Die Metrik dieser Form hat erhebliche Schwierigkeiten, da alle bekannten Theorien zur Raumzeit des Warpantriebs gegen verschiedene Energiebedingungen verstoßen. Dennoch könnte ein Alcubierre-Warpantrieb realisiert werden, indem bestimmte experimentell verifizierte Quantenphänomene wie der Casimir–Effekt ausgenutzt werden, die zu Spannungsenergietensoren führen, die auch die Energiebedingungen verletzen, wie negative Massenenergie, wenn sie im Kontext der Quantenfeldtheorien beschrieben werden.,
Massenenergiebedarfedit
Wenn bestimmte Quantenungleichheiten von Ford und Roman Hold vermutet werden, kann der Energiebedarf für einige Warpantriebe sowohl undurchführbar groß als auch negativ sein. Zum Beispiel könnte das Energieäquivalent von -1064 kg benötigt werden, um ein kleines Raumschiff über die Milchstraße zu transportieren—eine Menge, die um Größenordnungen größer ist als die geschätzte Masse des beobachtbaren Universums. Gegenargumente zu diesen offensichtlichen Problemen wurden ebenfalls angeboten.,
Chris Van den Broeck von der Katholieke Universiteit Leuven in Belgien versuchte 1999, die möglichen Probleme anzugehen. Durch die Kontraktion der 3+1-dimensionalen Oberfläche der Blase, die vom Antrieb transportiert wird, während gleichzeitig das darin enthaltene dreidimensionale Volumen erweitert wird, konnte Van den Broeck die Gesamtenergie reduzieren, die zum Transport kleiner Atome benötigt wird weniger als drei Sonnenmassen. Später reduzierte Serguei Krasnikov durch eine geringfügige Änderung der Van-den-Broeck-Metrik die erforderliche Gesamtmenge negativer Masse auf einige Milligramm., Van den Broeck erläuterte dies, indem er sagte, dass die Gesamtenergie dramatisch reduziert werden kann, indem die Oberfläche der Warpblase selbst mikroskopisch klein gehalten und gleichzeitig das räumliche Volumen innerhalb der Blase erweitert wird. Van den Broeck kommt jedoch zu dem Schluss, dass die erforderlichen Energiedichten immer noch unerreichbar sind, ebenso wie die geringe Größe (einige Größenordnungen über der Planck-Skala) der Raumzeitstrukturen.,
Im Jahr 2012 gaben der Physiker Harold White und seine Mitarbeiter bekannt, dass die Änderung der Geometrie exotischer Materie den Massenenergiebedarf für ein makroskopisches Raumschiff vom Äquivalent des Planeten Jupiter zum Voyager 1–Raumschiff (ca. 700 kg) oder weniger reduzieren könnte, und erklärten ihre Absicht, kleine Experimente beim Bau von Warpfeldern durchzuführen. Weiß schlug vor, die extrem dünne Wand der Warpblase zu verdicken, so dass die Energie in einem größeren Volumen fokussiert wird, aber die gesamte Spitzenenergiedichte ist tatsächlich kleiner., In einer flachen 2D-Darstellung wird der Ring aus positiver und negativer Energie, anfangs sehr dünn, zu einer größeren, unscharfen Donutform. Da sich diese weniger energetische Warpblase jedoch auch in Richtung des inneren Bereichs verdickt, lässt sie weniger flachen Raum für das Raumfahrzeug, das kleiner sein muss. Darüber hinaus wird, wenn die Intensität der Raumkette im Laufe der Zeit oszilliert werden kann, die benötigte Energie noch mehr reduziert., Laut White könnte ein modifiziertes Michelson-Morley-Interferometer die Idee testen: Eines der Beine des Interferometers scheint eine etwas andere Länge zu haben, wenn die Testgeräte mit Strom versorgt werden.
Platzierung von matterEdit
Krasnikov schlug vor, dass, wenn tachyonische Materie nicht gefunden oder verwendet werden kann, eine Lösung darin bestehen könnte, Massen entlang des Weges des Schiffes so in Bewegung zu setzen, dass das erforderliche Feld erzeugt wurde., In diesem Fall kann das Alcubierre-Antriebsschiff jedoch nur Strecken befahren, die wie eine Eisenbahn zunächst mit der erforderlichen Infrastruktur ausgestattet wurden. Der Pilot in der Blase ist kausal mit seinen Wänden getrennt und kann keine Aktion außerhalb der Blase ausführen: Die Blase kann nicht für die erste Reise zu einem entfernten Stern verwendet werden, da der Pilot sie während des Transports nicht vor der Blase platzieren kann., Zum Beispiel erfordert das Reisen nach Vega (das 25 Lichtjahre von der Erde entfernt ist), alles so anzuordnen, dass die Blase, die sich mit einer Superluminalgeschwindigkeit auf Vega zubewegt, erscheint; Solche Arrangements werden immer mehr als 25 Jahre dauern.
Coule hat argumentiert, dass Schemata, wie das von Alcubierre vorgeschlagene, nicht durchführbar sind, weil Materie, die auf dem Weg zum beabsichtigten Weg eines Fahrzeugs platziert wird, mit superluminaler Geschwindigkeit platziert werden muss—dass der Bau eines Alcubierre-Antriebs einen Alcubierre-Antrieb erfordert, auch wenn die Metrik, die es erlaubt, physisch sinnvoll ist., Coule argumentiert weiter, dass ein analoger Einwand für jedes vorgeschlagene Verfahren zum Bau eines Alcubierre-Antriebs gelten wird.
Überlebensfähigkeit im bubbleEdit
Ein Artikel von José Natário (2002) argumentiert, dass Besatzungsmitglieder das Schiff in seiner Warpblase nicht kontrollieren, steuern oder stoppen konnten, weil das Schiff keine Signale an die Vorderseite der Blase senden konnte (das Horizon-Problem)., Fernando Loup argumentierte 2013, dass das Horizon-Problem im Natário-Warpantrieb überwunden werden könnte und somit eine kausal verbundene und daher kontrollierbare Warpblase von Besatzungsmitgliedern geschaffen werden könnte, die Informationen über Mikro-Warpblasen der von Gauthier, Gravel und Melanson argumentierten Natur senden, basierend auf früheren Arbeiten von Pfenning und Ford.,
Ein 2009 Artikel von Carlos Barceló, Stefano Finazzi und Stefano Liberati verwendet Quantentheorie zu argumentieren, dass der Alcubierre-Antrieb bei schneller als Lichtgeschwindigkeiten unmöglich ist, vor allem, weil extrem hohe Temperaturen durch Hawking Strahlung verursacht würde alles in der Blase mit superluminalen Geschwindigkeiten zerstören und destabilisieren die Blase selbst; Der Artikel argumentiert auch, dass diese Probleme fehlen, wenn die Blasengeschwindigkeit subluminal ist, obwohl der Antrieb noch exotische Materie erfordert.
Schädigende Wirkung auf destinationEdit
Brendan McMonigal, Geraint F., Lewis und Philip O ‚ Byrne haben argumentiert, dass, wenn ein Alcubierre-angetriebenes Schiff von der Superluminalgeschwindigkeit abbremsen würde, die Teilchen, die seine Blase während des Transports gesammelt hatte, in energetischen Ausbrüchen freigesetzt würden, ähnlich der unendlich-blueshifted Strahlung, von der angenommen wird, dass sie am inneren Ereignishorizont eines Kerr-Schwarzen Lochs auftritt; Nach vorne gerichtete Teilchen wären dadurch energetisch genug, um alles am Ziel direkt vor dem Schiff zu zerstören.
Wandstärkenedit
Die Menge an negativer Energie, die für einen solchen Antrieb benötigt wird, ist noch nicht bekannt., Pfenning und Allen Everett von Tufts sind der Ansicht, dass eine Warpblase, die sich mit der 10-fachen Lichtgeschwindigkeit bewegt, eine Wandstärke von nicht mehr als 10-32 Metern haben muss—nahe der limitierenden Planck-Länge von 1, 6 × 10-35 Metern. In Alcubierres ursprünglichen Berechnungen würde eine makroskopisch große Blase, die groß genug ist, um ein Schiff von 200 Metern einzuschließen, eine Gesamtmenge exotischer Materie erfordern, die größer ist als die Masse des beobachtbaren Universums, und die exotische Materie auf ein extrem dünnes Band von 10-32 Metern zu belasten wird als unpraktisch angesehen. Ähnliche Einschränkungen gelten für Krasnikovs superluminale U-Bahn., Chris Van den Broeck hat kürzlich eine Modifikation von Alcubierres Modell konstruiert, die viel weniger exotische Materie erfordert, aber das Schiff in eine gekrümmte Raum-Zeit – „Flasche“ stellt, deren Hals etwa 10-32 Meter beträgt.
Kausalitätsverletzung und semiklassische Instabilitätedit
Berechnungen des Physikers Allen Everett zeigen, dass Warpblasen verwendet werden können, um geschlossene zeitgleiche Kurven in der allgemeinen Relativitätstheorie zu erstellen, was bedeutet, dass die Theorie vorhersagt, dass sie für Rückwärtszeitreisen verwendet werden könnten., Während es möglich ist, dass die Grundgesetze der Physik geschlossene zeitähnliche Kurven zulassen, vermutet die Chronologie der Vermutung, dass in allen Fällen, in denen die klassische Relativitätstheorie dies zulässt, Quanteneffekte eingreifen würden, um die Möglichkeit zu eliminieren, wodurch diese Raumzeiten unmöglich zu realisieren sind., Eine mögliche Art von Effekt, der dies erreichen würde, ist ein Aufbau von Vakuumschwankungen an der Grenze der Region der Raumzeit, in der zuerst Zeitreisen möglich werden würden, wodurch die Energiedichte hoch genug wird, um das System zu zerstören, das sonst zu einer Zeitmaschine werden würde., Einige Ergebnisse in der semiklassischen Schwerkraft scheinen die Vermutung zu unterstützen, einschließlich einer Berechnung, die sich speziell mit Quanteneffekten in Warp-Antriebs-Raumzeiten befasst, die darauf hindeuteten, dass Warp-Blasen semiklassisch instabil wären, aber letztendlich kann die Vermutung nur durch eine vollständige Theorie der Quantengravitation entschieden werden.
Alcubierre diskutiert einige dieser Themen kurz in einer Reihe von online veröffentlichten Vortragsfolien, in denen er schreibt: „Vorsicht: In der Relativitätstheorie kann jede Methode, schneller als Licht zu reisen, prinzipiell verwendet werden, um in die Vergangenheit zu reisen (eine Zeitmaschine)“., In der nächsten Folie bringt er die Chronologie der Vermutung auf und schreibt: „Die Vermutung wurde nicht bewiesen (es wäre keine Vermutung, wenn es so wäre), aber es gibt gute Argumente für sie, die auf der Quantenfeldtheorie basieren. Die Vermutung verbietet nicht schneller als leichtes Reisen. Es heißt nur, wenn es eine Methode gibt, schneller als Licht zu reisen, und man versucht, damit eine Zeitmaschine zu bauen, wird etwas schief gehen: Die angesammelte Energie explodiert oder es entsteht ein Schwarzes Loch.“
