¿Es el motor warp de Star Trek canónicamente el motor de Alcubierre?

El impulso de Alcubierre se menciona con frecuencia en todas y cada una de las discusiones sobre los viajes FTL como "el impulso de Star Trek", pero ¿hay alguna evidencia en el universo que sugiera que los principios son similares?

¿Se muestran los principios y el funcionamiento de Warp Drive en el universo y, de ser así, hay alguna similitud con la teoría de Alcubierre?

Dos preguntas: primero, ¿desea restringir la pregunta al canon de TV, o serían relevantes las cosas de los trabajos creados por uno de los asesores técnicos de los programas de TV, como el Manual técnico de TNG ? En segundo lugar, ¿también está interesado en la cuestión de si sería posible o imposible reconciliar las descripciones en el universo del funcionamiento del motor warp de Trek con el motor de Alcubierre (posiblemente combinado con algunas otras ideas de la física convencional)? Tengo algunas ideas sobre eso, pero podría hacer una pregunta diferente ...

Respuestas (3)

No canónicamente.

El impulso warp de Star Trek tiene algunas características en común con el impulso Alcubierre, un impulso teórico más rápido que la luz propuesto por el físico Miguel Alcubierre en 1994. No hay una declaración canónica de los productores o escritores de la serie que sugiera que el impulso warp es el paseo de Alcubierre.

Del artículo de Wikipedia sobre la unidad de Alcubierre:

La serie de televisión Star Trek usó el término "motor warp" para describir su método de viaje más rápido que la luz. Ni la teoría de Alcubierre ni nada similar existía cuando se concibió la serie, pero Alcubierre declaró en un correo electrónico a William Shatner que su teoría se inspiró directamente en el término utilizado en el programa y hace referencia a él en su artículo de 1994.

En particular, la unidad de Alcubierre utiliza una "burbuja warp" .

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Del mismo artículo:

Luego, la nave montaría esta ola dentro de una región de espacio plano, conocida como burbuja warp, y no se movería dentro de esta burbuja, sino que sería transportada a medida que la región misma se mueve debido a las acciones del impulso.

Tal como está, la métrica de Alcubierre es el mejor modelo que tenemos actualmente para comprender el impulso warp de Star Trek a un nivel matemático/relativista general. (Atención: ser el mejor modelo no significa que sea un buen modelo).

Lamentablemente, la unidad Alcubierre no funcionaría como se anuncia (entre otras discusiones sobre PSE ), por lo que diría que ni siquiera es un modelo de unidades warp.
@Kyle Kanos: ¿a qué declaración en ese enlace se refiere cuando dice que "no funcionaría como se anuncia"? Pensé que el consenso era que funcionaría en la relatividad general, aunque hay razones para sospechar que en la gravedad cuántica algunos efectos relacionados con la conjetura de protección de la cronología se activarían y evitarían que permitiera el viaje FTL (aunque es posible que solo se activara con situaciones específicas que involucran múltiples burbujas warp que permitirían viajar en el tiempo, lo que no permite una sola burbuja).
@Hypnosifl: la unidad Alcubierre no permite el viaje FTL, que es un requisito para un modelo de unidad warp ST .
@Kyle Kanos: ninguna solución GR permite viajar localmente más rápido que la luz, ¿es eso todo lo que quieres decir? Pero sí permite hacer lo que vemos en Star Trek, llegar a estrellas distantes y regresar a casa en un tiempo mucho más corto de lo que tomaría un rayo de luz que no estaba dentro de la burbuja warp (o no estaba viajando en sí mismo). a través del agujero de gusano). En este sentido, tampoco hay evidencia clara de que las naves de Star Trek viajen localmente más rápido que la luz, las velocidades pueden expresarse en relación con la parte aproximadamente plana del espacio-tiempo fuera de la burbuja.
@Hypnosifl: con AD, llegarías a Alpha Cen en 14 días, pero todos los demás que no están en la burbuja envejecen los 817 años (según la primera respuesta que vinculé). Claramente, esto no es lo que sucede en ST, por lo que este no puede ser un modelo para una unidad warp al estilo ST en lo más mínimo.
@KyleKanos: sin embargo, en la edición en medio de esa respuesta, el cartel admite que estaba equivocado. La nave tarda 14 días en llegar a Alpha Centauri, medido desde la Tierra, no solo desde el punto de vista de los que están dentro de la burbuja.
@HarryJohnston: Mirando hacia atrás y analizando los números, creo que sus cálculos están equivocados, deberían ser ~ 4 años y no 817, lo que todavía es una posibilidad remota de los 14 días que de alguna manera afirmas que son para el Rest-frame POV (que creo que violaría la causalidad y sería contrario a la relatividad).
@KyleKanos: tomé la cifra de 14 días de la respuesta vinculada. La pulsión de Alcubierre no es contraria a la relatividad, de hecho se basa en las matemáticas de la Relatividad General. Sin embargo, viola la causalidad, que generalmente se interpreta como evidencia de que la energía negativa requerida por el impulso no puede existir. (El artículo de Wikipedia cubre todo esto).
@HarryJohnston: No dije que el impulso de Alcubierre fuera contrario a la relatividad (estás hablando con un astrofísico aquí), dije que tu interpretación de 14 días en (lo que leí como implicando) ambos marcos sería contrario a la relatividad .
@Kyle Kanos: viola la causalidad si tiene varias burbujas de alcubierre como se muestra en este documento , pero hay muchas soluciones conocidas en la relatividad general que violan la causalidad, como los agujeros de gusano transitables y la métrica de Godel . Los físicos creen que es probable que esto se descarte en la gravedad cuántica, pero solo en relatividad general esto es permisible.
@KyleKanos, no se pretendía tal afirmación.
@Kyle Kanos: ¿Por qué cree que violaría la relatividad que el tiempo sea de 14 días en ambos marcos, si no es por la violación de la causalidad? Si construyes un agujero de gusano hasta Alpha Centauri, ciertamente es posible arreglar las cosas de modo que el tiempo adecuado experimentado por un observador que viaja a través del agujero de gusano desde la Tierra hasta Alpha Centauri sea idéntico al tiempo medido por los observadores en la Tierra y Alpha Centauri para que el observador pasar de uno a otro, utilizando un marco de inercia fuera del agujero de gusano (suponiendo una solución donde el espacio-tiempo es plano fuera de las bocas del agujero de gusano).
@Hypnosifl: para que dos observadores estén de acuerdo en un dt, tienen que moverse conjuntamente (recuerde que AD es una perturbación local en un espacio-tiempo de Minkowski, por lo que podemos usar SR aquí). O el AD no funciona o el tiempo transcurrido es diferente.
@Kyle Kanos: puede usar SR para observadores fuera de la burbuja, ya que la solución es asintóticamente plana, pero no veo por qué puede usarlos para observadores dentro de la burbuja, ya que la métrica se aleja significativamente de SR en su límite. Además, encontré la confirmación de que los observadores fuera de la burbuja la medirían para llegar a lugares distantes más rápido que la luz exterior--p. 117 del libro del físico Allen Everett "Time Travel and Warp Drives" dice "La burbuja y su contenido podrían viajar a través del espacio-tiempo a una velocidad más rápida que la luz, como lo ven los observadores fuera de la burbuja".
(continuación) Y dado que la burbuja puede viajar más rápido que la luz medida afuera, obviamente no puede usar la ecuación de dilatación del tiempo SR para calcular cuánto tiempo se experimenta dentro de la burbuja, ya que esa ecuación no da respuestas significativas cuando v excede a c.
@Kyle Kanos: actualicé mi propia respuesta a la pregunta en su enlace "no funcionaría como se anuncia", explicando en los dos últimos párrafos de mi respuesta por qué creo que la respuesta mejor calificada de dolphus333 está cometiendo un error en el cálculo del tiempo medido por observadores externos; si tiene tiempo, eche un vistazo y avíseme si no está de acuerdo con mis comentarios allí.
Curiosamente, ST:TNG invoca el término "burbuja warp" en el episodio de 1990 "Recuérdame", también anterior a la publicación de Alcubierre, aunque el concepto al que se adjunta parece un poco vago.

IIRC, la unidad Star Trek crea una burbuja warp que empuja la nave a una capa del subespacio o algo por el estilo (es por eso que la partícula omega y el daño del subespacio son puntos de la trama en ciertos episodios)

Alcubierre se inspiró en la descripción de Star Trek de un motor warp, pero el motor warp de Star Trek no es técnicamente un motor de Alcubierre.

No.

El impulsor de Alcubierre hace uso de un suministro de energía negativa cuya gravitación crea una distorsión cuidadosamente formada en el espacio-tiempo de la Relatividad General, apodada "burbuja de deformación" porque Alcubierre era fanático de Star Trek.

La unidad de Star Trek utiliza bobinas de campo para generar un campo warp que a su vez forma una burbuja subespacial. Nuestro modelo actual de física no incluye campos warp ni subespacio. No hay tradición en la ciencia ficción de usar la palabra "subespacio" para referirse a distorsiones en el espacio-tiempo, y que yo sepa, no hay indicios en el canon de Star Trek de ninguna conexión directa entre el impulso warp y los diversos espacios-tiempo. distorsiones con las que se encuentran.

Además de la terminología incompatible, existen algunas discrepancias explícitas:

  • No hay ninguna indicación en el canon de que la unidad Star Trek requiera un suministro de energía negativa. Si se requiriera un suministro de energía negativa seguramente se habría mencionado en algún momento. Nota: la antimateria tiene energía positiva, al igual que la materia ordinaria.

  • Por el contrario, una unidad Alcubierre no requiere un suministro de antimateria como lo hace una unidad warp de Star Trek.

  • Creo que un barco de Alcubierre tiene una masa neta de cero, por lo que no se vería afectado directamente por la gravedad, incluso cuando las unidades estuvieran apagadas. En tal nave, debería (por ejemplo) ser fácil evitar un aterrizaje forzoso en un planeta. Ejem.

  • Está claro que en Star Trek hay un marco de reposo absoluto, es decir, un "ahora" significativo que se aplica al menos en toda la galaxia, y que las velocidades de los impulsos warp son relativas al marco de reposo. Si bien los impulsos warp pueden usarse para violar la causalidad, no lo hacen como algo natural. La teoría de la pulsión de Alcubierre no permite esto y, de hecho, la falta de un mecanismo obvio para resistir las violaciones de la causalidad es quizás la principal crítica dirigida al concepto.

Podría haber una forma de evitar el problema de la masa negativa: el físico Kip Thorne dice en su libro The Science of Interstellar que, en ciertas teorías, nuestro universo es una especie de membrana 3D ubicada en un espacio de dimensiones superiores, que los físicos llaman " bulk", la manipulación de "campos masivos" en la dimensión superior podría permitir ciertos trucos que serían imposibles si las 3 dimensiones del espacio que conocemos son todo lo que existe; uno de estos trucos sería cambiar el valor de la constante gravitacional, y dice que otro mantendría abierto un agujero de gusano sin materia exótica.
(continuación) ... y esto podría encajar con Star Trek de cierta manera, ya que sabemos que el impulso warp depende de la manipulación del "campo subespacial", y ciertos episodios parecen insinuar la idea de que el subespacio es otra dimensión, como Schisms donde el La tripulación del Enterprise estaba siendo secuestrada por seres que vivían en una "variedad subespacial" diferente (con "variedad" normalmente se refiere a un tipo de superficie, incluida la superficie 3D de nuestro universo en la cosmología brana que mencioné ) .
¿Es el motor warp de Star Trek canónicamente el motor de Alcubierre?
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