[/caption]
Lähes jokaisessa Star Trek -jaksossa vakiona ovat loimilevyt ja peittolaitteet. Mutta todellisuudessa nämä tieteisvempaimet uhmaavat fysiikan lakeja. Vai tekevätkö he? Eri tutkijat ovat työskennelleet näiden kahden laitteen kehittämiseksi, ja he sanovat olevansa lähempänä toimivien prototyyppien luomista. Vaikka loimikäyttöä ei ole saatavilla lähiaikoina, tiedemiehet ovat saamassa paremman käsityksen siitä, kuinka valoa nopeampi nopeus voitaisiin mahdollisesti saavuttaa. Ja mitä tulee naamiointilaitteisiin, älä katso nyt, mutta tutkijat peittivät äskettäin kolmiulotteisia esineitä käyttämällä erityisesti suunniteltuja materiaaleja, jotka ohjaavat valoa esineiden ympärille.
Aikaisemmin Kalifornian yliopiston Berkleyn tutkijat pystyivät peittämään vain erittäin ohuita, kaksiulotteisia esineitä. Mutta nyt käyttämällä metamateriaaleja, jotka ovat metallin ja piirilevymateriaalien, kuten keraamisen, teflonin tai kuitukomposiitin, sekoituksia, tutkijat ovat ohjanneet valoaaltoja kohteen ympärille, kuten vesi virtaa tasaisen kiven ympärillä virrassa. Esineet ovat näkyvissä, koska ne hajottavat niihin osuvan valon ja heijastavat osan siitä takaisin silmään. Mutta metamateriaalit torjuisivat valoa, tutkaa tai muita aaltoja. Itse asiassa se olisi eräänlainen optinen naamiointi.
Xiang Zhangin johtama tutkimusryhmä sanoo olevansa askeleen lähempänä ihmisten ja esineiden tekemistä näkymättömiksi. Heidän havainnot julkaistaan myöhemmin tällä viikolla Nature- ja Science -lehdissä.
Reitti, jonka valonsäteet kulkisivat teoreettisen peittämislaitteen läpi. Luotto: John Pendry
Toinen tutkija ja yksi naamiointitutkimuksen johtajista on John Pendry, teoreettinen fyysikko Imperial Collegesta Lontoossa. Hän keksi ensin, kuinka viitta voidaan rakentaa teoriassa, ja sitten hän auttoi rakentamaan ensimmäisen työviitan. Pendry esitti äskettäin abstraktin, jossa käsitellään hänen mukaansa uudentyyppistä viittaa, joka antaa kaikille peitetyille esineille litteän johtavan levyn ulkonäön. Pendry sanoo, että tämäntyyppisellä viittalla on se etu, että viittauksen luomiseen ei vaadita mitään merkittävää. Pendry sanoi, että laitteesta voidaan 'tehdä isotrooppinen'. Se tekee laajakaistan peittämisestä optisilla taajuuksilla askeleen lähempänä.' Tämän tyyppinen viitta näennäisesti luo miraasin tehdäkseen esineen silmälle näkymätön. Pendryn omat nettisivut sanoo, että tiedot uudesta viittastaan ovat saatavilla pian.
Vaikka peittämislaitteilla olisi sotilaallisia sovelluksia, joukko loimikäyttöjä tutkivia tiedemiehiä sanoo, että he haluavat vain mahdollisuuden matkustaa Maan kaltaisille eksoplaneetoille, kuten Gliese 581c ymmärtää paremmin elämän syntyä ja kehitystä. 'Ainoa tapa, jolla voimme realistisesti vierailla näissä maailmoissa ihmiselämän aikarajoissa, olisi kehittää 'loimivoimaksi' kutsuttua toimintaa', sanoivat tutkijat Gerald Cleaver ja Richard Obousy Baylorin yliopistosta Texasista.
Heidän työnsä laajentaa Meksikon yliopiston teoreettisen fyysikon Michael Alcubierren tekemää tutkimusta. Hän osoitti vuonna 1994, että avaruus voitaisiin saada liikkumaan avaruusaluksen ympäri 'venyttämällä' tilaa siten, että avaruus itse laajenee hypoteettisen avaruusaluksen takana samalla, kun se supistuisi edessä. veneen, luoden liikkeen vaikutuksen. Eli itse laiva ei liiku, vaan avaruus liikkuu sen ympärillä.
Heidän uudessa tutkimuksessaan pyritään hyödyntämään edistystä pimeän energian ymmärtämisessä ja siitä, miksi universumimme laajenee jatkuvasti joka suuntaan. Sen ymmärtäminen voi auttaa meitä luomaan epäsymmetrisen kuplan avaruusaluksen ympärille. 'Jos voimme ymmärtää, miksi aika-avaruus jo laajenee, voimme ehkä käyttää tätä tietoa luodaksemme keinotekoisesti aika-avaruuden laajenemista (ja supistumista), sanoivat Cleaver ja Obousy abstraktissaan.
He ehdottavat manipulointia 11. ulottuvuudella, joka on erityinen teoreettinen osa merkkijonoteorian sivuhaarasta, jota kutsutaan 'm-teoriaksi', pimeän energian kuplan luomiseksi pienentämällä 11. ulottuvuutta aluksen edessä ja laajentamalla sitä takana.
Tämä on tietysti erittäin teoreettista, mutta jos se johtaa tutkijat ymmärtämään paremmin pimeää energiaa, sen parempi.
Yksi puute kuitenkin on. Cleaver ja Obousy laskivat, että avaruusaluksen kokoisen kohteen ympärillä olevan tilan vääristämiseen tarvittava energia on noin 10^45 joulea tai Jupiterin kokoisen esineen kokonaisenergia, jos sen koko massa muunnetaan energiaksi.
Tämä luo kanan ja munan tyyppisen ongelman. Kumpi tulee ensin: pimeän energian ymmärtäminen vai kyky luoda valtavia määriä energiaa?
Mutta Cleaver ja Obousy ovat iloisia kaikesta. 'Tämä on hypoteettinen propulsiolaite, joka voisi teoriassa kiertää erikoissuhteellisuusteorian perinteiset rajoitukset, jotka rajoittavat avaruusalukset alivalon nopeuksille. Mikä tahansa läpimurto tällä alalla mullistaisi avaruustutkimuksen ja avaisi oven tähtienväliselle matkalle.
Uutislähteet: ArXiv (poimuajo), ArXiv (naamiointi), ArXiv blogi , AP