बस कैसे संभव एक ताना ड्राइव है?

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यह एक सापेक्ष ब्रह्मांड में रह रहा है, जहां निकटतम तारे भी बहुत दूर हैं और प्रकाश की गति निरपेक्ष है। यह थोड़ा आश्चर्य की बात है कि विज्ञान कथा फ्रेंचाइजी नियमित रूप से एफटीएल (फास्टर-थान-लाइट) को एक प्लॉट डिवाइस के रूप में नियुक्त करती है। एक बटन दबाएं, एक पेडल दबाएं, और वह फैंसी ड्राइव सिस्टम - जिसका कामकाज कोई भी नहीं समझा सकता है - हमें अंतरिक्ष-समय में किसी अन्य स्थान पर भेज देगा।

हालांकि, हाल के वर्षों में, वैज्ञानिक समुदाय दावा करने के बारे में काफी उत्साहित और उलझन में हो गया है कि एक विशेष अवधारणा - अलक्यूबियर वॉर्प ड्राइव - वास्तव में संभव हो सकती है। यह इस वर्ष अमेरिकन इंस्टीट्यूट ऑफ एरोनॉटिक्स एंड एस्ट्रोनॉटिक्स प्रोपल्शन एंड एनर्जी फोरम में की गई प्रस्तुति का विषय था, जो 19 अगस्त से 22 वें इंडियानापोलिस में हुआ था।

यह प्रस्तुति जोसेफ एग्न्यू द्वारा संचालित की गई थी - जो हंट्सविले के प्रोपल्शन रिसर्च सेंटर (PRC) के अलबामा विश्वविद्यालय से स्नातक इंजीनियर और अनुसंधान सहायक हैं। "द फ्यूचर ऑफ न्यूक्लियर एंड ब्रेकथ्रू प्रोपल्शन" नामक सत्र के एक भाग के रूप में, अज्ञेय ने एक अध्ययन के परिणामों को साझा किया, जिसका शीर्षक उन्होंने "द एग्जामिनेशन ऑफ वारप थ्योरी एंड टेक्नोलॉजी टू द स्टेट ऑफ द आर्ट एंड फिजिबिलिटी" को दिया।

जैसा कि अज्ञेय ने एक पैक हाउस को समझाया, एक ताना प्रणोदन प्रणाली के पीछे सिद्धांत अपेक्षाकृत सरल है। मूल रूप से 1994 में मैक्सिकन भौतिक विज्ञानी मिगुएल अलकुबेरे द्वारा प्रस्तावित, एफटीएल प्रणाली के लिए इस अवधारणा को आदमी द्वारा आइंस्टीन क्षेत्र के समीकरणों के लिए एक अत्यधिक सैद्धांतिक (लेकिन संभवतः वैध) समाधान के रूप में देखा जाता है, जो बताता है कि हमारे ब्रह्मांड बातचीत में स्थान, समय और ऊर्जा कैसे होती है।

आम आदमी की शर्तों में, अलक्यूबियर ड्राइव एक लहर में अंतरिक्ष-समय के कपड़े को खींचकर एफटीएल यात्रा को प्राप्त करता है, जिससे इसके आगे के स्थान को अनुबंधित किया जा सकता है जबकि इसके पीछे का स्थान फैलता है। सिद्धांत रूप में, इस लहर के अंदर एक अंतरिक्ष यान इस "ताना बबल" की सवारी करने और प्रकाश की गति से परे वेग प्राप्त करने में सक्षम होगा। यह वह है जिसे "अलक्यूबियर मेट्रिक" के रूप में जाना जाता है।

सामान्य सापेक्षता के संदर्भ में व्याख्या की गई, इस ताना बबल के अंदरूनी हिस्से के अंदर कुछ भी के लिए जड़त्वीय संदर्भ फ्रेम का गठन होगा। उसी टोकन के द्वारा, इस तरह के बुलबुले स्पेसटाइम के पहले समतल क्षेत्र में दिखाई दे सकते हैं और प्रकाश की गति को पार कर सकते हैं। चूँकि जहाज स्पेस-टाइम (लेकिन स्पेस-टाइम ही आगे बढ़ रहा है) के माध्यम से नहीं जा रहा है, पारंपरिक सापेक्षतावादी प्रभाव (जैसे समय फैलाव) लागू नहीं होगा।

संक्षेप में, अलक्यूबिएर मेट्रिक पारंपरिक अर्थों में सापेक्षता के नियमों का उल्लंघन किए बिना एफटीएल यात्रा के लिए अनुमति देता है। जैसा कि अज्ञेय ने ईमेल के माध्यम से स्पेस मैगजीन को बताया, वह इस अवधारणा से प्रेरित थे जैसे कि हाईस्कूल के शुरुआती दिनों में और तब से इसे आगे बढ़ा रहे हैं:

"मैं गणित और विज्ञान में अधिक था, और, परिणामस्वरूप, विज्ञान कथाओं में दिलचस्पी लेने लगा और अधिक तकनीकी पैमाने पर उन्नत सिद्धांतों को अपनाया। मैंने स्टार ट्रेक, ओरिजिनल सीरीज़ और द नेक्स्ट जेनरेशन को देखना शुरू किया और देखा कि कैसे उन्होंने सेल फोन, टैबलेट और अन्य सुविधाओं के आविष्कार की भविष्यवाणी या प्रेरणा दी थी। मैंने कुछ अन्य तकनीकों के बारे में सोचा, जैसे कि फोटॉन टॉरपीडो, फ़ेज़र, और ताना ड्राइव, और दोनों में शोध करने की कोशिश की कि t स्टार ट्रेक विज्ञान ’और world वास्तविक विश्व विज्ञान समकक्ष’ के बारे में क्या कहना है। फिर मैंने मिगुएल अलकुबेरे द्वारा मूल पेपर को ठोकर मार दिया, और इसे थोड़ी देर के लिए पचाने के बाद, मैंने अन्य कीवर्ड और पेपर का पीछा करना शुरू कर दिया और सिद्धांत में गहरा हो गया। "

जबकि अवधारणा को आम तौर पर पूरी तरह से सैद्धांतिक और अत्यधिक सट्टा होने के लिए खारिज कर दिया गया था, हाल के वर्षों में इसने नया जीवन जीता है। इसका श्रेय काफी हद तक डॉ। हेरोल्ड "सन्नी" व्हाइट को जाता है, जो नासा जॉनसन स्पेस सेंटर के एडवांस्ड प्रोपल्शन फिजिक्स लेबोरेटरी (उर्फ "ईगलवर्ट्स लेबोरेटरी") के लिए एडवांस प्रोपल्शन टीम लीड है।

2011 में 100 साल के स्टारशिप संगोष्ठी के दौरान, डॉ। व्हाइट ने अलक्यूबिएरे मेट्रिक की कुछ अद्यतन गणनाओं को साझा किया, जो कि "वारप फील्ड मैकेनिक्स 101" (और इसी नाम का एक अध्ययन) नामक एक प्रस्तुति का विषय था। डॉ। व्हाइट के अनुसार, अलक्यूबियर का सिद्धांत ध्वनि था लेकिन कुछ गंभीर परीक्षण और विकास की आवश्यकता थी। तब से, वह और उनके सहयोगी ईगलवर्क्स लैब के माध्यम से ये काम कर रहे हैं।

इसी तरह की एक कड़ी में, एग्नेव ने अपने अकादमिक करियर का अधिकांश समय ताना-बाना यांत्रिकी के पीछे सिद्धांत और यांत्रिकी पर शोध करते हुए बिताया है। डॉ। जेसन कैसबरी की मेंटरशिप के तहत - मैकेनिकल और एयरोस्पेस इंजीनियरिंग के एक एसोसिएट प्रोफेसर और UAH के प्रोपल्शन रिसर्च सेंटर के एक संकाय सदस्य - एग्न्यू के काम का अध्ययन एक अध्ययन में हुआ है, जो प्रमुख यांत्रिकी और ताना यांत्रिकी अनुसंधान द्वारा प्रस्तुत अवसरों को संबोधित करता है।

जैसा कि अज्ञेय से संबंधित है, एक सबसे बड़ा तथ्य यह है कि "ताना ड्राइव" की अवधारणा अभी भी वैज्ञानिक क्षेत्रों में बहुत गंभीरता से नहीं ली गई है:

“मेरे अनुभव में, ताना ड्राइव का उल्लेख बातचीत में चकली लाने के लिए जाता है क्योंकि यह विज्ञान की कल्पना से बहुत सैद्धांतिक और सही है। वास्तव में, अक्सर इसे खारिज करने वाली टिप्पणियों से मिलता है, और इसका उपयोग पूरी तरह से कुछ अलग करने के उदाहरण के रूप में किया जाता है, जो समझ में आता है। मुझे अपने स्वयं के मामले में पता है, मैंने शुरू में इसे मानसिक रूप से एक ही श्रेणी में रखा था, जो कि विशिष्ट सुपरलूमिनल अवधारणाओं के रूप में एक ही श्रेणी में था, क्योंकि जाहिर है कि वे सभी of प्रकाश की गति का उल्लंघन करते हैं। यह तब तक नहीं था जब तक कि मैं सिद्धांत में अधिक सावधानी से खोदता हूं कि मुझे एहसास हुआ कि इसमें ये समस्याएं नहीं थीं। मुझे लगता है कि जब लोगों ने प्रगति की है, तो बहुत अधिक रुचि होगी। विचार की ऐतिहासिक सैद्धांतिक प्रकृति भी स्वयं एक संभावित बाधा है, क्योंकि जब आप मात्रात्मक परिणामों के बजाय समीकरणों को देख रहे हैं, तो पर्याप्त प्रगति को देखना अधिक कठिन है।“

हालांकि क्षेत्र अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, हाल ही में कई विकास हुए हैं जिन्होंने मदद की है। उदाहरण के लिए, 2016 में LIGO वैज्ञानिकों द्वारा स्वाभाविक रूप से उत्पन्न होने वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगों (GWS) की खोज, जो दोनों ने एक सदी पहले आइंस्टीन द्वारा की गई भविष्यवाणी की पुष्टि की और साबित किया कि ताना ड्राइव का आधार प्रकृति में मौजूद है। जैसा कि अज्ञेय ने संकेत किया, यह शायद सबसे महत्वपूर्ण विकास है, लेकिन केवल एक ही नहीं:

“पिछले 5-10 वर्षों में, ड्राइव के प्रत्याशित प्रभावों की भविष्यवाणी की तर्ज पर बहुत अच्छी प्रगति हुई है, यह निर्धारित करते हुए कि कोई इसे कैसे अस्तित्व में ला सकता है, मौलिक मान्यताओं और अवधारणाओं को मजबूत कर सकता है, और, मेरी व्यक्तिगत पसंदीदा , एक प्रयोगशाला में सिद्धांत का परीक्षण करने के तरीके।

"कुछ साल पहले LIGO की खोज, मेरी राय में, विज्ञान में एक बड़ी छलांग थी, क्योंकि यह साबित हो गया था, प्रयोगात्मक रूप से, कि स्पेसटाइम 'ताना' हो सकता है और विशाल गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रों की उपस्थिति में झुक सकता है, और यह पूरे भर में प्रचारित है एक तरह से ब्रह्मांड जिसे हम माप सकते हैं। इससे पहले, एक समझ थी कि आइंस्टीन की बदौलत ही इस मामले की संभावना थी, लेकिन हम अभी कुछ जानते हैं। ''

चूंकि सिस्टम स्पेसटाइम के विस्तार और संपीड़न पर निर्भर करता है, एग्न्यू ने कहा, इस खोज ने प्रदर्शित किया कि इनमें से कुछ प्रभाव स्वाभाविक रूप से होते हैं। "अब हम जानते हैं कि प्रभाव वास्तविक है, अगला सवाल, मेरे दिमाग में है, do हम इसका अध्ययन कैसे करते हैं, और क्या हम इसे प्रयोगशाला में उत्पन्न कर सकते हैं?" "जाहिर है, ऐसा कुछ समय और संसाधनों का एक बड़ा निवेश होगा, लेकिन बड़े पैमाने पर फायदेमंद होगा।"

बेशक, ताना ड्राइव अवधारणा को अतिरिक्त समर्थन की आवश्यकता है और प्रयोगात्मक अनुसंधान से पहले कई अग्रिम संभव हो जाएंगे। इनमें सैद्धांतिक ढांचे के साथ-साथ तकनीकी प्रगति के रूप में प्रगति शामिल है। अगर एक बड़े पैमाने पर चुनौती के बजाय इन्हें "काटने के आकार" की समस्याओं के रूप में माना जाता है, तो एग्न्यू ने कहा, तो प्रगति सुनिश्चित है:

"संक्षेप में, एक ताना ड्राइव के लिए जो आवश्यक है, वह इच्छाशक्ति में विस्तार और अनुबंध करने का एक तरीका है, और स्थानीय तरीके से, जैसे कि एक छोटी सी वस्तु या जहाज के आसपास। हम निश्चित रूप से जानते हैं कि बहुत उच्च ऊर्जा घनत्व, ईएम फ़ील्ड या द्रव्यमान के रूप में, उदाहरण के लिए, स्पेसटाइम में वक्रता पैदा कर सकता है। हालांकि, समस्या के हमारे मौजूदा विश्लेषण के साथ ऐसा करने में भारी मात्रा में लगता है। ”

“फ्लिपसाइड पर, तकनीकी क्षेत्रों को उपकरण को परिष्कृत करने और जितना संभव हो उतना प्रोसेस करने की कोशिश करनी चाहिए, जिससे ये उच्च ऊर्जा घनत्व अधिक प्रशंसनीय हो। मेरा मानना है कि एक मौका है कि एक बार जब प्रभाव को प्रयोगशाला पैमाने पर दोहराया जा सकता है, तो यह बहुत गहरी समझ में आएगा कि गुरुत्वाकर्षण कैसे काम करता है, और कुछ-अभी तक अनदेखे सिद्धांतों या खामियों के लिए दरवाजा खोल सकता है। मुझे लगता है कि संक्षेप में, सबसे बड़ी बाधा ऊर्जा है, और इसके साथ तकनीकी बाधाएं आती हैं, बड़े ईएम फ़ील्ड, अधिक संवेदनशील उपकरण आदि की आवश्यकता होती है।“

एक ताना बबल बनाने के लिए आवश्यक सकारात्मक और नकारात्मक ऊर्जा की विशाल मात्रा अलक्यूबियर की अवधारणा से जुड़ी सबसे बड़ी चुनौती बनी हुई है। वर्तमान में, वैज्ञानिकों का मानना है कि बुलबुले के उत्पादन के लिए आवश्यक नकारात्मक ऊर्जा घनत्व को बनाए रखने का एकमात्र तरीका विदेशी पदार्थों के माध्यम से है। वैज्ञानिकों का यह भी अनुमान है कि कुल ऊर्जा आवश्यकता बृहस्पति के द्रव्यमान के बराबर होगी।

हालांकि, यह पहले के ऊर्जा अनुमानों से एक महत्वपूर्ण गिरावट का प्रतिनिधित्व करता है, जिसने दावा किया कि यह पूरे ब्रह्मांड के बराबर एक ऊर्जा द्रव्यमान लेगा। फिर भी, एक बृहस्पति-द्रव्यमान वाली विदेशी राशि अभी भी निषेधात्मक रूप से बड़ी है। इस संबंध में, ऊर्जा की आवश्यकताओं को और अधिक यथार्थवादी बनाने के लिए महत्वपूर्ण प्रगति अभी भी करने की आवश्यकता है।

एगेव्यू कहते हैं, ऐसा करने का एकमात्र तरीका क्वांटम भौतिकी, क्वांटम यांत्रिकी और मेटामेट्रिक्स में आगे की प्रगति के माध्यम से है। चीजों के तकनीकी पक्ष के रूप में, सुपरकंडक्टर्स, इंटरफेरोमीटर और चुंबकीय जनरेटर के निर्माण में आगे की प्रगति की आवश्यकता होगी। और निश्चित रूप से, वहाँ धन का मुद्दा है, जो हमेशा एक चुनौती है जब यह उन अवधारणाओं के लिए आता है जिन्हें "वहाँ से बाहर" समझा जाता है।

लेकिन जैसा कि अज्ञेय कहते हैं, यह एक चुनौती नहीं है। अब तक जो प्रगति हुई है, उसे देखते हुए हैं कारण भविष्य के बारे में सकारात्मक होना:

“सिद्धांत इस तरह से पैदा हुआ है कि यह अच्छी तरह से पीछा करने लायक है, और यह पहले से कहीं अधिक आसान है कि वह सबूत प्रदान करे कि यह वैध है। संसाधनों के आवंटन के औचित्य के संदर्भ में, यह देखना मुश्किल नहीं है कि हमारे सौर मंडल से परे, यहां तक कि हमारी आकाशगंगा से परे, मानव जाति के लिए एक विशाल छलांग लगाने की क्षमता होगी। और अनुसंधान की सीमाओं को आगे बढ़ाने के परिणामस्वरूप प्रौद्योगिकी का विकास निश्चित रूप से फायदेमंद होगा। ”

एवियोनिक्स, परमाणु अनुसंधान, अंतरिक्ष अन्वेषण, इलेक्ट्रिक कारों और पुन: प्रयोज्य रॉकेट बूस्टर की तरह, अलक्यूबियर वर्प ड्राइव उन अवधारणाओं में से एक है जो अपने तरीके से ऊपर की ओर लड़ना होगा। लेकिन अगर ये अन्य ऐतिहासिक मामले कोई संकेत हैं, तो अंततः यह बिना किसी रिटर्न के एक बिंदु से गुजर सकता है और अचानक पूरी तरह से संभव हो सकता है!

और एक्सोप्लैनेट्स (खगोल विज्ञान का एक और विस्फोट क्षेत्र) के साथ हमारे बढ़ते प्रसार को देखते हुए, संभावित रहने योग्य ग्रहों की खोज के लिए पास के सितारों को मिशन भेजने की उम्मीद करने वालों की कमी नहीं है। और जैसा कि उपरोक्त उदाहरण निश्चित रूप से प्रदर्शित करता है, कभी-कभी, गेंद को रोल करने के लिए आवश्यक सभी एक अच्छा धक्का है ...

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