Ученые предлагают новый способ поиска инопланетян: обнаружение их неисправных варп-двигателей

Ученые предлагают новый способ поиска инопланетян: обнаружение их неисправных варп-двигателей

Как опытный геймер, глубоко ценящий как научную фантастику, так и реальные научные достижения, я нахожу это исследование просто захватывающим! Перспектива обнаружения внеземных цивилизаций с помощью гравитационных волн, создаваемых их гипотетическими варп-двигателями, не только увлекательна, но и основана на принципах общей теории относительности Эйнштейна.


Недавно предложенное спекулятивное исследование предлагает революционный подход к идентификации внеземных цивилизаций: путем обнаружения гравитационных волн, генерируемых во время коллапса или неисправности их гипотетических варп-двигателей. Эта идея может показаться надуманной, но она основана на основополагающих принципах общей теории относительности Эйнштейна.

Рекомендуемое чтение

Рекомендуемое чтение

  • Выключенный
  • Английский

Вдохновленный пониманием космоса Альбертом Эйнштейном, физик Мигель Алькубьерре в 1994 году предложил концепцию варп-двигателей посредством математического моделирования. Согласно этой теории, космический корабль может превысить скорость света (с внешней точки зрения), создав «пузырь деформации». Этот пузырь сжимает пространство впереди и расширяет его позади судна, эффективно изгибая вокруг себя ткань пространства-времени. Варп-двигатель не разгоняет сам космический корабль до скорости, превышающей скорость света; вместо этого он манипулирует окружающим пространством-временем, позволяя совершать обширные межзвездные путешествия за короткий промежуток времени, придерживаясь при этом общих принципов относительности Эйнштейна.

Проблема заключается в том, что эта модель потребляет больше энергии, чем то, что присутствует в пустом пространстве, — неуловимая форма энергии, которая еще не понята и не осуществима с помощью существующих технологий. Из-за этого недостающего звена в наших знаниях конструкция варп-двигателя, изображенная в «Звездных войнах» и «Звездном пути», остается сферой научной фантастики.

Как поклонник передовых астрофизических исследований, я рад сообщить, что Кэти Клаф из Лондонского университета Королевы Марии вместе с Тимом Дитрихом из Института гравитационной физики Макса Планка и Себастьяном Ханом из Кардиффского университета недавно углубились в интригующую задачу. гипотеза в исследовании, загруженном на сервер препринтов arXiv. Их исследования были сосредоточены на потенциальном излучении гравитационных волн, когда происходит гипотетический коллапс варп-двигателей.

Когда варп-двигатели сходят с ума

Ученые еще не придумали, как построить варп-двигатель в реальности, вместо этого они используют математические модели для исследования его гипотетического поведения. В частности, исследователи углубились в последствия так называемого «сбоя сдерживания» варп-двигателя. Если бы такой инцидент произошел, это могло бы привести к коллапсу, который генерирует обнаруживаемые гравитационные волны.

В своей статье, которая в настоящее время рассматривается для публикации в Открытом журнале астрофизики, ученые предполагают, что, несмотря на различные реальные проблемы, такие как потребность в отрицательной энергии, эти концепции можно смоделировать с течением времени с помощью вычислений, используя уравнение состояния, которое представляет причина.

Благодаря способности LIGO (Лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория) обнаруживать гравитационные волны — рябь в пространстве-времени, вызванную значительными космическими явлениями — у нас теперь есть доказательства того, что это явление можно наблюдать. Примечательно, что LIGO уже продемонстрировала свою способность идентифицировать такие события по таким источникам, как слияние черных дыр и нейтронных звезд.

Первоначально команда стремилась исследовать выбросы гравитационных волн от гипотетического ускоряющегося космического корабля, но позже они обнаружили, что коллапс варп-пузыря предлагает более простой первый подход. Предполагалось, что это событие послужит более мощным сигналом, как отметила Клаф в своем электронном письме TopMob. Однако она отметила, что ни один известный физический принцип не может поддерживать стабильный варп-пузырь, что является необходимым условием для использования варп-двигателя для перемещения в космосе. Следовательно, возникла возможность нарушения условий содержания.

Чтобы справиться с колебаниями давления, вызванными изменениями плотности жидкости основы, Клаф предложил две возможности. Во-первых, можно было манипулировать реакцией давления на эти сдвиги плотности. В качестве альтернативы можно реализовать дополнительный метод сдерживания. Эту аналогию можно провести из роли лазеров в удержании плазмы во время экспериментов по ядерному синтезу. Таким образом, мы предполагаем, что то, что ранее содержало жидкость, вышло из строя, что привело к ее рассеиванию.

Пульсация в пространстве-времени

Как геймер, погруженный в тонкости космических путешествий и физики, я могу сказать вам, что неисправность варп-двигателя, приводящая к коллапсу, приведет к серьезным выбросам гравитационных волн. Представьте себе это так: внезапный сдвиг энергии и материи, необходимый для искривления пространства-времени для перемещения со скоростью, превышающей скорость света, вызывает настоящий переполох, похожий на рябь, образующуюся, когда вы бросаете камешек в стоячую воду. Это интенсивное событие генерирует значительное количество энергии, высвобождая гравитационные волны, которые сравнимы с теми, которые возникают во время слияний черных дыр или столкновений нейтронных звезд.

Как геймер, погруженный в мир космических исследований и физики: Когда Клаф говорил, он подчеркнул, что сигнал, который мы получим, будет исключительно мощным. Это связано с тем, что движение космического корабля даже на скорости от 10% до 30% скорости света требует огромного искажения пространства-времени. Следовательно, такой коллапс высвобождает значительное количество энергии, запертой в этой искривленной ткани пространства и времени, что делает его потенциальным кандидатом на обнаружение.

Как геймер, погруженный в мир теоретической физики, я могу сказать вам, что это исследование во многом опирается на числовую теорию относительности — мощный инструмент, имеющийся в нашем распоряжении. С его помощью мы можем моделировать сложное пространство-время в условиях экстремального гравитационного давления. Это крайне важно, поскольку такие явления, как черные дыры и гипотетические схлопывающиеся пузыри варпа, связаны с силами невообразимой силы. Запустив моделирование для прогнозирования выбросов гравитационных волн во время теоретического коллапса варп-двигателя, Клаф и ее команда предлагают интригующий метод обнаружения таких событий, если они материализуются в нашей Вселенной.

Изучая, как в результате такого явления будут излучаться энергия и гравитационные волны, исследователи выдвинули гипотезу об отличительных признаках, которые сложные детекторы потенциально смогут уловить в будущем. Интенсивность и ритм излучения определяются размерами варп-пузыря. В своем исследовании они представили иллюстрацию варп-пузыря шириной 0,6 мили (1 километр), движущегося со скоростью 10% скорости света. По их оценкам, это создаст сигнал частотой 300 кГц, который можно будет идентифицировать на расстоянии до 3,26 миллиона световых лет, если предположить, что сигнал достаточно мощный. По мнению исследователей, детектор, похожий на LIGO, но предназначенный для более высоких частот, может обнаружить этот сигнал. Однако Клаф отметил: «Планы создания таких детекторов существуют и жизнеспособны, но в настоящее время ни один из них не имеет финансовой поддержки».

Интересно спекулировать

Как любопытный исследователь космоса, я не могу не быть заинтригован идеей о том, что гравитационные волны могут выявить присутствие инопланетных технологий. Однако в настоящее время мы недостаточно развиты, чтобы использовать для этой цели детекторы, подобные LIGO. Кроме того, важно помнить, что наше понимание инопланетных цивилизаций может не совпадать с нашими научно-фантастическими фантазиями, создавая еще один уровень спекуляций. Несмотря на свою привлекательность, эта область исследований по-прежнему прочно основана на теории.

Это исследование выходит за рамки просто поиска внеземной жизни. Изучая характеристики коллапса варп-двигателя, мы можем углубить наши знания о поведении пространства-времени в ситуациях, которые бросают вызов установленным энергетическим условиям. Эти исследования бросают вызов нашему нынешнему пониманию физики и могут привести к новым теоретическим открытиям.

В этом исследовании мы вышли за рамки типичной астрофизики, которая подвергла нас испытанию и потребовала от нас инноваций и расширения границ наших методов. Понимание и способности, которые мы получили в результате этого опыта, несомненно, окажутся ценными, когда мы будем решать более сложные астрофизические сценарии в будущем. (Заявление Клафа перефразировано)

Смотрите также

2024-06-22 14:50