האם "כונן עיוות" מסע בין כוכבים אפשרי?

אחד ממכשירי העלילה העיקריים כמעט בכל "מסע בין כוכבים"פרק וסרט הם היכולת של ספינות כוכבים לנסוע במהירות הקצב ומעבר לה. זה קורה בזכות מערכת הנעה המכונה כונן עיוות. זה נשמע "מדע בדיוני", וזהו - כונן עיוות לא קיים בפועל. עם זאת, בתיאוריה, גרסה כלשהי של מערכת ההנעה הזו יכולה להיווצר מהרעיון - לתת מספיק זמן, כסף וחומרים.

אולי נראה כי הסיבה העיקרית לכונן עיוות היא שהיא טרם הופרכה. אז יתכן שיש תקווה לעתיד עם FTL (מהר יותר מאור) לנסוע, אך לא בקרוב.

בתחום המדע הבדיוני, כונן עיוות הוא המאפשר לספינות להתגבר על החלל על ידי תנועה מהירה יותר ממהירות האור. זהו פרט חשוב, מכיוון שמהירות האור היא הגבלת המהירות הקוסמית - חוק התעבורה והמחסום האולטימטיבי של היקום.

ככל שידוע לנו, שום דבר לא יכול לנוע מהר יותר מאור. לפי דברי איינשטיין תיאוריות בנושא היחסות, נדרש כמות אינסופית של אנרגיה כדי להאיץ אובייקט עם מסה עד מהירות האור. (הסיבה לכך שאור עצמו אינו מושפע מהעובדה הזו היא שלפוטונים - חלקיקי האור - אין מסה). כתוצאה מכך נראה כי יש חללית הנוסעת במהירות (או חורג) במהירות האור היא פשוט בלתי אפשרי.

עם זאת, ישנם שני פרצות. האחת היא שנדמה כי אין איסור לנסוע קרוב ככל האפשר לקצב המהיר. השנייה היא שכשאנחנו מדברים על חוסר האפשרות להגיע למהירות האור, בדרך כלל אנו מדברים על הנעה של חפצים. עם זאת, הרעיון של הנעת עיוות לא בהכרח מבוסס על הספינות או החפצים עצמם שטסים במהירות האור, כפי שיוסבר בהמשך.

חורי תולעת הם לעתים קרובות חלק מהשיחה סביב מסע בחלל ברחבי היקום. עם זאת, נסע דרך חורי תולעת יהיה שונה באופן מובהק משימוש בכונן עיוות. בעוד שהנעה של עיוות כרוכה בתנועה במהירות מסוימת, חורי תולעת הם מבנים תיאורטיים המאפשרים לחלליות לנוע מנקודה אחת לאחרת על ידי מנהרה דרך המרחב היפופי. באופן יעיל, הם היו מאפשרים לספינות לקחת קיצור דרך מכיוון שהן טכניות נשארות כבולות לזמן שטח רגיל.

תוצר לוואי חיובי לכך הוא שספינת הכוכבים יכולה להימנע מהשפעות לא רצויות כמו התרחבות בזמן ותגובות לתאוצה מסיבית על גוף האדם.

ההבנה הנוכחית שלנו בפיזיקה וכיצד האור נע, שוללת מאובייקטים להגיע למהירות הגבוהה ממהירות האור, אך היא לא שוללת את האפשרות של המרחב עצמו נסיעה במהירות או מעבר לה. למעשה, אנשים מסוימים שבדקו את הבעיה טוענים כי ביקום המוקדם, המרחב-הזמן התרחב במהירות סופר-גרמנית, ולו לפרק זמן קצר ביותר.

אם הוכח שההשערות הללו נכונות, כונן עיוות יכול לנצל את הפרצה הזו ולהשאיר אחריה את נושא הבעיה הנעה של חפצים ובמקום זאת להטיל על המדענים את השאלה כיצד לייצר את האנרגיה העצומה הדרושה לנוע זמן חופשי.

אם מדענים נוקטים בגישה זו, ניתן לחשוב על כונן עיוות בדרך זו: כונן עיוות הוא זה שיוצר את כמות האנרגיה העצומה שמתכווץ למרחב הזמן מול ספינת הכוכבים תוך התרחבות שווה של מרחב מאחור ובסופו של דבר יוצר עיוות בועה. זה יגרום להתפשטות זמן-חלל על ידי הבועה - הספינה נשארת נייחת לאזור המקומי שלה, כאשר העיוות ממשיכה ליעד חדש בהתקדמות סופר-לומית.

בסוף המאה העשרים הוכיח המדען המקסיקני מיגל אלקובייר כי דחף העיוות תואם, למעשה, את החוקים השולטים ביקום. מונע מהקסם שלו מנהג העלילה המהפכני של ג'ין רודנברי, ספינת הכוכבים של אלקובייר עיצוב - המכונה כונן אלקובייר - רוכב על "גל" של זמן-חלל, ממש כמו שגולש רוכב על גל על אוקיינוס.

למרות ההוכחה של אלקובייר והעובדה שאין שום דבר בהבנה הנוכחית שלנו של התיאורטי פיזיקה האוסרת על פיתוח של כונן עיוות, הרעיון בכללותו עדיין בתחום ספקולציות. הטכנולוגיה הנוכחית שלנו עדיין לא שם, ולמרות שאנשים עובדים על דרכים להשיג הישג מסיבי זה של מסע בחלל, ישנם נושאים רבים שטרם נפתרו.

היצירה והתנועה של בועת עיוות מחייבים את החלל שלפניה להשמדה, בעוד שהחלל מאחור צריך לצמוח במהירות. חלל ההשמדה הזה הוא מה שמכונה מסה שלילית או אנרגיה שלילית, סוג תיאורטי מאוד של חומר שטרם "נמצא".

עם זאת, שלוש תיאוריות קירבו אותנו למציאות של מסה שלילית. לדוגמה, אפקט קזימיר מציג מערך שבו שני מראות מקבילות ממוקמות בוואקום. כאשר הם מתקרבים זה לזה בצורה קיצונית, נראה כי האנרגיה ביניהם נמוכה מהאנרגיה סביבם, וכך נוצרת אנרגיה שלילית, גם אם רק בכמויות זעירות.

בשנת 2016, מדענים מבית LIGO (מצפה הכוכבים של גל אינטרפרומטר לייזר) הוכיחו כי זמן המרחב יכול "לעוות" ולהתכופף בנוכחות שדות כבידה כבירים.

ונכון לשנת 2018, מדענים מאוניברסיטת רוצ'סטר השתמשו בלייזרים כדי להפגין אפשרות נוספת ליצירת מסה שלילית.

למרות שהתגליות הללו מקרבות את האנושות לכונן עיוות מתפקד, כמויות דקות של מסה שלילית הן רחוק מהישג יד גודל של צפיפות אנרגיה שלילית שתידרש כדי לנסוע פי 200 מה- FTL (המהירות הדרושה כדי להגיע לכוכב הקרוב בכמות סבירה של זמן).

עם העיצוב של אלקובייר בשנת 1994 כמו גם לאחרים, נראה היה כי כמות האנרגיה העצומה הנדרשת כדי ליצור התרחבות והתכווצות הכרחית של זמן המרחב יעלו על תפוקת השמש במהלך 10 מיליארד השנה שלה אורך חיים, משך חיים. עם זאת, מחקר נוסף הצליח להוריד את כמות האנרגיה השלילית הנחוצה לזו של כוכב לכת ענקי, אשר למרות שיפור הוא עדיין אתגר לבוא איתו.

תיאוריה אחת לפיתרון מכשול זה היא לחלץ את כמות האנרגיה העצומה שנוצרה מתוך חומר אנטי-חומר השמדות - פיצוצים של אותם חלקיקים עם מטענים מנוגדים - ומשתמשים בהם ב"ליבת העיוות "של הספינה.

גם אם מדענים יצליחו לכופף את המרחב סביב חללית נתונה, זה רק יוביל לשאלות נוספות הנוגעות לנסיעות בחלל.

מדענים משערים כי יחד עם נסיעה בין כוכבים, בועת עיוות עשויה לאסוף מספר רב של חלקיקים, שעלולים לגרום לפיצוצים גדולים בעת ההגעה. סוגיות אפשריות אחרות שקשורות לכך הן הנושא כיצד לנווט בכל בועת העיוות והשאלה כיצד מטיילים יתקשרו עם כדור הארץ.

מבחינה טכנית, אנו עדיין רחוקים מכונן עיוות ונסיעות בין כוכבים, אך עם התקדמות הטכנולוגיה ודחיפה לעבר חדשנות, התשובות קרובות יותר מתמיד. אנשים כמו אלון מאסק וג'ף בזוס ששואפים להפוך אותנו לציוויליזציה מרחיקת חלל הם הגירויים הנדרשים לפיצוח הקוד של כונן עיוות. לראשונה מזה עשרות שנים יש התרגשות רוקנ'רולית סביב בריחת החלל, וסוג זה של התלהבות הוא עוד יצירה חיונית במסע לחקור את היקום.