現在、NASAのある科学者は、ワープ航法に関係する技術を開発しているそうだ。
もちろん、もうじき隣にあるアンドロメダ銀河に行けるようになるわけではない。
それでも、いつの日かスター・ウォーズやスタートレックのように広大な宇宙を自由に旅できる時代が来るかもしれないという話は、混迷の時代においてどこか希望にも感じられてくる。
光速を超えるワープドライブは可能か？ 「ワープドライブ（ワープ航法）」とは光速を超えて移動する手段のことだ。1966年に放映されたテレビドラマ『スタートレック』で初めて「ワープ・ドライブ」という言葉が使われ、広く知られるようになった。
いろいろと想像力をかき立ててくれるアイデアだが、現実の物理法則は厳しく、そう簡単には実現できそうにない。
アインシュタインの相対性理論によれば、質量のある物体は、光よりも速く移動することができない。”加速するほど”質量が増し、加速しにくくなるからだ。
その結果として、質量のある物体を光速にまで加速するには、無限のエネルギーが必要になる。ゆえに宇宙船で光速を超えて移動するなど、物理学の常識では不可能ということになる。
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空間を歪めて高速の壁を突破するアルクビエレ・ドライブ しかし1997年、メキシコの物理学者ミゲル・アルクビエレによって、相対性理論を破ることなく超光速に達する画期的な理論が考案された。これを「アルクビエレ・ドライブ」という。
アルクビエレ・ドレイブでは、加速して光速に近づくことは諦め、そのかわりに空間を歪めることで光速の壁を突破しようとする。
基本的な考えた方はこうだ。まず宇宙船のまわりに”負の質量"のリング、すなわち「ワープバブル」をつくり出す。
ワープバブルは、宇宙船前方の時空を縮め、後方を引き伸ばすように働く。これによって光より速い時空の流れをつくり、それに乗ることで光速を超える。
現代の宇宙論において、宇宙の膨張は例外的に”光速を超えてもいい”とされる。また、ワープバブルに囲まれた宇宙船自体は”加速していない”。よって相対性理論は破られない。
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アルクビエレ・ドレイブモデル :平面の下の青い領域は縮小されたスペースを表し、赤い領域と隆起した領域は拡張されたスペースを表します / image credit:Harold White
だが問題がないわけでもない。アクルビエレ・ドライブを実現するには、膨大なエネルギーが必要と考えられるのだ。宇宙船をワープさせるとすれば、木星にも匹敵する質量エネルギーが必要かもしれない。質量を小さくできるアイデアがあるだと？ ところが『Brighter Side of News』が伝えるところによると、NASAのエンジニアであるハロルド・ソニー・ホワイト博士には、そのエネルギーを小さくするアイデアがあるのだという。
彼によると、物理学的な方法を曲げることで、アルクビエレ・ドライブ理論で要求される質量エネルギーを小さくできるかもしれない。
さらに負の質量のリングの形状を変更すれば、必要な質量を700キロにまで下げられるわずかな可能性すらあるそうだ。
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リング状のワープドライブは、サッカーボール状の宇宙船（中央）を光よりも速い実効速度で運ぶことができる。メキシコの物理学者ミゲル・アルクビエールが最初に提案した概念 / image credit:Harold WhiteNASAの研究者、ワープバブルの検出・生成器を開発中 現在、ホワイト博士は、NASAの物理学者とエンジニアを率いて、「ホワイト＝ジュデー・ワープフィールド干渉計」なるものを開発中だ。これはビームスプリット干渉計の一種で、ごく小さなワープバブルを検出・生成できるという。
干渉計が完成したからといって、すぐに広大な宇宙で星々を巡る旅ができるようになるわけではないが、こうした技術を積み重ねた先に、現実のワープ航法が待っているはずだ。
なお、スタートレックの世界では、ワープは2063年に発明される。今から40年後、古いSF映画が未来を予測したと言われることはあるだろうか？
References:According to NASA researchers --- Warp Drive is getting closer to reality / written by hiroching / edited by parumo
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もちろん、もうじき隣にあるアンドロメダ銀河に行けるようになるわけではない。
あくまでほんの少しだけ実現に近づいたというだけの話だ。
それでも、いつの日かスター・ウォーズやスタートレックのように広大な宇宙を自由に旅できる時代が来るかもしれないという話は、混迷の時代においてどこか希望にも感じられてくる。
光速を超えるワープドライブは可能か？ 「ワープドライブ（ワープ航法）」とは光速を超えて移動する手段のことだ。1966年に放映されたテレビドラマ『スタートレック』で初めて「ワープ・ドライブ」という言葉が使われ、広く知られるようになった。
いろいろと想像力をかき立ててくれるアイデアだが、現実の物理法則は厳しく、そう簡単には実現できそうにない。
アインシュタインの相対性理論によれば、質量のある物体は、光よりも速く移動することができない。”加速するほど”質量が増し、加速しにくくなるからだ。
その結果として、質量のある物体を光速にまで加速するには、無限のエネルギーが必要になる。ゆえに宇宙船で光速を超えて移動するなど、物理学の常識では不可能ということになる。
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空間を歪めて高速の壁を突破するアルクビエレ・ドライブ しかし1997年、メキシコの物理学者ミゲル・アルクビエレによって、相対性理論を破ることなく超光速に達する画期的な理論が考案された。これを「アルクビエレ・ドライブ」という。
アルクビエレ・ドレイブでは、加速して光速に近づくことは諦め、そのかわりに空間を歪めることで光速の壁を突破しようとする。
基本的な考えた方はこうだ。まず宇宙船のまわりに”負の質量"のリング、すなわち「ワープバブル」をつくり出す。
ワープバブルは、宇宙船前方の時空を縮め、後方を引き伸ばすように働く。これによって光より速い時空の流れをつくり、それに乗ることで光速を超える。
現代の宇宙論において、宇宙の膨張は例外的に”光速を超えてもいい”とされる。また、ワープバブルに囲まれた宇宙船自体は”加速していない”。よって相対性理論は破られない。
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アルクビエレ・ドレイブモデル :平面の下の青い領域は縮小されたスペースを表し、赤い領域と隆起した領域は拡張されたスペースを表します / image credit:Harold White
だが問題がないわけでもない。アクルビエレ・ドライブを実現するには、膨大なエネルギーが必要と考えられるのだ。宇宙船をワープさせるとすれば、木星にも匹敵する質量エネルギーが必要かもしれない。質量を小さくできるアイデアがあるだと？ ところが『Brighter Side of News』が伝えるところによると、NASAのエンジニアであるハロルド・ソニー・ホワイト博士には、そのエネルギーを小さくするアイデアがあるのだという。
彼によると、物理学的な方法を曲げることで、アルクビエレ・ドライブ理論で要求される質量エネルギーを小さくできるかもしれない。
さらに負の質量のリングの形状を変更すれば、必要な質量を700キロにまで下げられるわずかな可能性すらあるそうだ。
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リング状のワープドライブは、サッカーボール状の宇宙船（中央）を光よりも速い実効速度で運ぶことができる。メキシコの物理学者ミゲル・アルクビエールが最初に提案した概念 / image credit:Harold WhiteNASAの研究者、ワープバブルの検出・生成器を開発中 現在、ホワイト博士は、NASAの物理学者とエンジニアを率いて、「ホワイト＝ジュデー・ワープフィールド干渉計」なるものを開発中だ。これはビームスプリット干渉計の一種で、ごく小さなワープバブルを検出・生成できるという。
干渉計が完成したからといって、すぐに広大な宇宙で星々を巡る旅ができるようになるわけではないが、こうした技術を積み重ねた先に、現実のワープ航法が待っているはずだ。
なお、スタートレックの世界では、ワープは2063年に発明される。今から40年後、古いSF映画が未来を予測したと言われることはあるだろうか？
References:According to NASA researchers --- Warp Drive is getting closer to reality / written by hiroching / edited by parumo
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