Ulogujte se / Kreirajte profil

Alkubijerov obrnuti inženjering relativnosti

.

Become a Patron!

.

V  V  V  V  V

Vi Veri Veniversum Vivus Vici
Za života osvojio sam Svemir snagom Istine
Krik 4. Aetira

Iliti:

Jedino istinsko, i verovatno konačno, merilo uspeha (ljudske?!) civilizacije na njenom dugom putu razvoja i usavršavanja biće vidljivo na kraju samo kroz jedno – prizmu savladavanja i eventualne kolonizacije Kumove slame. Tog komada prostora koji se pruža u beskraj, a koji se, paradoskalno, još i dodatno širi… I to, proporcionalno udaljenosti, brže od prostiranja sâme svetlosti kroz taj koordinatni sistem. Dakle, kolonizacija predstavlja jedan težak poduhvat za stvorenja koja pretenduju da sebe nazovu najnaprednijom formom života, pred nečim čija je stopa širenja brža od apsolutne konstante naše fizičke stvarnosti. Baš onako kako je to još Edvin Habl (Edwin Hubble), prefinjeni aristokrata astronomije, približno utvrdio 1929. godine, nakon decenije astronomskih osmatranja i merenja.

Hablovim zakonom (Hubble’s law) u dobroj meri je utvrđena brzina udaljavanja veoma dalekih galaksija, iz ugla posmatrača, a koja je srazmerna njihovoj međusobnoj udaljenosti. Iz perspektive nas, posmatrača sa Zemlje, to znači da što je dalja galaksija koju posmatramo, to je brzina njenog udaljavanja veća, a što nas dovodi do zaključka da se najudaljenije od nas udaljavaju brže od brzine svetlosti. Ova činjenica, naravno, ne ruši niti jedan od fizičkih postulata, kao ni postavku Ajnštajnove relativnosti, jer za to postoji vrlo dobro i temeljno objašnjenje. Naime, ne kreću se te galaksije pojedinačno brže od svetlosti, nego se prostor koji zauzimaju širi brže od svetlosti (što je u ovom tekstu od ključne važnosti). Ispravnost ovog objašnjenja je itekako proverljiva dobro utvrđenom metodom praćenja crvenog pomaka (redshift), odnosno merenjem promena talasne dužine elektromagnetnog zračenja, čime se i dokazuje teza o širenju svemira. Jer ukoliko se zvezda kreće ka nama njena talasna dužina se skraćuje i žuta zvezda će poprimati plavičastu nijansu, jer plavu boju karakteriše manja talasna dužina od žute. Ali ako se zvezda udaljava, talasi njene svetlosti se razvlače i prelaze u veću talasnu dužinu, te žuta zvezda prelazi u crvenu.

 





 

To je i prva opservaciona osnova za inicijalnu pretpostavku o širenju kosmosa kao savremenog kosmološkog modela nastanka svemira – Velikog praska (The Big Bang).

U istoriji civilizacije do sada je bilo nepisano pravilo da nema nemogućih stvari, već je samo pitanje vremena kada će se steći uslovi da ih čovek bolje razume i potom primeni na svet oko sebe. Prvi takvi značajniji koraci desili su se sa Isakom Njutnom (Sir Isaac Newton) koji je uokvirio prvi set prirodnih zakona na bazi znanja koja su uspostavili mnogi njegovi vrli prethodnici, poput Galileja (Galileo Galilei) i Dekarta (Rene Descartes). Njutn je svoja saznanja pretočio u Univerzalne zakone gravitacije (Newton’s law of universal gravitation) u sklopu dela ”Matematički principi prirodne filozofije” (skraćeno: Principia), pri čemu je gravitacija postala četvrtim Njutnovim zakonom, pored tri osnovna koja su se pre svega ticala klasične mehanike.

10+ jednačina

Tako je na prelasku iz XIX u XX vek fizika počivala na dva veličanstvena stuba:

Njutnovoj teoriji mehanike i gravitacije

i Maksvelovoj teoriji svetlosti (James Clerk Maxwell), koji je šezdesetih godina XIX veka pokazao da se svetlost sastoji od vibrirajućeg električnog i magnetnog polja, koja neprestano prelaze jedno u drugo.

Potom je na scenu stupio Albert Ajnštajn. On je, i na sopstveno zaprepašćenje, uvideo određene nepravilnosti i nedostatke u Njutnovom viđenju gravitacije, za koju se tada verovalo da deluje beskonačnom brzinom, dakle brže o svetlosti, i odlučio da iznese svoja zapažanja u vezi s tim.

Drugim rečima, jedan od tih stubova morao je pasti…

Dakle, kao što je Njutnu svojevremeno pošlo za rukom da objedini zemaljsku i nebesku fiziku, tako je Ajnštajn objedinio prostor i vreme. Tako u Njutnovom svetu svi njegovi stanovnici ručnim časovnicima beleže isto, centralno kosmičko, vreme, a u Ajnštajnovom relativnom svetu satovi pokazuju različit protok vremena uslovljen mnogim faktorima.

Ajnštajnu je trebalo više od 10 godina da modifikuje Njutnove zakone i prilagodi ih realnom (ili bolje rečeno: realnijem) stanju stvari u prirodi, iznedrivši time novu teoriju gravitacije, prigodno nazvanu Opštom teorijom relativnosti (General Theory of Relativity). Njome smo na velika vrata zakoračili u moderno doba, otključavši nova polja primene za nova saznanja, ali s druge strane još i težim pitanjima koja još uvek čekaju na pravi odgovor i prelazak na još upeglaniju teoriju stvarnosti (pri čemu deluje da tom fraktalnom usitnjavanju opisa stvarnosti i nema kraja). Pitanja poput onih koja zadiru u suštinu crnih rupa, prirodu gravitacionih talasa, Velikog praska… Ili poput sažimanja rastojanja koje se javlja pri sve bržem kretanju, a koje se naziva Lorenc-Ficdžeraldovom kontrakcijom (Lorentz-FitzGerald contraction, space contraction).

Beše momče po imenu Fisk,
na maču brz bez sankcije toliko hitre beše akcije,
da Ficdžeraldove kontrakcije svedoše njegov rapir na disk.

(G. Gamov)

Može se ipak reći da kosmos, na određene načine, dozvoljava zaobilaženje nekih zakona koji u njemu vladaju… što je izuzetno važno za temu kojoj ovde pristupamo, a koja će u nastavku biti detaljno pojašnjena, jer kolonizacija galaksije neće ni postojati kao opcija ukoliko u hodu ne rešimo ključni problem na koji nailazimo već na samom startu: kako se uopšte kretati dovoljno brzo za poduhvat kakav nam je na pameti?

Galaksija je suviše veliki prostor za načine kretanja kakve danas poznajemo i koristimo, pa su nam samo za napuštanje našeg Sunčevog sistema potrebne godine, a to je tek prag naše kuće. Teškoća je utoliko veća što eventualno (standardno) kretanje brzinom svetlosti, c, nije moguće, usled brojnih paradoksa uslovljenih zakonima fizike koji tako nešto ne dopuštaju. Da ne govorimo o tome da je brzina svetlosti, ukoliko bi hipotetički i bila dostižna, svakako nedovoljna za istraživanje prostora poput jedne galaksije, jer bi nam i uz njenu pomoć bile potrebne hiljade godina.

Dugo je naša najbrža kosmiška letelica bila sonda Helios 2, lansirana još polovinom sedamdesetih godina prošlog veka, koja se trenutno kreće brzinom od 70,000 kilometara u sekundi. Novija sonda, Parker Solar Probe, kada bude dostigla svoju punu brzinu, kretaće se brzinom od čak 192.000 km/s. To je fantastična brojka, ali samo za naše Zemaljske uslove i ni za šta više od toga. Jer tamo gore, u vakuumu beskraja, to je apsolutno nedovoljno. Čak i deprimirajuće, pri pomisli na sve snove o lutanjima Mlečnim putem. No, više je nego jasna činjenica da se u okvirima savremenih tehnologija međuzvezdana rastojanja ne uklapaju u konvencionalno ljudsko znanje.

Potrebno je nešto drugo. Nešto potpuno drugačije. Neki novi i egzotični pogon

Potrebno je da razmišljamo van okvira konvencionalnog potencijalnih rešenja.

Velika je stvar to što je Američka vazduhoplovna i svemirska administracija (NASA) hrabro iskoračila ka istraživanju takvih potencijalnih egzotičnih rešenja, što predstavlja više nego ohrabrujući signal čitavoj naučnoj javnosti i unosi dašak prave kosmičke svežine u delimično ustajale naučne tokove ovde dole, na Zemlji. Naime, oni u svojim Eagleworks Laboratories (The Advanced Propulsion Physics Laboratory) aktivno  pokušavaju da proizvedu, i detektuju, manje oblike zakrivljenja prostora i time i zvanično otvore novo poglavlje u pristupu istraživanja novog revolucionarnog pogona, onog koji bi u nekoj daljoj budućnosti predstavljao temelj ultimativnom rešenju za približavanje beskrajnih dubina kosmosa čovekovom umu. Dubina o kojima danas još uvek možemo samo da maštamo.

Naime, reč je o najranijim začecima tzv. vorp (warp) pogona, nečemu što će jednom u budućnosti prerasti u punokrvno FTL kretanje (kretanje brže od svetlosti, Faster Than Light travel). Makar teoretski, taj koncept sada izlazi iz upotrebe samo u naučnoj fantastici i pravi prvi korak ka budućem intergalaktičkom čovečanstvu. Čovečanstvu u kome bi svaki drugi vid kosmičkog kretanja predstavljao ništa drugo do uludo trošenje resursa, bez ikakvih konkretnih rezultata.

A treba li bilo šta više reći od toga da trenutna saznanja iz ovog (još uvek graničnog) domena fizike nedvosmisleno upućuju na to da bi bilo moguće ne samo kretati se brzinom svetlosti, već i stotinama puta brže od nje!

I sve to bez kršenja ijedne fizičke konstante.

Najvažnije je razumeti da geometrija prostora može biti izmenjena. Kada to prihvatimo, naš um će u sklopu te nove logičke celine moći vrlo brzo da dođe i do solucija koje omogućavaju putovanje brže od svetlosti.

Ova revolucionarna ideja o kretanju bržem od svetlosti, i prvi predlog za njeno ostvarenje na naučnoj osnovi, potiče od sada već širom sveta čuvenog meksičkog teorijskog fizičara Migela Alkubijera (Miguel Alcubierre), koji je bio inspirisan vorp pogonima kakvi se mogu videti u mnogim naučno-fantastičnim serijalima s tom tematikom.

Zato je ideja koju on zastupa nazvana Alkubijerov pogon (The Alcubierre Warp Drive).

Migel Alkubijer

Prvi put o Alkubijerovoj zamisli moglo se čitati još 1994. godine u članku pod nazivom ”The Warp Drive: Hyper-fast Travel Within General Relativity”, objavljenom u naučnom časopisu ”Classical and Quantum Gravity”. Tu je on suštinu ideje gradio oko generisanja specifičnog vorp polja, iliti mehura zakrivljenog prostora (Hyper-Relativistic Local-Dynamic Space), baziranog na Ajnštajnovim jednačinama polja (field equations) i u skladu s Opštom teorijom relativnosti. Cilj takvog specifičnog zakrivljenja prostora jeste u tome da se njime izoluje pozicija letelice u lokalnom prostor-vremenu, omogućivši joj da se ona sâma ne kreće, već da to čini u sklopu s čitavim komadom prostor-vremena koji zauzima. Brzina takvog kretanja bila bi jedino uslovljena širenjem lokalnog prostora iza i kontrakcijom ispred mehura, a u zavisnosti od ugla zakrivljenja.

Poput surfera na talasu, ali se ovde umesto vode radi o tkanju prostor-vremena koje lokalno modifikujemo (Alcubierre metric). Alkubijer na ovaj način zaobilazi ograničenja fizike koja se pojavljuju pri pokušajima kretanja približnim brzini svetlosti, a koja se ogledaju u tome što se masa objekta koji ubrzava ka brzini svetlosti uvećava do beskonačnosti, dužina sažima do nule, a vreme usporava do konačnog zaustavljanja kada se svetlosna brzina postigne. Zaobilazi čak i problem diletacije vremena (time dilation) do koje u normalnim uslovima dolazi, jer se njegovim načinom kreće prostor, a ne brod unutar mehura prostora i vremena.

Model mehura: (1) širenje prostora, (2) pozicija letelice, (3) kontrakcija

Svojevrsno kretanje mimo fizičkog kretanja…

Dakle, prostor modifikovan na ovakav način donosi dve apsolutno ključne pogodnosti koje ni na jedan drugi način ne bi bile ostvarive:

Izostanak diletacije vremena koja se javlja pri brzinama bliskim svetlosnoj, jer u našem slučaju ne važe principi prostorno-vremenskih koordinata u odnosu na objekat koji želimo da transportujemo (zajedno sa nama i njemu).

Diletacija vremena je fenomen koji predviđa i opisuje Opšta teorija relativnosti i koji se javlja onda kada subjekt posmatra sat koji se kreće u odnosu na njega (posmatrača) i percepira da je sat sporiji nego u stanju mirovanja. Logično, ovaj efekat je sve izraženiji pri većim i većim brzinama, a posebno kada se primičemo brzini svetlosti – tada se vreme i zaustavlja.

U ovom slučaju na našoj strani je i Hokingova (Stephen Hawking) chronology protection conjecture, prema kojoj će priroda kvantne mehanike uvek sprečavati narušavanje kauzalnosti vremena. Reč je o pokušajima putovanja u prošlost, za šta postoje uslovi pri kretanju koje je u ravni s brzinom svetlosti, pre svega zbog pretpostavke o dubljoj povezanosti između relativiteta i kvantne fizike, koja će tek u budućnosti biti bolje/pravilnije shvaćena, napredovanjem ka Teoriji svega (Theory of everything, ToE);

Izostanak bilo kakvog subjektivnog osećaja, ili detekcije, ubrzanja ili usporavanja (gravitacije, G sile), ma koliko se brzo (brže od svetlosti!) kretali, jer, kao što je već više puta naglašeno, ne podležemo uobičajenom setu zakona unutar našeg vorp polja. Unutar  njega mi stojimo u mestu, dok se sâm komad prostora kreće u zavisnosti od ugla zakrivljenja u odnosu na ostatak prostora/svemira.

There was a young lady named Bright,
whose speed was much faster than light.
She set out one day, in a relative way,
and returned the previous night.

(Arthur Henry Reginald Buller)

Na ovom mestu je izuzetno važno još jednom jasno naglasiti da ova ideja, ovako primenjena, ni na koji način ne remeti, niti narušava, osnovni fizički princip brzine svetlosti u vakuumu, odnosno kretanja mase, energije (i informacije) u prostoru. U pitanju je vešto korišćenje rupa u zakonu relativiteta koji tada dozvoljava, odnosno – ne ograničava, relativne brzine dva odvojena komada prostor-vremena. Problematična svetlosna konstanta javlja se jedino kao parametar tek unutar tih prostora, gde se, faktički, nikakvo kretanje ni ne odvija. A malopre pomenuta sve brža stopa udaljavanja dalekih galaksija čista je potvrda ispravnosti ovakvog vida rezonovanja, te i Alkubijerove pretpostavke na kojoj on bazira ideju svog pogona.

Daljom razradom Ajnštajnovih jednačina polja (Einstein’s field equations) i posmatranjem ponašanja mase i energije pri ekstremnim uslovima, jasno služi kao glavni pokazatelj mogućnosti zakrivljenja, što bi se sutra u laboratoriji, uz dovoljno energije, moglo i eksperimentalno izvesti, ponoviti i dublje proučiti. To bi bio prvi praktični korak ka cilju i stvaranju tehnologije čiji potencijal i širinu primene još uvek ne možemo sebi u potpunosti da predočimo.

Rimanov Metrički tenzor

No ono bez čega ništa od ovoga ne bi bilo moguće, kao ni inicijalno izvođenje mnogih ključnih Ajnštajnovih jednačina, jeste precizan matematički opis prostor-vremena, metodom Metričkog tenzora (Metric tensor), koji je u matematiku i opštu naučnu primenu uveo čuveni, a nepravedno retko pominjani matematičar Bernhard Riman (Bernhard Riemann). Metričkim tenzorom je utemeljio osnove modernoj matematici, koju komotno možemo nazvati i matematikom 2.0, čime se hrabro odvojila od starog euklidskog modela utemeljenog pre više od 2,000 godina, Euklidovim delom ”Elementi” (Stoiheia, Στοιχεῖα). Ta nova matematika ponudila je nepregledne nove mogućnosti za mnoge buduće tehnologije, dok neke od njih danas već uveliko i koristimo a da toga nismo ni svesni.

Naime, metričkim tenzorom moguće je vrlo precizno opisati zapreminu jednog komada prostor-vremena. A u svetlu stvaranja Alkubijerovog pogona, taj prostor-vreme komad bio bi na poseban način ograđen poljem ekstremne zakrivljenosti, što bi prostor ispred i iza njega navelo da se ponaša poput vodenog talasa i surfera s daskom na njemu. S tim što bi u ovom slučaju tkanje prostora pokretalo tu našu kosmičku dasku, jer bi se iza mehura prostor širio, dok bi se ispred sažimao, izazivajući jedinstven način pogona koji je apsolutno nezavisan od fizičkih konstanti unutar prostora od kojeg smo zakrivljenosću izdvojeni i zaštićeni. Takoreći – nezavisni.

Matematička revolucija

Zbog svega toga brzina kojom bi se mogli kretati ni malo ne bi bila ometana fizičkim ograničenjima koja vladaju mimo mehura, poput limita brzine svetlosti, već jedino intenzitetom/uglom zakrivljenosti unutar kojeg se nalazimo – što je ugao veći to je potisak prostora jači, samim tim i brzina proporcijalno veća. To znači da ne bi bilo nemoguće kretati se i više stotina puta brže od brzine svetlosti, a sve zahvaljujući maestralnom pristupu i domišljatosti Migela Alkubijera, koji se pri rešavanju Ajnštajnovih jednačina vodio jedinstvenim pristupom:

obrnutim inženjeringom (reverse engineering) Teorije relativnosti.

Itsonvitaler ajiroet atšpo

Ipak, ono što predstavlja najveći kamen spoticanja pri razmatranju ovako grandiozne ideje jeste problem generisanja te velike, enormne, količine energije koja je potrebna za efekat zakrivljenja prostora, a koju nikako ne možemo postići standardnim principima koji su danas na snazi, posebno kada govorimo o motorima s unutrašnjim sagorevanjem, odnosno kontrolisanoj hemijskoj eksploziji – propulziji (A propulsion system). Tu dolazimo do potrebe za nekim novim, po svemu sudeći negativnim izvorom energije. Kažemo negativan, jer bi to bila osnovna karakteristika energije koja bi po osnovnim načelima odstupala od standardnih tipova energije i koja bi kao takva daleko premašivala sve ono što danas imamo i poznajemo.

Takođe, na termin negativna energija treba gledati i kao na naučni sleng za nešto što još možemo zvati i antigravitacijom (ili prema Ajnštajnu – kosmološkom konstantom – Λ, lambda), odnosno tipom energije koja u krajnjoj instanci rezultuje poništavanjem uticaja gravitacije – odbija objekte.

Relativnost se kosi s našim zdravim razumom ne zato što je pogrešna, već zato što naš zdrav razum ne predstavlja realnost. Mi smo nepravilnost u kosmosu.

Mičio Kaku, ”Paralelni Svetovi” (Parallel Worlds, 2004)

U prirodi ni jedan element s takvim svojstvima nije pronađen, ali sva naučna predviđanja i matematički modeli govore u prilog činjenici da je takva pojava svakako moguća. Čak izvesna. A čvrstu potvrdu za to dobijamo iz relativno skorijih kosmoloških istraživanja, konkretno trojice naučnika, Perlmutera, Šmita i Rajsa (Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt, Adam G. Riess), koji su za svoje eksperimentale rezultate iz 2011. godine nagrađeni Nobelovom nagradom za fiziku.

Oni su posmatranjem kretanja veoma dalekih galaksija uspešno dokazali pretpostavku o ubrzanom širenja kosmosa, u radu pod naslovom:

The Discovery of the Accelerating Expansion of the Universe

through Observations of Distant Supernovae

Svemir se sve brže i brže širi, suprotno svim logičkim očekivanjima i suprotno delovanju koje bi gravitacija na to trebala da ima. Jedino objašnje za takvo ponašanje prostora jeste da je on pod velikim uticajem nama još uvek nepoznate i nemerljive tamne energije (Dark energy), koja izaziva masovni antigravitacioni efekat duž čitavog svemira, a opet u korenu utemeljenog na zakonu gravitacije.

Bar kada govorimo o materiji koju možemo naučno danas testirati.

Da stvar bude još zamršenija, tamna energija čini oko 70% ukupne energije čitavog svemira.

Odnos je sledeći:

72% tamne energije,

23% tamne materije

i svega 4,6% materije kakvu poznajemo i instrumentalno opažamo.

PBS Space Time

Tamna materija i tamna energija čine još uvek jednu od najčudnijih poglavlja u čitavoj dosadašnjoj kosmologiji, a još od momenta kada je tridesetih godina prošlog veka primećeno (Fritz Zwicky, California Institute of Technology) da se galaksije, iz jata Berenikina kosa (Coma Berenices), nisu kretale po principima Njutnove teorije gravitacije – pravilno, već toliko brzo da su odavno morale da se raziđu i raspadnu. Jedini način da se one održe unutar jedne galaktičke skupine, pri tim brzinama, jeste da poseduju stotinama puta više materije nego što se trenutno opaža i beleži. Dakle – jedna ogromna količina nama nevidljive i nedostajuće materije koja sve drži na okupu. Poput gigantskog nevidljivog obruča sačinjenog od desetina puta više materije i od sâmih zvezda i koji okružuje galaksije držeći ih na okupu pri enrmnim silama kojima su izložene.

Samim tim potrebna su nam samo tri parametra kojima bi u dobroj meri mogli da definišemo problematiku kosmičkog širenja, jer je izvesno da istančana povezanost između ove tri konstante određuje budući razvoj cele vasione.

To su, u okviru Lambda-CDM modela, sledeće konstante:

H

Hablova konstanta

Parametar koji određuje stopu širenja svemira;

.

Ω

Omega

Parametar koji određuje prosečnu gustinu materije u svemiru;

.

λ

Lambda

Energija pridružena praznom prostoru – tamna energija.

Dijagram mogućih scenarija

U ovako postavljenim odnosima sledi da evolucija svemira ima tri moguće istorije:

• ako je Ω manje od 1, a λ 0svemir će se neprestano širiti
sve do Velikog smrzavanja
;

• ukoliko je Ω veće od 1kosmos će se urušiti
u Velikom sažimanju
;

• ako je Ω jednako 1kosmos je ravan
i širiće se zauvek
.

(Ova poslednja se poklapa s rezultatima dobijenim putem WMAP satelita pokazuju da zbir omega i lambda iznosi 1 – što znači da je kosmos ravan i da je u saglasnosti s inflatornom teorijom.)

Problem je taj što mi još uvek ne znamo njihove tačne vrednosti, ovih parametara, a ni priroda tamne energije/materije nije nam poznata. Zato je i nazvana tamnom, jer je za nas i dalje u dubokoj tami nerazumevanja. Ali ono što je važno jeste to da ona zaista postoji, da je to činjenica, i da njeno prihvatanje više nije upitno.Osmatranjem znamo da je tip energije za kojim tragamo itekako moguć, da postoji i da svojim postojanjem aktivno utiče na prostor-vreme, šireći naš svemir neslućenim brzinama.

To je nada, nada da tamo negde postoji nešto što proizvodi negativnu energiju. Antigravitaciju.

Svemir nije samo čudniji nego što pretpostavljamo, već je čudniji nego što i možemo pretpostaviti…

Dž. B. S. Holdejn, ”Mogući svetovi” (Possible Worlds, 1927) 

Prvi proračuni i naučne pretpostavke za količinu potrebne negativne energije za Alkubijerov pogon graničile su se s nemogućim, beskonačnim, s mnogo više energije od mase celokupnog vidljivog svemira… Ali kako je vreme odmicalo i kako se ideja sve više razrađivala u širim naučnim krugovima, a posebno od uključivanja NASA u istraživanja, količina potrebne energije je znatno umanjena i svedena na ekvivalent mase Jupitera, što je izuzetno značajan pomak. No opet, to još uvek nije praktično, niti dovoljno malo. Daljim razrađivanjem fizike mehura količina potrebne energije dodatno je umanjena, pa je trenutno reda veličine mase Meseca, ili eventualno većeg asteroida.

Ali da bi se došlo do prvih opipljivih i iole upotrebljivih količina takvog tipa energije, potrebna je  sirova egzotična masa, tzv. negativna masa, koja bi se koristili u svrhu prerade. Neka vrsta hipotetičkog neutroniuma (neutrium) koji je u potpunosti načinjen od neutrona (n0), subatomskih čestica bez naelektrisanja, koje pronalazimo unutar jezgara atoma, mimo najrasprostranjenijeg od svih, izotopa vodonika.

Drugi način kojim se još malo dalje odmaklo u istraživanju i stvaranju egzotičnog goriva i putem koga je dobijena određena kvantna zapremina negativnog pritiska, je primena Kasimirovog efekta (Casimir effect; Casimir–Polder force). To je generisanje sile iz svojstava kvantnog polja, proces imenovan po holandskom naučniku Hendriku Kasimiru (Hendrik Casimir) koji je ovu pojavu u svojim istraživanjima matematički predvideo još 1948. godine. Ispravnom primenom Kasimirovog efekta na pragu smo otkrivanja neograničenog izvora energije, baš onakvog kakav nam je potreban za stvaranje vorp mehura. Ali počelo bi se s kvantnih dimenzija, za šta su potrebne minimalne količine negativne mase (merene u miligramima), pa bi daljom manipulacijom energije vakuuma na kvantnom nivou taj mehur bio iskorišćen za izvlačenje energije iz sâmog vakuuma (Vacuum energy), koji potencijalno predstavlja nepresušni izvor onoga šta nam je preko potrebno.

Slično konceptu Energije nulte tačke (Zero-point energy).

Prema podacima iz 2012. godine, glavni inženjer aeronautike u NASA/JSC Herold Vajt (Harold Sonny White) je rad na ovom eksperimentalnom polju nazvao:

Warp Field Mechanics 101.

Čime itekako naglašava značaj pravca u kojem se ide.

Činjenica da danas baratamo ovakvim naučno utemeljenim teorijama i pretpostavkama više je nego ohrabrujuće. Posebno uz učešće NASA, sa svim resursima, što daje veliki zamah i čini mogućim da ovo polje istraživanja u jednom trenutku postane globalni motor naučnih promena, uključivanjem naučnika iz celog sveta koji mogu doprineti stvaranju funkcionalnog eksperimentalnog modela Alkubijerovog pogona kosmičkog kretanja. Kretanja bržeg od svetlosti.

Pravi primer šta može nastati takvim udruženim snagama u rešavanju velikih problema poput ovog jeste i LIGO laboratorija (The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) u Sjedinjenim Državama, čija je glavna svrha detekcija gravitacionih talasa (cosmic gravitational waves). To je jedan od ključeva tehnologije o kojoj ovde govorimo. Radi se o opremi do te mere osetljivoj na gravitacione anomalije da je u stanju da detektuje promene napona manje od deset-hiljaditog dela na nivou jednog protona (!!), što je preciznost ravna merenju razdaljine između planete Zemlje i nama najbližeg sistema Proksima Kentauri (Proxima Centauri), udaljenog 4.3 svetlosne godine, s preciznošću debljine jedne ljudske dlake.

Ali s obzirom na to da nas do ostvarivanja ovog cilja ipak deli dug vremenski put, ništa nas, s druge strane, ne sprečava da ideji pristupimo možda s umetničkog stanovišta, a u isto vreme duboko utemeljenog na naučnim osnovama i činjenicama.

Tu na scenu stupa engleski razvojni studio Frontier Developments koji nudi futuristički uvid u ono što nas jednog dana eventualno čeka s Alkubijerovim pogonom, kada za to dođe pravo vreme. Radi se o video igri/simulaciji Elite: Dangerous, petoj iteraciji igre koja je bila pionir u stvaranju svemirskih, i generalno 3D, simulacija još od 1984. godine, kada se pojavila prva verzija, koja je potom ispirisala i mnoge druge studije da stvaraju svoje verzije sličnih aplikacija.

Elite nam na raspolaganje stavlja grandiozno oruđe – model čitavog Mlečnog puta i to u srazmeri 1:1.

Da. Jedan prema jedan.

Open world (ili bolje rečeno open space) model koji je po svojoj veličini bez presedana, a baziran na svim dosadašnjim naučnim i kosmološkim saznanjima o našoj galaksiji i kosmosu uopšte. A za sve ostale praznine do kojih pogledi naših teleskopa još uvek nisu doprli tu je vešto osmišljen algoritam proceduralnog generisanja (procedural generation) svih tipova objekata u svemiru.

Na posletku nas sve to dovodi do činjenice da je broj zvezdanih sistema do kojih možete doći u ovoj igri veći od čak 400 milijardi (400,000,000,000).

Radnja ovog vizuelno-tehnološkog dragulja smešta nas u 34. vek, u 3305. godinu kada je čovečanstvo uveliko kolonizovalo našu galaksiju, pogonom koji omogućava vršljanje galaksijom brzinama smislenim za tako nešto. Taj pogon je u Elite nazvan Frame Shift Drive, ali nam njegovo ime sasvim dovoljno govori da se radi o mehanizmu koji omogućava FTL kretanje na način o kojem i Alkubijer danas govori, jer manipuliše lokalnim prostorom – izmeštanjem ugla lokalnog prostora (Frame Shift) koje dovodi do neslućenih brzina kretanja.

Pogled iz kokpita, Elite: Dangerous

Frame Shift Drive ovde nudi dva načina rada, odnosno dva režima kretanja:

Supercruise, koji predstavlja osnovni režim kretanja bržeg od svetlosti, ali predviđen za korišćenje u okviru jednog zvezdanog sistema. Letelica se u tom super-krstarenju kreće od najmanje brzine od 30 kilometara u sekundi, sve do maksimalnog, superluminalnog (Superluminal motion) kretanja koje se dostiže postepenim ubrzanjem i koje na kraju iznosi maksimalnih 2000c, odnosno: 2000 puta brže od brzine svetlosti. Pri takvim fantastičnim brzinama kretanje s jednog kraja nekog zvezdanog sistema na drugi, poput našeg Sunčevog, postaje lako izvodljivo i meri se u minutima; dok bi za interstelarno kretanje ovom brzinom bilo potrebno do par sati.

Hyperspace s druge strane omogućava velike hiper-dimenzionalne skokove, poput prolaska kroz crvotočinu (poput Einstein–Rosen bridge), između dva velika gravitaciona centra, odnosno dve zvezde. To je ta svojevrsna prečica kroz prostor koji biva premošćen kroz višu dimenziju. Poput presavijanja lista hartije kojim pripajamo dve tačke s dva različita kraja – tada nema razdaljine među njima i prolaz se gotovo trenutno dešava.

Zlatno srce

Takođe, na ovom mestu naučno utemeljene mašte, nikako ne možemo a da ne pomenemo još jedan nadaleko čuveni mehanizam kosmičkog hiper-kretanja – legendardno Zlatno srce (Heart of Gold). Još jednu vrlu ideju za kosmički brod koji bi bio baziran na još fantastičnijem pogonu od onog o kojem Alkubijer govori, na Pogonu Beskonačne Neverovatnoće (Infinite Improbability Drive generator). No za razliku od ideje meksičkog naučnika, ovaj mehanizam baziran je na domišljatosti maestralnog pisca Daglasa Adamsa (Douglas Noel Adams), u sklopu dela koje će po svojoj genijalnosti ostati zapamćeno za sva vremena. Pre svega inteligentnim i neobičnim humorom i smelim idejama koje su bile, i još uvek jesu, ispred svog vremena – Autostoperskom vodiču kroz galaksiju (The Hitchhiker’s Guide to the Galaxy).

Iz sâmog naziva lako se naslućuje da se radi o kompleksnom pogonu za kosmička kretanja baziranom na moćnim mehanizmima matematičke verovatnoće, pod čijim je okriljem aspolutno sve moguće, ukoliko na raspolaganju imamo dovoljno (beskonačno!) vremena (a imamo). Na taj način brod se Pogonom Beskonačne Neverovatnoće može pojaviti bilo gde, i u bilo kom obliku, ukoliko valjano prihvatimo kvantnu prirodu brojeva (42!?) i primenimo je na taj neki fantastični način u dalekoj, dalekoj budućnosti.

Pi is an infinite, nonrepeating decimal – meaning that every possible number combination exists somewhere in Pi. Converted into ASCII text, somewhere in that infinite string of digits is the name of every person you will ever love, the date, time and manner of your death and the answer to all the great questions of the universe.

Mehur neverovatnoće

Prema Adamsu, čim Zlatno srce generiše polje beskonačne neverovatnoće, brod istog trena prolazi kroz svaku moguću tačku ovog našeg univerzuma; poput sveprisutnosti elektrona, sve dok se ne izmeri njegova pozicija, odnosno pozicija kolapsa talasne funkcije (wave function collapse) i prelaska iz te superpozicije (The superposition principle) u neko konkretno stanje. U tom trenutku nema nikakve razlike između najbliže tačke brodu i najudaljenijeg kutka svemira, udaljenog milijardama svetlosnih godina. Ili čak i bilo kog drugog od beskonačnog broja svemira sa svim mogućim ishodima. Ovakva tehnologija verovatno bi bila svojstvena galaktičkoj civilizaciji III+ tipa na Kardaševoj skali (Kardashev scale, Николай Кардашёв) tehnološkog napretka. Na žalost, ljudski rod je danas tek oko 0,7, te o Pogonu Beskonačne Verovatnoće možemo isključivo maštati, a eventualno razmišljati tek u vekovima nakon uspešno razvijenog Alkubijerovog pogona.

Jedino sa čime bi, eventualno, danas mogli da uporedimo tehnologiju kretanja Zlatnog srca jeste fenomen kvantnog tunelovanja (Quantum tunnelling), jer sve kvantne čestice imaju prirodnu, i matematički verovatnu, tendenciju da povremeno i spontano nestaju i nastaju bez obzira na to da li je to fizički moguće ili ne. Da prolaze kroz barijere kroz koje u normalnim okolnostima to nikako ne bi mogle… Takvo objašnjeje je prvi put bilo uspešno primenjeno kada je njime opisan radioaktivni raspad usled kvantnomehaničkog principa neodređenosti (Heisenberg’s uncertainty principle), po kojoj niko ne zna tačnu poziciju i brzinu čestice, te postoji mala mogućnost da se čestica tuneluje i brođe kroz bilo koju barijeru pred njom. Sve nasuprot zdravom razumu i njutnovskoj mehanici.  Čak je i za velike objekte moguće izračunati verovatnoću da se u jednom momentu pojave na bilo kom zamislivom mestu u svemiru samo što bi za tako nešto bilo potrebno više vremena od starosti svemira, ali u svetu subatomskih i alfa čestica to se neprestano dešava jer one konstantno udaraju o zidove svojih jezgara ogromnim energije.

Kvantni glič

Možda je i čitav kosmos upravo stvoren takvim jednim tunelovanjem.

Koliko god sve ovo fantastično zvučalo svakako nije nemoguće. Samo je malo verovatno, ergomoguće. Jer ako elektroni mogu bitisati u paralelnim stanjima lebdeći između stanja u kome ih ima i u kome ih nema, zašto to onda ne bi mogao i kosmos na određeni način? Zar nije kosmos u jednom trenutku bio manji od elektrona?

Zahvaljujući ovakvim neobičnim kvantnim svojstvima savremeni elektronski uređaji funkcionišu, a da toga ni najmanje nismo svesni. Elektroni se redovno dematerijalizuju i ponovo materijalizuju s druge strane zida u komponentama računara i čitava naša moderna civilizacija bi se u tren oka raspala da elektronima nije u prirodi da budu na dva mesta u isto vreme. Dva atoma opstaju zajedno u stabilnom stanju zahvaljujući činjenici što elektroni mogu biti istovremeno na mnogo različitih mesta čime formiraju elektronski oblak koji održava atome stabilnima.

Jednostavno, tu je na snazi verovatnoća koja apsolutno sve dozvoljava, a sve to u odnosu na dobar komad vremena koji se ima na raspolaganju.

Jer bogovi su brojevi, a brojevi su beskonačni…

Strašna je i prekrasna ta Misterija,
O ti Titane koji si se popeo u Junoninu postelju!
Sigurno si povezan i slomljen s točkom;
pa ipak si ti otkrio nagost Svetoga,
a Kraljica Neba rađa dete, njegovo ime zvaće se
Vir, i Vis, i Virus, i Virtus, i Viridis,
jednim imenom koje je sve to, i iznad svega toga.

Za P.U.L.S.E / Dražen Pekušić

arsmagine.com/objavljivani-tekstovi/alkubijerov-inzenjering/

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  



Ostavite komentar

Komentari objavljeni na sajtu ne odražavaju stav uredništva, a stavovi objavljeni u tekstovima nisu nužno i stavovi redakcije.

Zabranjeni su govor mržnje, pretnje, uvrede na nacionalnoj, religioznoj, rasnoj ili polnoj osnovi, kao i psovke. Zabranjeno je i lažno predstavljanje, tj. ostavljanje lažnih podataka u poljima za slanje komentara. Takođe, komentari koji su napisani velikim slovima neće biti odobreni.

Obavezna polja označena su *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.