Nem lehetetlen a térhajtómű

Egy nap a tudományos fantasztikumból tudományossá válhat a Star Trek egyik legismertebb eleme, a warp drive.

Egyes fizikusok szerint a fénysebesség fölötti utazás bár nem egyszerű, sőt kifejezetten komplex probléma, ugyanakkor nem is teljes képtelenség. Mindenekelőtt kellene találni a rakétákon túl valamilyen más hajtómű elvet, a rakéták ugyanis legyenek bármilyen nagy teljesítményűek, soha nem fogják az Einstein által lefektetett általános relativitásban alapvető sebességhatárként meghatározott fénysebességnél nagyobb tempóra ösztökélni jövőbeli űrhajónkat.

Szerencsénkre ez a sebességkorlát csak a tér-időn belül alkalmazandó, azaz a tér három dimenziójának és az időnek a kontinuumában. Tartsuk magunkat Einstein elméletéhez, tehát bármely adott objektum képtelen a fény sebességénél gyorsabban haladni a tér-időben, azonban nem kizárt hogy maga a tér-idő is képes utazni. "A lényeg, hogy veszünk egy tér-idő tömböt és mozgatjuk" - egyszerűsítette le a problémát Marc Millis, a NASA Áttörési Hajtómű Fizikai Projektjének korábbi vezetője. "A kapott buborékban elhelyezkedő járműnek úgy tűnik, hogy meg sem mozdul. A tér-idő mozog."

Amiért mindez hihetőnek tűnik több tudós számára is, abban leli magyarázatát, hogy elvileg ez a tér-idő mozgás egyszer már megtörtént, pontosan az áhított sebességtartományban. Több modell is arra utal, hogy az ősrobbanást követő gyors felfúvódási időszakban a tér-idő a fény sebességénél gyorsabb ütemben tágult. "Ha az ősrobbanáskor ezt meg tudta csinálni, miért ne tudná megtenni egy űrhajtóműnek?" - érvelt ismételten drámai egyszerűséggel Millis.

A technika életképessé tételéhez a tudósoknak ki kellene eszelniük egy olyan végtelenül kreatív hajtómű elvet, ami az űrhajó helyett a tér-időt mozgatja. Az általános relativitás szerint bármilyen energia- vagy tömeg koncentrálódás meghajlítja a tér-időt. Ezt a gravitációval szokás magyarázni, a gravitáció ugyanis egyszerűen egy tér-idő görbület, ami a kisebb tömegeket a nagyobb tömegek felé húzza. Tehát a tömeg, vagy az energia egy egzotikus formájának valamilyen egyedi geometriája képes manipulálni egy tér-idő buborékot úgy, hogy az a fénysebességnél gyorsabban haladjon, miközben minden benne található objektumot magával visz az utazására.

"Ha megtaláljuk a módszert a tér-idő tulajdonságainak kiegyenlítetlen megváltoztatására, azaz hogy az űrhajó előtt és mögött különböző dolgokat műveljen, akkor vajon a tér-idő elmozdítja-e az űrhajót?" - tette fel az azt az alapvető kérdést Millis, ami a fenti okoskodások után szöget üthet az ember fejébe. A válasz egy elsőként 1994-ben felvázolt elméletben keresendő, ami ugyan csak egy fizikus, Miguel Alcubierre nevéhez fűződik.

Alcubierre több tanulmány is azt állítja, hogy a tér-idő mozgásának lehetséges jeleire bukkant. Például a tudósok egy abszolút nulla fokhoz közeli hőmérsékletű közegben gyűrűket forgattak, mely során megállapítást nyert, hogy a gyűrűk felett elhelyezett mozdulatlan giroszkópok is úgy érezték, mintha maguk is forognának, pusztán az alattuk forgó gyűrűk jelenlétének köszönhetően. A kutatás feltevése szerint az ultra-hideg gyűrűk valahogy magukkal húzták a tér-időt, ennek a hatását észlelték a giroszkópok.

Más tanulmányok azt derítették ki, hogy két párhuzamos, töltéssel nem rendelkező fémlap közötti terület kevesebb energiával rendelkezik, mint a környező tér. A tudósok ezt egyfajta "negatív energiaként" aposztrofálták, ami könnyen lehet, hogy a tér-idő mozgatásának egyik kelléke. Ennek a buktatója az lehet, hogy a tér-idő olyan mértékű meghajlításához, hogy a buborékot a fénysebességnél gyorsabban szállítsa, hatalmas negatív energia mennyiségre lenne szükség, amihez ugyancsak hatalmas áttörésekre lenne szükség a hajtóművek mellett az energia előállítás területén is. Szakértők szerint a kulcs a sötét energiaként emlegetett rejtélyes erő kiaknázása, ami elméletileg az univerzum tágulását is eredményezte.

Bár az előzetes laboratóriumi eredmények és a térhajtómű között több galaxisnyi űr tátong, vannak kifejezetten optimista fizikusok is. "Még azt sem tudjuk, hogy ezek a dolgok lehetségesek-e vagy sem, de legalább már annyira előrehaladtunk, hogy vannak kutatható területek, melyeket sikerült lecsípnünk az ismeretlenek tömegéből" - nyilatkozott Millis a SPACE.com-nak. "Még ha kiderül is hogy lehetetlen, ezen kérdések feltevésével olyan dolgokat fedezhetünk fel, amik máskülönben elkerülnék a figyelmünket."