Az ALPHA együttműködésével eddig a legpontosabb kísérletet végezték a semleges antimatter viselkedésének mérésére gravitációs térben. Az eredményektől függően ez megnyithatja az ajtót a hihetetlen új technológiák számára. Számos tudományos fantasztikus technológia sokáig (vagy örökre) a fikció birodalmában marad, kivéve, ha a fizika megváltozik. De sok kísérlet is ellenőrzi ezt?
Az azonnali kommunikáció álma, a csillagközi csillaghajók és az időben történő utazás képessége a tudományos fantasztikus szakirodalom. Sok szempontból képviselik az emberiség legnagyobb reményeit, és mégis olyan technológiára támaszkodnak, amely túllép a jelenleg ismerten. Új kísérleteket azonban folyamatosan végeznek és fejlesztenek. Ha szerencsések vagyunk, mit találhatunk a láthatáron túl? Ethan Siegel, a Medium.com a következő kérdésre válaszol:
"Feltéve, hogy szerencsések vagyunk, milyen tudományos kísérletek az elkövetkező néhány évtizedben nyithatnak számunkra a tudományos fantasztikus lehetőségeket?"
Vannak fantasztikus lehetőségek, amelyek a 21. század végére megronthatják valóságunkat.
Minden olyan rakéta, amely valaha épült, üzemanyagot igényel. De ha létrehoznánk egy sötét anyagú motort, az új üzemanyagokat szó szerint minden úton megtalálhatnánk a galaxisban.
A sötét anyag korlátlan üzemanyagforrás lehet, amelyet nem kell magunkkal vinnünk
Promóciós videó:
A tudomány egyik legnagyobb rejtélye valójában a sötét anyag jellege. Tudjuk, hogy közvetett megfigyelés útján létezik, és tudjuk, hogy nagyon sok is létezik. Ha összeadjuk az összes rendes anyagot egy nagy galaxisban, kiderül, hogy ötször több sötét anyag van. És szinte biztosan részecskékből áll, amelyek néhány közös tulajdonsággal rendelkeznek:
- tömegük van
- nincs elektromos vagy színes töltésük
- gravitációs kapcsolatban állnak egymással
- bizonyos szinten össze kell ütköznie egymással és / vagy a rendes anyaggal
Einstein híres E = mc2 képletéből megtudtuk, hogy a sötét anyag hatalmas energiát tartalmaz: ötször annyi, mint az összes közönséges anyag együttesen. Ha az univerzum jó nekünk, megpróbálhatjuk kinyerni.
Az Abell 370 tömeg eloszlása, gravitációs lencsék felhasználásával rekonstruálva, két nagy, diffúz tömeghalogót mutat, amelyek megfelelnek a két egyesülő klaszter sötét anyagának. Ötször annyi sötét anyag van a rendes anyag felhalmozódásának közelében és belsejében.
Számos kísérlet a sötét anyag ütközéseit keresi mind a normál anyaggal, mind önmagával. Általában kétféle részecske létezik: fermionok (egész egész spinvel) és bozonok (egész spinvel). Ha a sötét anyag bozon, ez azt jelenti, hogy ez valószínűleg a saját részecske-ellenes részecske, ami azt jelenti, hogy ha két sötét anyag részecskét vesz, és egymásra hatására kényszeríti őket, akkor kölcsönösen megsemmisülnek. És ha elpusztulnak, akkor tiszta energiát termelnek. Más szavakkal: ez egy ingyenes, korlátlan energiaforrás, amely mindenhol elérhető és bőséges. És nem is kell magával vinnie, ha úgy dönt, hogy átlép az Univerzumon. Ezért, amikor a sötét anyag keresésére irányuló kísérletekről hall, a korlátlan, szabad energia a mi végső, kívánt célunk.
A Star Trek láncmező illusztrációja, amely csökkenti az előtte lévő helyet, meghosszabbítva a háta mögötti teret
Az antianyagnak negatív tömege lehet, ami azt jelenti, hogy ez kulcs lehet a láncveszélyhez
Ha a csillagokba szeretne utazni, a hagyományos energia- és üzemanyagforrások csak a kerítésről hoznak téged ebédidőig. Vagy nem mozognak gyorsabban, mint a fény sebessége. A legközelebbi napelemes csillag a potenciálisan lakható világokkal, Tau Ceti, körülbelül 12 fényévnyire van. Vagyis az oda-vissza utazás önmagában legalább az életének felét igénybe veszi. De ha el tudnánk zsugorítani az előttünk álló teret, amikor átmennénk a csillagközi térben, miközben kibővítnénk mögöttünk, akkor sokkal gyorsabban tudunk odajutni. Miguel Alcubierra az asztrofizikus ezt az elgondolást fogalmazta meg 1994-ben, aki ezt később a szigorú tudomány kanonjainak megfelelően formalizálta.
Csak most, az Alcubierra megoldásához negatív tömegre van szükség
A láncvesztés felgyorsításához szükséges tér-idő helyes konfigurációjának eléréséhez két feltételnek kell teljesülnie: óriási mennyiségű energia és negatív tömeg megléte. Ez a negatív tömeg, amely továbbra is csak papíron ismert, szükséges a tér-idő helyes görbületéhez, és ezért a lánc mozgásához. De az antianyag részecskék tömegét soha nem mértük; "le" vagy "fel" esnek a gravitációs mezőben, ez még mindig ismeretlen. A CERN ALPHA kísérlete jelenleg méri az antianyag gravitációs hatásait és viselkedését gravitációs térben. Ha a válasz: "felfelé" esik a gravitációs mezőben, akkor egyszerűen megkapjuk a negatív tömegünket és összeszereljük a lánckereket.
A Virtuális IronBird eszköz lehetővé teszi a mesterséges gravitáció létrehozását, de sok energiát igényel, és csak egy meghatározott centripetalális erőt képes biztosítani. Az igaz mesterséges gravitáció negatív tömeget igényelne
A negatív tömeg szintén lehetővé tenné számunkra, hogy mesterséges gravitációt hozzunk létre
Ugyanez a lehetőség - a negatív tömeg létezése az Univerzumban - lehetővé tenné számunkra, hogy mesterséges gravitációs mezőt hozzunk létre. A pozitív és negatív töltések megléte az elektromágnesességben lehetővé teszi vezetők létrehozását, az elektromos mezők manipulálását és az elektromos mezők árnyékolását. A gravitációnak, amint azt most megértjük, csak egy típusú töltése van: pozitív tömege. A negatív tömeg létezése lehetővé tenné számunkra, hogy valódi környezetet hozzunk létre nulla gravitációval, és lehetőséget adjon nekünk bármilyen nagyságrendű mesterséges gravitációs mező létrehozására a pozitív és a negatív tömeg két rendszere között.
Az időutazás gondolata folyamatosan felbukkan a tudományos fantasztikában. De ha vannak zárt időbeli görbék az univerzumban, ez nem csak lehetséges, hanem elkerülhetetlen.
A forgó világegyetem lehetővé teheti számunkra, hogy visszamenjünk az időben
Ugyanakkor az időutazás nemcsak lehetséges, hanem elkerülhetetlen is … előremenő irányba. Mivel a teret és az időt a tér-idő szövet egyesíti, az ismert fizika jelentős megrázkódtatásához szükség van az idő ellenkező irányba való áramlására. Az űrben az eredeti helyzetbe való visszatérés meglehetősen egyszerű: maga a Föld ezt megteszi, amikor a Nap körül forog, de ugyanakkor jelentős távolságot halad előre az időben, azaz az idő múlásával, körülbelül egy évvel. Könnyen el lehet készíteni egy „zárt tér-szerű görbét”. Ahhoz azonban, hogy visszatérjünk a kiindulási ponthoz, valami szokatlan lesz szükség: a "zárt időbeli görbe" olyan tulajdonság, amely nincs jelen a bővülő, anyaggal teli univerzumban. Hacsak az univerzum nem forog.
A forgó univerzumban van egy pontos megoldás, amelyben az anyag sűrűsége és a kozmológiai állandó (más néven sötét energia) bizonyos értékekkel rendelkezik, és az univerzumnak zárt időszerű görbékkel kell rendelkeznie. Eddig csak az Univerzum általános, globális rotációjára korlátozottunk korlátozásokat, de nem zártuk ki teljesen. Ha az univerzum egy bizonyos sebességgel forog, amelyet egy adott anyag sűrűsége és egy kozmológiai állandó kiegyensúlyoz, akkor abszolút lehetséges visszamenni az időben, és visszatérni a pontos helyre, ahol elindult, nemcsak a térben, hanem a tér-időben is. A mély égbolt szerkezeteinek nagyszabású felmérései, amelyek megfigyeléseket nyújthatnak a WFIRST vagy az LSST obszervatóriumokból, feltárhatják az ilyen forgatást, ha van ilyen.
A NASA WFIRST műholdas koncepcióképe, amely 2024-ben az űrbe kerül és a sötét energia legpontosabb méréseit nyújtja számunkra, és egyéb felfedezéseket is készít
Mindig egzotikusabb lehetőségek vannak, mint amennyire a tudomány megenged - fizikai tárgyak teleportálása, nyitott helyek (féreglyukak) azonnali mozgatása vagy a fénysebességnél gyorsabb kommunikáció, de ehhez sokkal összetettebb táncokat igényelnek tamburinok, mint egy egyszerű kísérlet elvégzése két lehetséges kimenetel mellett. Mi azonban továbbra is keresünk. A tudomány nem egyirányú történet. Ez egy folyamatos nyomozó történet, ahol minden felfedezés, minden adatpont és minden kísérlet elkerülhetetlenül mélyebb kérdéseket vet fel az úton. Fontos, hogy az út során nyitott szem előtt tartsuk.
Ilya Khel