Warp-lanes de Alcubierre, ¿cuál es la forma más estable de crearlos?

Al final de esta pregunta se pueden encontrar 2 referencias informativas de los campos de Alcubierre.

Warp-lanes no son una novedad en la ciencia ficción. Las naves espaciales pueden usar una ruta específica para atravesar una galaxia a velocidades a menudo superlumínicas. Alcubierre encontró una manera de utilizar la física actual de la relatividad de Einstein y crear la posibilidad de viajes FTL en la unidad de Alcubierre. Una de las desventajas de esta unidad es que pierde la masa negativa que necesita para el campo. La solución a esto es enviar una nave subluminal con la masa negativa y esta nave crea un carril de masa negativa que puede ser utilizado y reutilizado por las naves para viajar más rápido que la luz.

Un problema que espero que ocurra es que todo da vueltas. La masa de un planeta gira alrededor de un eje, el eje gira y se tambalea alrededor de un sol, el sol gira alrededor del centro del universo. La construcción de una línea warp de un sistema solar a otro podría tener simplemente "estaciones", donde durante una estación determinada el punto de entrada/salida de la línea warp está más lejos o más cerca del centro del sistema solar. Pero también podría significar que necesita construir y reconstruir carriles warp cada tantos años para mantener abierto un carril adecuado.

Mi pregunta es: ¿Cuál es la forma más eficiente de establecer un warp-lane de manera que requiera la menor cantidad de warp-lanes nuevos durante un tiempo determinado? Di 1 rotación galáctica.

Si es necesario, se consideran dos escenarios:

  • Un warp-lane de la Tierra a Alpha-centauri.
  • Un warp-lane desde la Tierra hasta un sistema a 50.000 años luz de la Tierra, en el otro extremo de la Galaxia (la Tierra está aproximadamente a 25.000 años luz del centro galáctico).

Como respuesta, se permite simplemente seguir extendiendo la línea warp si se desvía, siempre que no extienda la longitud de la línea warp más del 20% de la longitud original.

Para obtener información general, puede ver esto: https://www.youtube.com/watch?v=94ed4v_T6YM

Puede encontrar más información aquí: https://www.researchgate.net/publication/258317793_The_Status_of_the_Warp_Drive

Destacan las ventajas de este papel:

  • Beneficio 1: Eliminación de la barrera de distancia interestelar, ya que ya no está restringida a las limitaciones de velocidad sublumínica. Obtenga un viaje más rápido que la luz, medido por un observador distante fuera de la región perturbada. Esto permitirá misiones a las estrellas cercanas y un examen más detallado de los fenómenos astrofísicos de lo que es posible hoy en día.

  • Beneficio 2:
    es un esquema de transporte convencional, ya que no requiere 'desgarro' del espacio o topologías no triviales (es decir, agujeros de gusano) y no requiere la transmisión de copias de objetos a través del espacio como medio para llegar al destino ( es decir, teletransportación). El impulso warp es un transporte simple desde el origen hasta el destino a través del espacio.

  • Beneficio 3:
    Sin efectos de dilatación del tiempo, como suele esperarse con otros esquemas de propulsión espacial debido a la relatividad especial. Esto se debe a que el vehículo podría estar moviéndose a velocidades sublumínicas para que los relojes a bordo permanezcan sincronizados con el origen y el destino.

  • Beneficio 4:
    No hay aumento de masa relativista del vehículo, ya que el barco está en el centro de la burbuja warp y está en reposo con respecto al espacio localmente plano.

  • Beneficio 5:
    no se requiere que la propulsión tipo cohete alcance una velocidad cercana a la de la luz, lo que generalmente restringe la velocidad máxima alcanzable debido a efectos relativistas especiales, como un empuje infinito para masas infinitas.

  • Beneficio 6:
    Beneficios tecnológicos y económicos para la humanidad.

(1) (PDF) El estado del Warp Drive. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/258317793_The_Status_of_the_Warp_Drive [consultado el 29 de enero de 2019].

Es posible que desee estandarizar la ortografía; Actualmente, la pregunta utiliza Warp-Lane y Warplane . Tenga en cuenta que un " avión de guerra " generalmente se entiende como un avión de combate. Cuando pregunta por "la forma más eficiente" de hacer algo, debe definir la métrica: ¿qué significa "más eficiente"?
@AlexP Pensé que los tenía todos antes de enviarlo, gracias. La "más eficiente" se explica inmediatamente como la versión con el menor tiempo entre la necesidad de rehacer el warp-lane. Hice una ligera edición para aclararlo aún más.
Esta pregunta me hizo pensar en "camioneros de carreteras de hielo". Los caminos se crean en el hielo del lago cada invierno y comienzan a derretirse cerca del final de la temporada de frío, lo que lleva a algunas llamadas cerradas muy dramatizadas con conductores que superan los límites en hielo débil y se arriesgan solo a una carga pesada más. Debería darte algo de forraje para la historia al menos :)
No me queda claro por qué la respuesta no es "siga el barco que crea carriles hasta su destino" o qué se supone para mantener estos carriles abiertos y utilizables sin dicho barco presente.
Voté para dejar esta pregunta abierta, pero la rechacé. Nos está pidiendo que determinemos el método más eficiente para realizar una acción ficticia utilizando naves ficticias basadas en un motor ficticio en el transcurso de una rotación galáctica (230 millones de años ). Todo el concepto está tan dentro de las profundidades de Clarkean Magic que la cuestión de la eficiencia es 100% irrelevante. Tal vez debería haber votado para cerrar porque se basó principalmente en la opinión. Meh.

Respuestas (2)

Si los carriles en sí mismos no se mueven a través del espacio junto con la galaxia en la que se encuentran, entonces todo el sistema es un lavado. Pero si lo hacen (y según su descripción, parece que lo hacen), entonces, según los parámetros que ha establecido, es posible que en realidad no tenga los problemas que imagina que podría tener.

Recuerda que una galaxia no solo gira, sino que también se mueve a través del universo. Tal como los describe, sus carriles warp están fijos con respecto al centro galáctico. Si esto es así, eso significa que están viajando junto con la galaxia en general; si no, estarán sentados solos en el espacio profundo mientras el resto de la galaxia los deja atrás rápidamente. Entonces, si viajan junto con la galaxia, ¿por qué no pueden también orbitar la galaxia como cualquier otro ocupante?

Ahora, a primera vista, puede parecer que eso no resuelve su problema por completo, ya que todos los sistemas estelares orbitan una galaxia a diferentes velocidades. Pero, dado que menciona un margen de maniobra de hasta el 20%, probablemente no tenga que preocuparse por esto en absoluto, ya que se necesitarían muchos miles de años de deriva relativa entre sistemas para que un carril warp se "estire" más allá de este límite. Alternativamente (o adicionalmente), podría configurar múltiples puntos finales con anticipación para reemplazar los más antiguos a medida que los sistemas planetarios cambian en distancia entre sí, pero eso sería una planificación en el futuro.

Además, como una preocupación mucho menor, tenga en cuenta que el plano orbital de un sistema solar no necesariamente se alinea con el plano de su galaxia madre. El plano orbital de nuestro propio sistema solar está en un ángulo de aproximadamente 60 grados con respecto al plano orbital de la Vía Láctea. A medida que diseña sus sistemas de carriles warp, los ángulos más favorables o más extremos entre sí pueden tener algún impacto en los puntos finales ideales/óptimos para sus carriles caso por caso. (Por ejemplo, un carril podría alinearse conectando esencialmente un planeta interior con otro planeta interior, mientras que en otro caso, un carril es más adecuado para salir en las afueras del sistema). Pero incluso entonces, el ángulo entre los sistemas necesitaría estar bastante cerca de los 90 grados para que esto sea un problema.

Actualización en respuesta al comentario sobre "torcer y girar" del carril warp:

Tal movimiento de torsión no necesita ocurrir. Los factores que afectan la posición de un objeto no influyen igualmente en su orientación. Para usar una analogía muy simple: si sus carriles warp son como "tubos" a través del espacio, no necesitan estar amarrados en sus puntos finales, solo necesitan residir (orbitar) en las posiciones deseadas.

Las construcciones teóricas de warp lane como las que estás describiendo tendrían, por necesidad, cierta medida de "tensión". Entonces, continuando con mi analogía extremadamente simplista: imagina una manguera sumergida en un recipiente con agua (en la superficie de la Tierra). Si dejas que una manguera se hunda parcialmente en el agua y luego comienzas a girar la cuenca, entonces seguro que esa manguera estará sujeta a la influencia de la turbulencia que acabas de crear, pero las fuerzas dominantes que afectarán su posición serán la hidrostática y gravedad, como si la cuenca estuviera en reposo. Si realizáramos este experimento a las escalas que le preocupan, los efectos serían comparativamente aún más insignificantes.

No es una analogía perfecta, por supuesto, pero se parece mucho a cómo se ejercerían las fuerzas gravitatorias dominantes que afectan los puntos finales de sus carriles warp. Los puntos finales no están relativamente "pegados" a sus ubicaciones, están en órbita en sus ubicaciones. La influencia de rotación de los cuerpos cercanos (es decir, la "turbulencia") no será suficiente para alterar la estabilidad de tu carril warp, de modo que comiencen a torcerse de manera perturbadora. Más bien, es la influencia gravitacional general de los objetos cercanos (es decir, el "equilibrio hidrostático") que interactúa con la masa del carril mismo lo que ejerce la mayor influencia.

Por supuesto, estas descripciones son relativas dependiendo de la perspectiva de un observador. Pero la idea general de que los carriles warp estables no necesariamente exhiben efectos de torsión catastróficamente destructivos se mantiene, independientemente. La simple razón de esto es que, si fueran tan fácilmente afectados por tales fuerzas, no serían lo suficientemente estables para existir en primer lugar.

Una de las cosas que me preocupan es esta: comienzas en un sistema solar, giras y giras junto con ese sistema solar. Cualquier masa negativa que coloques a tu alrededor en ese punto también girará y girará con ese sistema solar. Ahora aceleras, usas un sistema para que la masa negativa no viaje a tu velocidad sino que esté "quieta" en comparación con el punto de partida o el warp-lane en sí mismo se alejaría de sí mismo. Pero en el momento en que llegue al punto de salida de su objetivo, querrá que el punto final gire y gire junto con ese sistema solar... Lo que inevitablemente va a dar problemas.
@Demigan He actualizado mi respuesta con respecto a tu comentario. Pero la respuesta corta es que no sufrirán efectos como ese en la medida en que te preocupas.

Construya una red de carriles warp con puntos fijos en el espacio en relación con un "centro de comercio" galáctico predeterminado. Entonces, con respecto a ese punto en el universo, las puertas warp están inmóviles (no giran con el resto del universo). Organice la red de modo que siempre haya una manera de llegar a algún lugar cercano a donde desea ir, teniendo en cuenta que algunos lugares (con las estaciones) serán más o menos difíciles de alcanzar. En este escenario, las "estaciones" no requerirán la reconstrucción de los carriles warp, pero requerirán que los viajeros elijan diferentes rutas a través del espacio para llegar a donde quieren ir.

Económicamente, esto implica que quien posea el centro de la web tiene una ventaja sobre toda la red de puertas warp. Pero puede haber más de una red de portales warp, con diferentes centros relativos. Esto significa que el enrutamiento del tráfico entre dos lugares remotos del universo puede volverse muy complejo, pero nada inviable. Si la computadora de su nave tiene toda la información que necesita para simular el movimiento de estas redes, entonces puede generar la mejor ruta entre dos puntos cualesquiera sobre la marcha.

Por lo tanto, necesitará muchas puertas warp para comenzar, pero cambiar las distancias entre dos puertas no será un factor que afecte el mantenimiento de la puerta.

No estoy seguro de si esta es una respuesta sólida. ¿No estás simplemente reclasificando el acto de construir carriles warp de reemplazo como construirlos de inmediato? Incluso un sistema estelar cercano al centro galáctico necesitará algunos cientos de estos, un sistema estelar alrededor de la circunferencia exterior de la Galaxia podría necesitar billones... Y cada uno probablemente necesitará algo de mantenimiento con basura espacial y cosas por el estilo (lo cual va a suceder). ser una pregunta futura).
Sí, más o menos eso es exactamente lo que he hecho. Los sistemas estelares cerca de la circunferencia exterior tendrán que hacer frente a una menor accesibilidad y priorizar solo unos pocos lugares a los que desean mantener un acceso relativamente constante.