La metrica di questa forma ha notevoli difficoltà perché tutte le teorie dello spaziotempo warp-drive conosciute violano varie condizioni energetiche. Tuttavia, un azionamento di curvatura di tipo Alcubierre potrebbe essere realizzato sfruttando determinati fenomeni quantistici verificati sperimentalmente, come l’effetto Casimir, che portano a tensori di energia da sforzo che violano anche le condizioni energetiche, come l’energia di massa negativa, quando descritto nel contesto delle teorie quantistiche dei campi.,
Requisiti di massa–energiamodiFica
Se alcune disuguaglianze quantistiche congetturate da Ford e Roman hold, il fabbisogno energetico di alcune unità di curvatura potrebbe essere non fattibile e negativo. Ad esempio, l’equivalente energetico di -1064 kg potrebbe essere necessario per trasportare una piccola astronave attraverso la Via Lattea—una quantità di ordini di grandezza maggiore della massa stimata dell’universo osservabile. Sono state anche offerte controargomentazioni a questi problemi apparenti.,
Chris Van den Broeck della Katholieke Universiteit Leuven in Belgio, nel 1999, ha cercato di affrontare i potenziali problemi. Contraendo la superficie 3 + 1-dimensionale della bolla trasportata dall’unità, mentre allo stesso tempo espandendo il volume tridimensionale contenuto all’interno, Van den Broeck è stato in grado di ridurre l’energia totale necessaria per trasportare piccoli atomi a meno di tre masse solari. Successivamente, modificando leggermente la metrica di Van den Broeck, Serguei Krasnikov ha ridotto la quantità totale necessaria di massa negativa a pochi milligrammi., Van den Broeck ha dettagliato questo dicendo che l’energia totale può essere ridotta drasticamente mantenendo la superficie della bolla di ordito stessa microscopicamente piccola, mentre allo stesso tempo espandendo il volume spaziale all’interno della bolla. Tuttavia, Van den Broeck conclude che le densità di energia richieste sono ancora irraggiungibili, così come le piccole dimensioni (alcuni ordini di grandezza sopra la scala di Planck) delle strutture spazio-temporali necessarie.,
Nel 2012, il fisico Harold White e collaboratori hanno annunciato che la modifica della geometria della materia esotica potrebbe ridurre il fabbisogno di massa–energia per una nave spaziale macroscopica dall’equivalente del pianeta Giove a quello della sonda Voyager 1 (c. 700 kg) o meno, e hanno dichiarato la loro intenzione di eseguire esperimenti su piccola scala nella costruzione di campi White ha proposto di addensare la parete estremamente sottile della bolla di ordito, quindi l’energia è focalizzata in un volume più grande, ma la densità di energia complessiva di picco è in realtà più piccola., In una rappresentazione 2D piatta, l’anello di energia positiva e negativa, inizialmente molto sottile, diventa una forma di ciambella più grande e sfocata. Tuttavia, poiché questa bolla di ordito meno energetica si addensa anche verso la regione interna, lascia meno spazio piatto per ospitare la navicella spaziale, che deve essere più piccola. Inoltre, se l’intensità dell’ordito spaziale può essere oscillata nel tempo, l’energia richiesta si riduce ancora di più., Secondo White, un interferometro Michelson-Morley modificato potrebbe testare l’idea: una delle gambe dell’interferometro sembrerebbe avere una lunghezza leggermente diversa quando i dispositivi di test sono stati energizzati.
Posizionamento della matterEdit
Krasnikov ha proposto che se la materia tachionica non può essere trovata o utilizzata, allora una soluzione potrebbe essere quella di disporre che le masse lungo il percorso della nave siano messe in movimento in modo tale da produrre il campo richiesto., Ma in questo caso, la nave guida Alcubierre può percorrere solo rotte che, come una ferrovia, sono state prima dotate delle infrastrutture necessarie. Il pilota all’interno della bolla è causalmente disconnesso dalle sue pareti e non può svolgere alcuna azione al di fuori della bolla: la bolla non può essere utilizzata per il primo viaggio verso una stella lontana perché il pilota non può posizionare l’infrastruttura davanti alla bolla mentre è “in transito”., Ad esempio, viaggiare verso Vega (che dista 25 anni luce dalla Terra) richiede di organizzare tutto in modo che la bolla che si muove verso Vega con una velocità superluminale appaia; tali accordi richiederanno sempre più di 25 anni.
Coule ha sostenuto che schemi, come quello proposto da Alcubierre, sono irrealizzabili perché la materia posta lungo il percorso previsto di un’imbarcazione deve essere posta a velocità superluminale—che la costruzione di un’unità Alcubierre richiede un’unità Alcubierre anche se la metrica che lo consente è fisicamente significativa., Coule sostiene inoltre che un’obiezione analoga si applicherà a qualsiasi metodo proposto di costruzione di un’unità Alcubierre.
Sopravvivenza all’interno della bolla
Un articolo di José Natário (2002) sostiene che i membri dell’equipaggio non potevano controllare, guidare o fermare la nave nella sua bolla di curvatura perché la nave non poteva inviare segnali alla parte anteriore della bolla (il problema dell’Orizzonte)., Fernando Loup nel 2013 ha sostenuto che il problema Horizon potrebbe essere superato nel Natário warp drive, e quindi una bolla di ordito causalmente connessa e quindi controllabile potrebbe essere stabilita dai membri dell’equipaggio che inviano informazioni tramite bolle di micro-warp della natura sostenuta da Gauthier, Gravel e Melanson, attingendo ai precedenti lavori di Pfenning e Ford.,
2009 articolo di Carlos Barceló, Stefano Finazzi, e Stefano Liberati utilizza la teoria quantistica per sostenere che il Alcubierre drive a più veloce della velocità della luce è impossibile, soprattutto a causa temperature estremamente elevate causato dalla radiazione di Hawking avrebbe distrutto qualsiasi cosa all’interno della bolla a velocità superluminale e destabilizzare la bolla stessa; l’articolo afferma inoltre che questi problemi sono assenti se la velocità bolle è subluminal, anche se l’unità necessita ancora di materia esotica.
Effetto dannoso sulla destinazionemodifica
Brendan McMonigal, Geraint F., Lewis, e Philip O’Byrne hanno sostenuto che fosse un Alcubierre-driven nave per passare dalla velocità superluminale, le particelle che la sua bolla si erano riuniti in transito, sarà rilasciato nel energico scoppi di simile alla infinitamente-nuclei di radiazione ipotizzato si verificano all’interno orizzonte degli eventi di un buco nero di Kerr; rivolto particelle sarebbe quindi abbastanza energici a distruggere tutto quello che di destinazione, direttamente di fronte alla nave.
Spessore della muramodifica
La quantità di energia negativa necessaria per tale propulsione non è ancora nota., Pfenning e Allen Everett di Tufts sostengono che una bolla ordito che viaggia a 10 volte la velocità della luce deve avere uno spessore della parete di non più di 10-32 metri-vicino alla lunghezza limite Planck, 1,6 × 10-35 metri. Nei calcoli originali di Alcubierre, una bolla macroscopicamente grande abbastanza da racchiudere una nave di 200 metri richiederebbe una quantità totale di materia esotica superiore alla massa dell’universo osservabile, e sforzare la materia esotica in una banda estremamente sottile di 10-32 metri è considerato poco pratico. Vincoli simili si applicano alla metropolitana superluminale di Krasnikov., Chris Van den Broeck ha recentemente costruito una modifica del modello di Alcubierre che richiede molto meno materia esotica ma colloca la nave in una “bottiglia” curva spazio-temporale il cui collo è di circa 10-32 metri.
Violazione della causalità e instabilità semiclassicamodifica
I calcoli del fisico Allen Everett mostrano che le bolle di ordito potrebbero essere utilizzate per creare curve chiuse simili al tempo nella relatività generale, il che significa che la teoria prevede che potrebbero essere utilizzate per viaggi nel tempo all’indietro., Mentre è possibile che le leggi fondamentali della fisica possano consentire curve a tempo chiuso, la congettura di protezione della cronologia ipotizza che in tutti i casi in cui la teoria classica della relatività generale li consente, gli effetti quantistici interverrebbero per eliminare la possibilità, rendendo questi spazi tempi impossibili da realizzare., Un possibile tipo di effetto che realizzerebbe questo è un accumulo di fluttuazioni del vuoto al confine della regione dello spaziotempo in cui il viaggio nel tempo sarebbe diventato possibile, causando la densità di energia a diventare abbastanza alta da distruggere il sistema che altrimenti diventerebbe una macchina del tempo., Alcuni risultati nella gravità semiclassica sembrano supportare la congettura, incluso un calcolo che si occupa specificamente degli effetti quantistici negli spazi di curvatura che suggerivano che le bolle di curvatura sarebbero semiclassicamente instabili, ma alla fine la congettura può essere decisa solo da una teoria completa della gravità quantistica.
Alcubierre discute brevemente alcuni di questi problemi in una serie di diapositive di conferenze pubblicate online, dove scrive: “attenzione: nella relatività, qualsiasi metodo per viaggiare più velocemente della luce può in linea di principio essere usato per viaggiare indietro nel tempo (una macchina del tempo)”., Nella diapositiva successiva fa apparire la congettura di protezione della cronologia e scrive: “La congettura non è stata dimostrata (non sarebbe una congettura se lo avesse fatto), ma ci sono buoni argomenti a suo favore basati sulla teoria quantistica dei campi. La congettura non proibisce viaggi più veloci della luce. Afferma solo che se esiste un metodo per viaggiare più velocemente della luce, e si cerca di usarlo per costruire una macchina del tempo, qualcosa andrà storto: l’energia accumulata esploderà, o creerà un buco nero.”
