Jak zbudować napęd warp przy użyciu metamateriałów

Metamateriały to substancje, w których można zmienić ich zdolność do wspierania pól elektrycznych i magnetycznych. Bawiąc się tymi właściwościami we właściwy sposób, możesz sterować falami elektromagnetycznymi na różne dziwne i egzotyczne sposoby. Najbardziej znanym zastosowaniem tego pomysłu jest budowanie peleryny-niewidki, ale jest jeszcze inna, bardziej fascynująca aplikacja. Okazuje się, że istnieje formalna matematyczna analogia między sposobem, w jaki metamateriały zaginają światło, a sposobem, w jaki robi to grawitacja. Wewnątrz metamateriałów przestrzeń elektromagnetyczna zostaje zniekształcona dokładnie w taki sam sposób, jak ogólnie czasoprzestrzeń. Oznacza to, że fizycy mogą używać metamateriałów do symulowania samego wszechświata i wszystkich dziwnych zjawisk ogólnej teorii względności. Przyjrzeliśmy się różnym próbom odtworzenia czarnych dziur, Wielkiego Wybuchu, a nawet wieloświatów. Ale jest jeszcze jedna rzecz, na którą wydaje się pozwalać ogólna teoria względności: podróże szybsze niż światło. W 1994 roku meksykański fizyk Michael Alcubierre zdał sobie sprawę, że chociaż teoria względności zapobiega podróżom szybszym niż światło względem struktury czasoprzestrzeni, nie nakłada żadnych ograniczeń na prędkość, z jaką regiony czasoprzestrzeni mogą się względem siebie poruszać.
To sugeruje sposób na zbudowanie napędu warp. Alcubierre wyobraził sobie niewielką objętość płaskiej czasoprzestrzeni, w której znajduje się statek kosmiczny otoczony 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.
Dziś Igor Smolaninow z University of Maryland wskazuje, że jeśli tego rodzaju bąbelki są możliwe w czasoprzestrzeni, to powinno być możliwe symulowanie ich wewnątrz metamateriału. Jego analiza stanowi ciekawą lekturę. Okazuje się, że podróżowanie szybciej niż światło nie jest możliwe w żadnym fizycznie możliwym do zrealizowania metamateriale. To zgadza się z różnymi analizami pomysłów Alcubierre'a sugerującymi, że jego bańka byłaby wysoce niestabilna, a podróż superluminalna byłaby niemożliwa. Przyjrzeliśmy się jednemu tutaj. Smolaniniow mówi jednak, że tą metodą podróżowanie podświetlne jest nadal możliwe i pokazuje, jak powinno być możliwe osiągnięcie prędkości do jednej czwartej prędkości światła poprzez zniekształcenie przestrzeni przed i za podróżnym. To nie jest do końca prędkość warp, w rzeczywistości nigdzie zbliżona. Ale to uczciwa stawka węzłów według czyichkolwiek standardów. Pozostaje tylko komuś zbudować metamateriał zdolny do tej sztuczki. A sądząc po tempie, w jakim te rzeczy są rozwijane, nie powinniśmy czekać zbyt długo. Nr ref.: arxiv.org/abs/1009.5663 : Model napędu warp Alcubierre oparty na metamateriałach ukryć