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    Rompere la barriera di curvatura per viaggi più veloci della luce

    Impressione artistica di diversi progetti di veicoli spaziali considerando le forme teoriche di diversi tipi di "bolle di curvatura". Credito:E Lentz

    Se sarà possibile viaggiare verso stelle lontane durante la vita di un individuo, bisognerà trovare un mezzo di propulsione più veloce della luce. Ad oggi, anche la recente ricerca sul trasporto superluminale (più veloce della luce) basata sulla teoria della relatività generale di Einstein richiederebbe grandi quantità di ipotetiche particelle e stati della materia che hanno proprietà fisiche "esotiche" come la densità di energia negativa. Questo tipo di materia non è attualmente reperibile o non può essere prodotto in quantità praticabili. In contrasto, una nuova ricerca condotta presso l'Università di Göttingen aggira questo problema costruendo una nuova classe di "solitoni" iperveloci utilizzando sorgenti con solo energie positive che possono consentire di viaggiare a qualsiasi velocità. Questo riaccende il dibattito sulla possibilità di viaggi più veloci della luce basati sulla fisica convenzionale. La ricerca è pubblicata sulla rivista Gravità classica e quantistica .

    L'autore del saggio, Dott. Erik Lentz, ha analizzato la ricerca esistente e scoperto lacune nei precedenti studi sul "motore di curvatura". Lentz ha notato che esistevano configurazioni ancora da esplorare della curvatura spazio-temporale organizzate in "solitoni" che hanno il potenziale per risolvere il puzzle pur essendo fisicamente praticabili. Un solitone, in questo contesto chiamato anche informalmente "bolla di curvatura", è un'onda compatta che mantiene la sua forma e si muove a velocità costante. Lentz ha derivato le equazioni di Einstein per configurazioni solitoniche inesplorate (dove le componenti del vettore di spostamento della metrica spazio-temporale obbediscono a una relazione iperbolica), scoprendo che le geometrie spazio-temporali alterate potevano essere formate in un modo che funzionava anche con le fonti di energia convenzionali. In sostanza, il nuovo metodo utilizza la struttura stessa dello spazio e del tempo disposti in un solitone per fornire una soluzione ai viaggi più veloci della luce, che, a differenza di altre ricerche, avrebbe bisogno solo di fonti con densità di energia positiva. Non sono necessarie densità di energia negativa esotiche.

    Se fosse possibile generare energia sufficiente, le equazioni utilizzate in questa ricerca permetterebbero di viaggiare nello spazio fino a Proxima Centauri, la nostra stella più vicina, e tornare sulla Terra in anni invece di decenni o millenni. Ciò significa che un individuo potrebbe viaggiare di andata e ritorno nel corso della propria vita. In confronto, l'attuale tecnologia missilistica richiederebbe più di 50, 000 anni per un viaggio di sola andata. Inoltre, i solitoni (bolle di curvatura) sono stati configurati per contenere una regione con forze di marea minime in modo tale che il passare del tempo all'interno del solitone corrisponda al tempo all'esterno:un ambiente ideale per un veicolo spaziale. Ciò significa che non ci sarebbero le complicazioni del cosiddetto 'paradosso dei gemelli' per cui un gemello che viaggia vicino alla velocità della luce invecchierebbe molto più lentamente dell'altro gemello rimasto sulla Terra:infatti, secondo le recenti equazioni entrambi i gemelli avrebbero la stessa età una volta riuniti.

    Immagine per mostrare quanto tempo impiegherebbero diversi tipi di veicoli spaziali per viaggiare dal nostro sistema solare a Proxima Centauri (la stella conosciuta più vicina). Attualmente, l'unica opzione sarebbe quella di utilizzare un razzo chimico che significa un tempo di viaggio di oltre 50, 000 anni. Credito:E Lentz

    "Questo lavoro ha spostato il problema dei viaggi più veloci della luce a un passo dalla ricerca teorica nella fisica fondamentale e più vicino all'ingegneria. Il passo successivo è capire come ridurre la quantità astronomica di energia necessaria entro il raggio di le tecnologie di oggi, come una grande e moderna centrale nucleare a fissione. Quindi possiamo parlare di costruire i primi prototipi, "dice Lentz.

    Attualmente, la quantità di energia richiesta per questo nuovo tipo di propulsione spaziale è ancora immensa. Lentz spiega, "L'energia richiesta per questa unità che viaggia alla velocità della luce che comprende un'astronave di 100 metri di raggio è dell'ordine di centinaia di volte la massa del pianeta Giove. Il risparmio energetico dovrebbe essere drastico, di circa 30 ordini di grandezza per essere nel raggio d'azione dei moderni reattori nucleari a fissione." Continua dicendo:"Fortunatamente, diversi meccanismi di risparmio energetico sono stati proposti in ricerche precedenti che possono potenzialmente ridurre l'energia richiesta di quasi 60 ordini di grandezza." Lentz è attualmente nelle prime fasi per determinare se questi metodi possono essere modificati, o se sono necessari nuovi meccanismi per ridurre l'energia necessaria a quanto è attualmente possibile.


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