Perjalanan antarbintang terus menggetarkan benak masyarakat. Drive warp telah lama ditampilkan secara menonjol dalam budaya pop, baik dalam sastra maupun bioskop. Tapi apakah umat manusia mampu menciptakan teknologi yang dapat memanipulasi ruang-waktu, menyediakan perjalanan lebih cepat daripada cahaya?
Kita melihat ini sepanjang waktu dalam fiksi ilmiah: kapal bertenaga warp memungkinkan karakter dalam cerita, novel, film, atau serial televisi menjelajahi planet baru dan bahkan galaksi. Kendaraan ini bahkan dapat terbang lebih cepat dari kecepatan cahaya, bahkan jika Relativitas Umum mengajarkan kepada kita bahwa tidak ada yang dapat melakukan perjalanan lebih cepat daripada cahaya. Bukankah begitu? Bagaimanapun, cahaya tidak memiliki massa, yang berarti ia dapat bergerak dengan kecepatan 299.792.458 meter per detik.
Ini semua benar. Tidak ada yang bisa melebihi batas kecepatan universal. Namun, kami mungkin masih memiliki kemampuan untuk membangun penggerak warp tanpa melanggar hukum fisik apa pun.
Pada tahun 1994, fisikawan teoritis Miguel Alcubierre dari Meksiko menulis sebuah artikel di mana dia mempresentasikan perhitungan matematis dan dasar ilmiah untuk menciptakan penggerak warp nyata yang tidak akan bertentangan dengan Relativitas Umum. Dia menjadi tertarik dengan metode perjalanan antarbintang ini setelah melihatnya beraksi - mencakup jarak yang sangat jauh dalam karya fiksi ilmiah.
Pesawat ruang angkasa dengan drive warp seperti yang dilihat oleh senimannya.
Penggerak warp memperluas dan mengontrak struktur ruangwaktu di sekitar kapal dan gelembungnya. Aparat, pada prinsipnya, tidak mempercepat atau bergerak. Kain bergerak mengelilinginya dan dengan demikian mendorongnya ke depan. Sebagai contoh, bayangkan Anda sedang berdiri di atas ban berjalan - Anda sedang bergerak, tetapi Anda tidak sedang berjalan. Bahan selotip menggerakkan Anda ke depan. Kontraksi ruang-waktu di depan pesawat ruang angkasa akan menariknya, dan pemuaian di belakangnya akan melanjutkan gerakan maju ini. Einstein menunjukkan bahwa ruangwaktu dapat dibengkokkan oleh massa atau energi, sehingga dapat dimanipulasi dengan cara lain. Alasan mengapa kapal ini bisa bergerak lebih cepat daripada cahaya adalah karena Relativitas Umum mengatakan bahwa tidak ada yang bisa melampaui batas kecepatan. Namun, tidak ada batasan kecepatan untuk perluasan atau penyusutan ruang itu sendiri. Kami tidak memindahkan apa pun di luar angkasa - kami memindahkan ruang itu sendiri.
Pekerjaan Alcubierre sangat menggembirakan dan mengesankan, tetapi ada juga banyak lubang di dalamnya. Dalam karya aslinya, ia berteori bahwa untuk menyediakan kapal semacam itu dengan daya yang cukup, diperlukan lebih banyak energi negatif daripada yang ada di alam semesta, yaitu, berkatnya, ruang angkasa mengembang. Masalahnya, energi negatif sulit dipahami, bahkan banyak fisikawan yang meragukan keberadaannya, belum lagi kita akan mampu memproduksinya dalam jumlah besar.
Pengamatan kami tentang apa yang bisa menjadi energi negatif, secara halus, tidak cukup. Agaknya, apa yang kita anggap sebagai ruang kosong sama sekali tidak kosong - ia memiliki kerapatan energi yang juga disebut nol. Menurut mekanika kuantum, ruang kosong diisi dengan partikel energi yang muncul dan menghilang. Jika kita berhasil menghentikan penampilan mereka, kita akan menerima energi negatif.
Video promosi:
Visualisasi bidang warp menurut mesin Alcubierre.
Para ilmuwan mencoba membuatnya di laboratorium dengan menekan dua pelat logam (yang sangat datar sehingga sangat halus di hampir satu tingkat atom) pada jarak yang jauh lebih kecil daripada ketebalan rambut manusia. Ruang yang tersisa sangat kecil sehingga partikel tidak dapat berada di dalamnya, karena itu gaya di sekitar pelat meningkat dan mewujudkan sifat energi negatif. Tentu saja, pengamatan ini tidak cukup - ini hanyalah percobaan kecil, yang hasilnya jauh dari dapat menarik kesimpulan akhir.
Jika di masa depan kita masih bisa menemukan cara untuk mendapatkan lebih banyak energi negatif, mungkin tidak diperlukan sebanyak yang disarankan Alcubierre. Perbaikan terbaru dari pekerjaannya, yang dilakukan oleh para ilmuwan NASA, secara signifikan mengurangi jumlah energi yang dibutuhkan untuk penggerak warp dengan menggetarkan bagian-bagian perangkat pada frekuensi tinggi. Ini akan membuatnya lebih mudah untuk bergerak melalui ruangwaktu dan mengurangi jumlah energi yang dibutuhkan. Teori saat ini tentang berapa banyak energi negatif yang mungkin diperlukan penggerak warp untuk menjalankan berkisar dari 65 ekoule hingga beberapa massa matahari negatif dan positif. 65 exajoule kira-kira yang digunakan AS dalam setahun. Ini masih banyak, tapi cukup nyata. Jika kita dapat menggunakan energi gelap, maka kita membutuhkan tidak lebih dari massa Jupiter. Satu-satunya masalah adalah kita tidak benar-benar memahami apa itu energi gelap dan bagaimana cara kerjanya. Dan itu bisa menjadi bahan eksotis yang dibutuhkan untuk menyalakan drive warp.
Sebagai perbandingan: untuk perjalanan antarbintang dengan roket tradisional tidak hanya akan memakan waktu ratusan ribu tahun, tetapi reservoir bahan bakar lebih besar dari Semesta. Belum lagi fakta bahwa Anda masih perlu menemukan material yang dapat bertahan dalam perjalanan yang begitu jauh.
Dalam beberapa model - misalnya, dalam konsep Harold White - pesawat ruang angkasa yang didukung oleh penggerak warp dapat melakukan perjalanan 10 kali lebih cepat daripada cahaya. Dengan kecepatan ini, kita bisa mencapai exoplanet terdekat - Alpha Centauri B b - hanya dalam enam bulan, meski jaraknya lebih dari empat tahun cahaya dari Bumi. Kendaraan modern tercepat dapat mencapai kecepatan lebih dari 32 ribu kilometer per jam: perjalanan ke Alpha Centauri B b dengan kecepatan ini akan memakan waktu 142 ribu tahun. Tiga puluh dua ribu kilometer per jam adalah sekitar 0,003% kecepatan cahaya.
Pesawat ruang angkasa antarbintang NASA dengan drive warp IXS Enterprise.
Bepergian dengan kecepatan seperti itu akan memungkinkan umat manusia melintasi cakrawala kosmologis dan menjelajahi tidak hanya Semesta, tetapi juga Multiverse. Secara teori, ada batasan kecepatan penggerak warp, tetapi bahkan batasan teoretis tersebut akan memungkinkan kita melakukan perjalanan ke galaksi baru dalam hitungan detik. Keuntungannya, kapal bisa berakselerasi dan melambat, dan penumpang tidak mengalami pelebaran waktu. Sederhananya, adalah mungkin untuk menghindari situasi di mana Anda tiba di tempat tujuan dan menemukan diri Anda jauh di depan pada waktu semua orang di Bumi yang Anda kenal telah lama meninggal.
Selain sumber energi, percepatan partikel selama perjalanan juga dianggap sebagai masalah, yang secara tidak sengaja dapat diluncurkan saat mengerem dan menghancurkan seluruh dunia. Selain itu, ada kemungkinan tidak mungkin memperlambat begitu Anda mulai bergerak, dan kru bisa mati karena sejumlah alasan. Namun data matematika dan eksperimental menunjukkan bahwa drive warp mungkin memiliki peluang.
Jika kita benar-benar berhasil menciptakan teknologi ini, tidak ada satu abad pun yang akan berlalu sampai kita belajar menerapkannya. Seperti lubang cacing, kemungkinan yang dapat diberikan drive warp luar biasa, tetapi tidak akan mudah untuk mencapainya.
Vladimir Guillen
