[ Pobierz całość w formacie PDF ]
amortyzatory bezwładności oraz wiązki holownicze. Idea jest taka sama, jak w
przypadku napędu czasoprzestrzennego. Jeśli można zakrzywiać czasoprzestrzeń
wokół statku, obiekty mogą się poruszać osobno lub razem, nie doświadczając
żadnego lokalnego przyspieszenia, co, jak pamiętamy, było zmorą Newtona. Aby
uniknąć niewiarygodnych przyspieszeń, koniecznych do osiągnięcia prędkości
bliskich prędkości światła przy wykorzystaniu napędu pulsacyjnego, musimy uciekać
się do takich samych trików z czasoprzestrzenią, jak w przypadku użycia napędu
czasoprzestrzennego. Zanika więc różnica między napędem pulsacyjnym a napędem
czasoprzestrzennym. Podobnie, aby użyć wiązki holowniczej do przyciągnięcia
ciężkiego obiektu, takiego jak planeta, należy skurczyć przestrzeń po tej stronie
planety, która jest bliżej nas, a rozszerzyć po przeciwnej. To proste!
Zakrzywianie czasoprzestrzeni ma również inne zalety. Jeżeli przestrzeń przed
Enterprise Jest silnie zakrzywiona, jakikolwiek promień świetlny - albo na przykład
wiązka fazera - zostanie odchylony od statku. Niewątpliwie na tej zasadzie działają
tarcze deflektorów. I rzeczywiście, z serialu dowiadujemy się, że tarcze deflektorów
pracują dzięki spójnej emisji grawitonów . Ponieważ grawitony są z definicji
cząstkami, które przenoszą siłę grawitacji, spójna emisja grawitonów jest niczym
innym, jak tworzeniem spójnego pola grawitacyjnego. W języku współczesnej fizyki
to właśnie spójne pole grawitacyjne zakrzywia przestrzeń! Tak więc twórcy Stor Trek
po raz kolejny wybrali właściwe słownictwo.
Wyobrażam sobie, że romulańskie urządzenie maskujące mogłoby działać w
podobny sposób. Enterprise z rozwiniętymi tarczami deflektora jest, w gruncie
rzeczy, dobrze zamaskowanym statkiem. W końcu coś, co samoistnie nie świeci,
widzimy dlatego, że obiekt ten odbija światło, które następnie trafia do nas.
Maskowanie musi zatem polegać na zakrzywieniu przestrzeni tak, aby promienie
świetlne zakrzywiały się wokół statku, zamiast się od niego odbijać. Nie różni się to
prawie od odchylania promieni świetlnych od statku Enterprise. W związku z tym,
zanim wyemitowany został odcinek Pegaz serii Następne pokolenie, wielu trekkerów
gnębiło pytanie, dlaczego Federacja nie stosuje technologii maskowania? A zatem
każda cywilizacja, która potrafi wytwarzać deflektory, powinna również umieć
budować urządzenia maskujące. W odcinku Pegaz dowiadujemy się, że
ograniczeniem dla rozwoju urządzeń maskujących było raczej zawarte porozumienie,
a nie poziom technologii (w ostatnim odcinku serii Następne pokolenie pod tytułem
Wszystko, co dobre... okazuje się, że Federacja w końcu przyzwala na stosowanie
maskowania statków).
Kiedy dysponujemy już napędem czasoprzestrzennym działającym zgodnie z
zasadami ogólnej teorii względności, prędkości uzyskiwane przy użyciu tego napędu
nabierają bardziej konkretnego znaczenia. Prędkość taka zależałaby od tego, jak
bardzo kurczy się lub rozszerza objętość przestrzeni przed lub za statkiem. Ustalenia
dotyczące tych prędkości nigdy nie były ostateczne: wygląda na to, że między
pierwszą a drugą serią Gene Roddenberry zdecydował, iż prędkości statków
kosmicznych należy przekalibrować tak, by nie przekraczały 10 warpów. Oznacza to,
że prędkości tych nie można mierzyć prostą skalą logarytmiczną, w której 10 warpów
odpowiadałoby na przykład 210 = 1024 x prędkość światła. Według instrukcji
technicznej serii Następne pokolenie 9,6 warpa - największa prędkość osiągana przez
Enterprise-D - odpowiada wartości 1909 x prędkość światła, a 10 warpów oznacza
prędkość nieskończoną. Warto zauważyć, że mimo tego przekalibrowania, co jakiś
czas namierza się obiekty (takie jak sześcian Borga) poruszające się z prędkościami
większymi niż 10 warpów, sądzę więc, że nie powinniśmy się przejmować
szczegółami.
I tyle dobrych wiadomości...
Skoro przekonaliśmy się już, że napęd czasoprzestrzenny nie jest czymś
całkowicie niemożliwym (przynajmniej w zasadzie), musimy w końcu stawić czoło
konsekwencjom tego zjawiska dla prawej strony równań Einsteina - to znaczy dla
rozkładu materii i energii, jaki jest konieczny do stworzenia wymaganego
zakrzywienia czasoprzestrzeni. Cóż, pod tym względem okazuje się, że sytuacja
wygląda tu gorzej jeszcze niż w przypadku tuneli czasoprzestrzennych. Obserwatorzy
podróżujący z wielką prędkością przez tunel czasoprzestrzenny mieliby do czynienia
z ujemną energią. W przypadku materii potrzebnej do stworzenia napędu
czasoprzestrzennego nawet obserwator znajdujący się w spoczynku względem statku
kosmicznego - czyli obecny na jego pokładzie - zarejestrowałby ujemną energię.
Ta sytuacja nie jest aż tak bardzo zaskakująca. Na pewnym poziomie
wszystkie niezwykłe rozwiązania ogólnej teorii względności - pozwalające
utrzymywać otwarte tunele, odbywać podróże w czasie i budować silniki
czasoprzestrzenne -wymagają, by w pewnych skalach materia odpychała
grawitacyjnie inną materię. W ogólnej teorii względności istnieje nawet twierdzenie
mówiące, że warunek ten jest równoważny temu, by energia materii była dla pewnych
obserwatorów ujemna.
Jeszcze bardziej zaskakujące jest to, że z połączenia mechaniki kwantowej ze
szczególną teorią względności wynika, iż przynajmniej w skalach mikroskopowych
lokalny rozkład energii może być ujemny. Jak zauważyłem w rozdziale trzecim,
fluktuacje kwantowe często mają tę własność. Zasadnicze pytanie, na które na razie
nie znamy odpowiedzi, dotyczy tego, czy znane nam prawa fizyki pozwalajÄ… na to,
aby materia była obdarzona taką własnością w skali makroskopowej. Obecnie nie
mamy najmniejszego pojęcia, jak można by tworzyć taką materię w zgodzie z
prawami fizyki.
Zapomnijmy jednak na chwilę o potencjalnych przeszkodach i przypuśćmy, że
pewnego dnia uda się stworzyć egzotyczną materię, wykorzystując jakąś
zaawansowaną kwanto-womechaniczną inżynierię materii lub pustej przestrzeni.
Nawet w takim przypadku wymagania energetyczne, jakie należałoby spełnić, aby w
opisany sposób bawić się czasoprzestrzenią, byłyby niewyobrażalnie większe od
mocy koniecznej do osiągnięcia prędkości pulsacyjnych. Rozważmy masę Słońca,
która jest blisko milion razy większa od masy Ziemi. Pole grawitacyjne na
powierzchni Słońca wystarcza, aby zakrzywić promień świetlny o mniej niż jedną
tysięczną stopnia. Jakież olbrzymie pola grawitacyjne należałoby wytworzyć w
pobliżu statku kosmicznego, aby odchylić o 90 stopni biegnący w jego kierunku
promień fazera! Jest to jedna z wielu przyczyn, dla których zupełnie niemożliwy jest
słynny efekt katapulty , którym posłużono się po raz pierwszy w klasycznym
odcinku Jutro będzie wczoraj, aby cofnąć Enterprise w czasie (pózniej w Stor Trek
IV: Podróż do domu, a także w odcinku Czas do kwadratu z serii Następne
pokolenie). Pole grawitacyjne w pobliżu powierzchni Słońca jest bardzo małe w
porównaniu z efektami grawitacyjnymi, jakie byłyby potrzebne, aby zaburzyć
przestrzeń w opisany tutaj sposób.
Jednym ze sposobów określenia potrzebnej w tym celu energii jest
[ Pobierz całość w formacie PDF ]