći od jedne točke do druge i, ako se krećete strogo po površini papira, to "putovanje" će trajati neko vrijeme. Međutim, ako savijete papir tako da se točke poklope i probodete ga olovkom na tom mjestu, tada ćemo, koristeći olovku kao tunel (ili most), značajno skratiti udaljenost između točaka.
Ulaz u crvotočinu često se zamišlja kao ulaz u tunel, što ima smisla s obzirom na naziv. No, to je pogrešno predstavljanje. U filmu "Interstellar" ovaj trenutak je ispravno prikazan - s gledišta promatrača u trodimenzionalnom prostoru, crvotočina bi trebala izgledati kao sfera.
Crvotočine su primamljiv metod za ostvarivanje međuzvjezdanih putovanja, jer ne zahtijevaju da premašite brzinu svjetlosti. Fizika nam govori da ništa ne može putovati brže od svjetlosti. No, s crvotočinama možemo premostiti ogromne međuzvjezdane udaljenosti, ne kršeći ovaj zakon.
Warp motor
Warp, FTL tehnologija koja trenutno ima ostvariti u stvarnosti. Warp se može smatrati najrealističnijim načinom putovanja brže od svjetlosti od svih poznatih. Iako on trenutno ostaje samo u obliku formula na papiru. Riječ je o .
Način djelovanja proistječe iz načina na koji se zaobilazi Specijalna teorija relativnosti, koja postulira da ništa u prostoru ne može putovati brže od svjetlosti. 'Staza' leži u tome da se ova tvrdnja ne odnosi na samo prostor, koji se može komprimirati i proširiti pod raznim utjecajima, kao što je gravitacijsko polje. Warp motor komprimira prostor ispred broda i proširuje ga iza broda, pomičući mjehur običnog prostora zajedno s brodom naprijed.
U svemiru Star Treka, takvi motori postižu prilično skromne brzine prema standardima znanstvene fantastike — putovanja Enterprisea bila su ograničena na jedan sektor galaksije blizu Sunčevog sustava (~1500 svjetlosnih godina), trajala su godinama i ostavila mnoštvo bijelih točaka i neistraženih područja.
hipersvemir
Nedavno su se pojavili detaljni eksperimentalni podaci s svemirskog aparata WMAP o nehomogenostima temperature kozmičkog mikrovalnog pozadinskog zračenja, koje je jedan od glavnih objekata promatranja pri proučavanju našeg svemira. Prilikom analize tih podataka otkrivena je velika anomalija kutnog rasporeda fluktuacija kozmičkog mikrovalnog zračenja na niskim harmonijskim valovima. Jedno od objašnjenja ovog fenomena bila je teorija da topologija našeg svemira nije poput trodimenzionalne ravnine ili sfere. Kada se razmatra topologija našeg svemira u obliku dodekaedra, teoretičke procjene blisko se poklapaju s eksperimentalnim podacima.
„Topološki složenu trodimenzionalnu svemirsku strukturu moguće je izgraditi samo na osnovi kocki, paralelograma i šesterostrukih prizmi. U slučaju zakrivljenog prostora, takvim svojstvima obuhvaćen je širi razred oblika. U tom smislu, uglovni spektri dobiveni u eksperimentu WMAP najbolje se usklađuju s modelom svemira koji ima oblik dodekaedra.“ Mihail Prohorov, doktor znanosti iz fizike i matematike, vodeći istraživač odjela relativističke astrofizike Državnog astronomskog instituta imena Šternberga.
Na mogućnost postojanja hipersvemira u kojem se nalazi naša ograničena svemirska okolina ukazuje teorija koja se temelji na praktičnim podacima o reliktnoj radijaciji. Međutim, čak i ako hipersvemir postoji, za kretanje u tom prostoru potreban je poseban motor.
Zamislite da imate dolinu ispred sebe, a trebate doći do točke iza doline. Budući da se možete kretati samo po ravnoj površini (u 2D prostoru), morat ćete ili zaobići prepreku ili se spustiti u dolinu, prijeći je, a zatim se popeti. No, ako imate avion koji može letjeti u trodimenzionalnom prostoru, doći ćete tamo gdje trebate izravno.
U suštini, hipersvemir ima drugačiju metriku od običnog trodimenzionalnog prostora, a kretanje u njemu sliči kretanju kroz crvotočinu, samo što tuneli mogu povezivati više točaka koje izlaze u običan trodimenzionalni prostor. Štoviše, samo kretanje u hipersvemiru bit će vizualno drugačije od kretanja u crvotočini (suprotno raširenim ilustracijama), jer će trodimenzionalna struktura svemira „omotati“ putnika unutar hipersvemirskog puta. Mislim da bi, ako je to moguće, prizor bio doista očaravajuć — vidljive zvijezde, maglice ili cijeli galaktički klasteri — polako se šire i izdužuju, mijenjajući paletu boja tijekom pomaka prema kozmičkoj crvenoj zoni (?)
Ideju hipersvemenskog kretanja, prema mom mišljenju, uspešno su ekranizirali u filmu 'Kontakt' iz 1997. godine (prema romanu Carla Sagana, film je osvojio Hugo nagradu. 2. mjesto na listi najverodostojnijih naučno-fantastičnih filmova po verziji NASA-e). U njemu je instalanacija, čiji su nacrti dobijeni signalom od vanzemaljske civilizacije, uhvaćenog od strane junakinje filma, stvarala manipulacije s egzotičnom energijom i kao rezultat toga 'propuštala' kabinu s čovekom kroz unutrašnji prostor sfere. Sudeći po svemu, kabina se pretvarala u hipersvemir, u već stvoren 'tunel'. Kako se ispostavilo, tih tunela ima bezbroj širom galaksije i svi su ih stvorili mnogo stariji civilizaciji. Pa to su reči predstavnika rase čiji je signal uhvatila junakinja filma. Takve su stvari, ljudi. Lično, ovaj film mi je na vrhu liste. Ali kao što praksa pokazuje — nije svima dopadljiv.
Nemanovno teleportiranje
Znamo da je najčešće objašnjenje teleportacije — trenutni prenos materijalnog objekta u prostoru na proizvoljnu udaljenost.
U ovom kontekstu možemo koristiti i crvotočinu, ali o tome smo već govorili, pa ćemo razgovarati o principijelno drugačijem putu.
Interesuje nas teleportacija informacija o supstanci, do kvantnog snimka, stanja.
Proces je otprilike sledeći: Vaše telo se stavlja u instalaciju na tački A, koja vas skenira do subatomskih čestica i njihovog kvantnog stanja, a zatim digitalizuje vašu kopiju. Nakon toga, kvantno stanje se prenosi jedinstvenim tokom preko standardnih komunikacijskih kanala. Ali tu postoji problem – zabrana prenosa podataka brže od svetlosti, prema SRO, s druge strane, ako nauka dokaže postojanje hipotetičkih čestica koje imaju negativnu ili imaginaranu mirovnu masu, kao što su tahioni, informacije o objektu bi mogle biti prenesene brzinom većom od svetlosti. A možda čak i uz pomoć gravitacionih talasa (?). Nakon toga, na tački B, čovek se ponovo stvara na kvantnom nivou i voila — već je na odredištu. Razmatranja o 'duši', uništenoj u instalaciji A, izostavljam, jer sam ateista i ne smatram to relevantnim (izvinjavam se).
Ova metoda je dobra jer za kvantnu teleportaciju materijalnog objekta nije potrebno korištenje zakrivljenosti prostor-vremena i trošenje ogromne količine energije. Naravno, problem leži u prvotnoj dostavi same naprave koja će reproducirati objekt na točki B. No, može se dostaviti i dugotrajnijim načinima, koji se ne ograničavaju na jedan ili nekoliko ljudskih života.
Nulto mase
Sve svemirske letjelice u svemiru Mass Effect koriste Nulti Element, koji generira određeni Efekt Mase, bilo smanjujući masu objekata oko sebe, bilo je povećavajući. Na taj način se uspijeva manipulirati Teorijom Relativnosti i premašiti brzinu svjetlosti.
Obična putovanja između planeta i blisko smještenih zvijezda odvijaju se pomoću FTL motora, koji samo mogu smanjiti masu broda. Za međuzvjezdana putovanja na velike udaljenosti koriste se Mass Relayi — ogromne stanice izgrađene oko gustih središta sastavljenih od nultog elementa. Relayi su obično povezani s jednim ili više drugih relaya i sposobni su stvoriti koridor u kojem masa praktički nestaje, gotovo trenutno prebacujući brod na tisuće svjetlosnih godina.
Zatvorene vremenske slične krivulje
Posljednja forma super svjetlosnog kretanja koju ćemo razmotriti na prvi pogled izgleda najmanje znanstveno.
Tijekom 55 godina serija 'Doctor Who' pričala je o avanturama u vremenu i prostoru Doktora i njegovih/njenih ljudskih suputnika. Kakva su prijevozna sredstva koristili? Velika plava kutija poznata kao TARDIS (eng. TARDIS — Time and Relative Dimension in Space), koja ih može prenijeti na bilo koje mjesto i bilo koje vrijeme koje žele.
TARDIS-e su izgradile (ili radije, uzgajale) drevne rase 'Gospodara Vremena', a više su čarobne nego tehnologija 'Mass Effect'. Kao što je sam Doktor objasnio, his transportno sredstvo je "nesigurno-vata vremenska-švremena figura". Čini se da pri kretanju u TARDIS-u postoji neka odgoda — to jest da je bliže hiper-pogonu nego teleportatoru. No, u suštini, TARDIS nestaje ovdje, prolazi kroz 'vremenski vrtlog' i pojavljuje se tamo. To je sve što stvarno trebate znati.
Ili ne? Ispostavlja se da TARDIS ima čak i više teorijske osnove nego hipersvemir.
Godine 2013. fizičari Benjamin K. Tippett i David Tsang objavili su rad koji nudi teorijske osnove za stvaranje prave vremenske mašine, tj. načina putovanja u svoju prošlost. Članak se zvao «Traversable Achronal Retrograde Domains In Spacetime» (pogledajte akronim).
Tippett i Tsang opisuju putnika kroz vreme koji se nalazi u balonu prostora-vremena, koji ulazi u (u suštini, sličnu mostu Einstein-Rosen). Unutar ove krivulje putnik može ići gde god želi na svojoj vlastitoj vremenskoj liniji, dok unutar balona vreme izgleda teče normalno.
Dvojica fizičara su čak pretpostavila da se vremenski slične krivulje mogu razdvojiti i spojiti, otvarajući mogućnost putovanja ne samo kroz vlastitu vremensku liniju, već i bilo gde kroz vreme i prostor.
Pa, to je sve što sam mogao da Vam ponudim.
Sigurno sam nešto propustio ili čak prešao u oblast fantazije. Čekam Vaše verzije u komentarima.
Izvor: habr.com
