Cofnięcie kwantowe dla napędów warp

Obawiam się, że zła wiadomość – wygląda na to, że podróżowanie szybciej od światła nie jest jednak możliwe. Taki jest wniosek nowego badania nad zachowaniem napędów warp, gdy weźmie się pod uwagę mechanikę kwantową. Napędy warp stałyby się gwałtownie niestabilne po osiągnięciu prędkości superluminalnych, mówi Stefano Finazzi z Międzynarodowej Szkoły Studiów Zaawansowanych w Trieście we Włoszech i kilku przyjaciół.

Napędy warp były przedmiotem zainteresowania pisarzy science fiction od dziesięcioleci. Ale naukowcy trzymali je z daleka do 1994 roku, kiedy pomysł został postawiony na mocnych (niepewnych) podstawach teoretycznych przez meksykańskiego fizyka Michaela Alcubierre'a. Jego pogląd jest taki, że chociaż teoria względności zapobiega podróżom szybszym niż światło względem struktury czasoprzestrzeni, nie nakłada żadnych ograniczeń na prędkość, z jaką regiony czasoprzestrzeni mogą poruszać się względem siebie.

Alcubierre wyobraził sobie niewielką objętość płaskiej czasoprzestrzeni, w której mógłby siedzieć statek kosmiczny, otoczony wysoce zniekształconą bańką czasoprzestrzeni, która kurczy się w kierunku podróży, przybliżając cel podróży i rozciągając się za tobą. Wykazał, że to kurczenie się i rozciąganie może umożliwić bańce – i zawartemu w niej statkowi kosmicznemu – poruszanie się z prędkością ponadświetlną.

Wniosek jest wynikiem klasycznego myślenia wykorzystującego idee ogólnej teorii względności, ale fizycy od dawna zastanawiali się, co by się stało, gdybyśmy dodali do tego mechanikę kwantową? Teraz Finazzi i kumple to zrobili. Na początek mówią, że wnętrze bańki byłoby wypełnione promieniowaniem Hawkinga, co czyniłoby życie raczej niewygodnym dla każdego znajdującego się w nim statku kosmicznego.

Zbadali również właściwość pola kwantowego zwanego zrenormalizowanym tensorem energii naprężeń, który powinien zachowywać się dobrze w normalnych warunkach. Ale w przedniej ścianie bańki Alcubierre'a poruszającej się z prędkością ponadświetlną zrenormalizowany tensor energii naprężeń rośnie wykładniczo.

To silnie sugeruje, że taka bańka byłaby niestabilna. Wydaje się więc coraz bardziej prawdopodobne, że po kilku latach ekscytacji napęd warpowy Alcubierre jest niemożliwy.

Szkoda naprawdę.

Nr ref.: arxiv.org/abs/0904.0141 : Półklasyczna niestabilność dynamicznych napędów warp

ukryć