đđ» Bygger en Warp Drive för att skapa en optimistisk framtid
Greg Hodgin försöker gÄ frÄn science fiction till science fact genom att skapa en Warp Drive som gör det möjligt att resa snabbare Àn ljuset.
Dela artikeln
Vi gjorde intervjun via Zoom och Greg Hodgins bakgrund Àr naturligtvis bryggan pÄ U.S.S. Enterprise frÄn Star Trek: The Next Generation.
"Naturligtvis" eftersom Greg Hodgin Ätagit sig uppdraget att uppfinna en riktig Warp Drive, det - Àn sÄ lÀnge - fiktiva framdrivningssystemet för hastigheter snabbare Àn ljuset. Det som lÄter kaptenerna Kirk, Picard, Sisko, Janeway och Archer "go where no one has gone before."
Varför Àr Star Trek en sÄdan inspiration för dig? Du döpte till och med ditt företag, ZC Institute, efter den fiktiva uppfinnaren av Warp Drive, Zefram Cochrane.
âStar Trek har alltid haft en optimistisk syn pĂ„ framtiden. Det Ă€r inte Terminator. Den Ă€r idĂ©n om att mĂ€nskligheten, i brist pĂ„ en bĂ€ttre ord, vĂ€xer upp. Vi har slutat att smĂ„sint gnabba om skitsaker.
Det allmÀnna konceptet med warp drive introducerades av John W. Campbell i hans roman Islands of Space frÄn 1957 och populariserades av Star Trek-serien.
LÀs mer pÄ Wikipedia.
Det Àr mest fysiker som Àr aktiva inom Warp Drive-fÀltet, vilket gör Greg Hodgin till en udda fÄgel. Han har en examen i biokemi, en fil.dr i statsvetenskap och förelÀser vid Georgia State University. 2008 grundade han en internationell ideell organisation, Peacebuilding Solutions, för vilken han har varit verkstÀllande direktör.
TvÄ genombrott inom Warp Drive-forskningen
Warp Drive-fÀltet fick ett stort uppsving i mitten av 90-talet. Den teoretiske fysikern Miguel Alcubierre föreslog att skapa en warpbubbla som rymdskeppet kunde fÀrdas i, nu kÀnd som Alcubierre Drive. Men detta krÀver en enorm mÀngd negativ energi. Problemet Àr att ingen vet hur man producerar sÄ stor negativ energi eller om den ens existerar.
Förra Äret fick fÀltet ytterligare ett uppsving nÀr fysikern Erik Lentz visade hur positiv, det vill sÀga vanlig energi, rÀcker för att skapa en Warp Drive-bubbla om man utnyttjar hyperbolisk rumtid istÀllet för linjÀr.
IstÀllet för Alcuiberres förslag dÀr utvidgningen av rumtiden sker bakom skeppet, och sammandragningen av rumtiden sker i fÀrdriktningen, sker bÄde expansion och sammandragning pÄ alla sidor av solitonen i Lentz teori. Solitonen Àr i huvudsak sjÀlva rumtiden, som Àr krökt till en viss form men förblir stabil.
En warpbubbla pÄ 200 meter i diameter skulle dÄ "bara" behöva den mÀngd energi som Àr jÀmförbar med ungefÀr en tiondel av solens massa.
Lentz Àr inte ensam om att visa att en warpbubbla teoretiskt sett kan uppnÄs med enbart positiv energi. Han fÄr sÀllskap av Alexey Bobrick, Gianni Martire, Shaun Fell och Lavinia Heisenberg. Men de diskuterade inte hur man skulle göra.
Satsa litet för att bli stor â och snabb
Till det behöver vi ingenjörer, och kanske Àven en biokemist och statsvetare. Och Greg Hodgins idé Àr att satsa smÄtt.
âVarför börja med en sĂ„ stor bubbla? sĂ€ger han. Varför börjar man inte smĂ„tt? Varför börjar du inte med en mikrometer, bara som ett bevis pĂ„ konceptet?
En mikrometer Àr 0,001 millimeter.
Detta betyder att gravitationen inte Àr det enda sÀttet att förvrÀnga rumtiden. Det kan finnas ett sÀtt att anvÀnda elektrisk laddning istÀllet. Om sÄ Àr fallet skulle det krÀva mycket mindre energi Àn vi tidigare trott. Allt detta kan Ästadkommas med positiv energi och positiv materia.
Förresten, vi kan Àven lösa kÀrnfusion
Om de lyckas skapa den första lilla varpbubblan, skulle det leda till ytterligare ett stort genombrott: fusionskraft.
â En av sakerna du kan göra med en mikroskopisk warpbubbla Ă€r att nĂ€r du slĂ„r pĂ„ den förvrĂ€nger den rum-tiden. SĂ„ om du kapslar dem pĂ„ rĂ€tt sĂ€tt kan du ta en bit av rum-tiden och i princip krympa dess volym till nĂ€stan noll . Det betyder att du nu kan komma över temperatur- och tryckproblemen med fusion. Det betyder att om du bygger den rĂ€tt kan du faktiskt skapa en hĂ„llbar kĂ€rnfusionsreaktor.
â Detta betyder ocksĂ„ att fusionen inte Ă€r en engĂ„ngsföreteelse som de nuvarande modellerna som efterstrĂ€vas. Om vi ââkan kontrollera reaktionshastigheten kan vi kontinuerligt producera kraft, nĂ„got som nuvarande fusionsmodeller Ă€r oförmögna att göra.
Detta skulle i sin tur lÄta dem utöka storleken pÄ warpbubblan.
Flytta varpbubblan för att nÄ hastigheter snabbare Àn ljuset
Att kontrollera warpbubblan, lÀra sig att slÄ pÄ och stÀnga av den och göra den asymmetrisk istÀllet för symmetrisk kommer ocksÄ att göra det möjligt att flytta bubblan.
Greg Hodgin förklarar:
âSĂ„, lĂ„t oss sĂ€ga att du förvrĂ€nger rymdtiden en mikrometer i taget (10^-6 m). SĂ„ varje gĂ„ng du slĂ„r pĂ„ warp-driften rör den sig en mikrometer. Det lĂ„ter lite, eller hur? Och det Ă€r det! Men om du kan pulsera warpdriften vĂ€ldigt snabbt, sĂ„ gĂ„r det verkligen undan
â LĂ„t oss sĂ€ga att vi har ett warpfĂ€lt som kan förvrĂ€nga rumtiden en millimeter Ă„t gĂ„ngen (1 x 10^-3 m). Nu pulserar vi frekvensomriktaren med en frekvens pĂ„ 1 THz (1 x 10^12 sek- 1). NĂ€r du vĂ€l har rĂ€knat in, inser du att du rör dig med en skenbar hastighet pĂ„ 1 x 10^9 m/sek, vilket Ă€r snabbare Ă€n ljusets hastigheter.
Ett nÀtverk av labb
Men detta Àr inte den enda teorin de kommer att testa. Greg Hodgins mÄl Àr att sÀtta upp en handfull labb som testar och utvecklar olika teorier. Labben kommer att dela kunskap med varandra och fortsÀtta arbetet med de mest lovande testerna.
Det första steget Àr en ansökan om bidrag frÄn National Science Foundation. MÄlet Àr att göra ett proof of concept inom fem Är.
Varför ska vi fÀrdas snabbare Àn ljuset?
Om du lyckas med den lilla warpbubblan och sedan börjar utöka storleken pÄ den, tror du att det kan lÄta oss att resa snabbare Àn ljuset, en verklig Warp Drive?
â Ja, absolut och affĂ€rsmodellen vi sĂ€tter upp Ă€r framtagen för att nĂ„ dit.
Varför tycker du att det Àr viktigt att nÄ dit?
â NĂ€r vi vĂ€l kan fĂ€rdas snabbare Ă€n ljuset och hitta en hel galax dĂ€r ute, kommer vĂ„ra problem hĂ€r pĂ„ jorden att bli riktigt smĂ„. Vi vet inte vad vi kan förvĂ€nta oss. Det kan vara extraordinĂ€rt. Ăven om det Ă€r tom rymd finns det miljontals planeter vi kan besöka, bosĂ€tta och lĂ€ra oss saker som vi aldrig kan lĂ€ra oss hĂ€r.
â Och om vi lĂ€gger alla vĂ„ra Ă€gg i en korg och stannar hĂ€r pĂ„ jorden kommer vi sĂ„ smĂ„ningom att dö ut. Det vet vi.
FrÄn science fiction till science fact
Greg Hodgin Àr varken fysiker eller ingenjör. Jag tycker inte att det Àr ett problem. Han Àr absolut vÀl insatt i Warp Drivens fysik, men det han försöker göra Àr inte bara att utveckla teorin eller ens bevisa konceptet. Han vill sÄ smÄningom skapa ett anvÀndbart verktyg för mÀnskligheten. Teorin Àr naturligtvis en nyckelkomponent, men för att flytta projektet bortom det krÀvs andra fÀrdigheter. Jag vet inte om Greg Hodgin har vad som krÀvs, och uppgiften Àr naturligtvis oerhört svÄr. Men jag vet att jag hejar pÄ honom och hans team.
Skulle det inte vara vackert om inspiration frÄn science fiction leder till en icke-fiktiv Warp Drive, och det hjÀlpte oss att uppnÄ den optimistiska framtiden frÄn Star Trek-universumet?
â Morgondagen kan bli bĂ€ttre och ljusare. Det Ă€r vĂ„rt val om vi vill hade det sĂ„, sĂ€ger Greg Hodgin.