Warum scheinen sich Schiffe zu dehnen, wenn sie auf Warp springen?

Der Warp-Antrieb von Star Trek ähnelt dem Alcubierre-Antrieb, einem theoretischen Antrieb, der schneller als Licht ist und 1994 vom Physiker Miguel Alcubierre vorgeschlagen wurde.

Aus dem Wikipedia - Artikel über den Alcubierre-Antrieb:

Die Fernsehserie Star Trek verwendete den Begriff "Warpantrieb", um ihre Methode der Reise schneller als Licht zu beschreiben. Weder die Alcubierre-Theorie noch etwas Ähnliches existierten, als die Serie konzipiert wurde, aber Alcubierre erklärte in einer E-Mail an William Shatner, dass seine Theorie direkt von dem in der Show verwendeten Begriff inspiriert sei, und verweist in seinem Artikel von 1994 darauf.

Insbesondere der Alcubierre-Antrieb verwendet eine "Warp-Blase" und ist das beste Modell, das wir derzeit haben, um den Warp-Antrieb von Star Trek auf mathematischer / allgemein relativistischer Ebene zu verstehen. Die Idee wurde in jüngerer Zeit von anderen theoretischen Physikern wieder aufgegriffen, wie auch im obigen Artikel angegeben:

Im Jahr 2012 gaben der Physiker Harold White und seine Mitarbeiter bekannt, dass die Änderung der Geometrie exotischer Materie den Masse-Energie-Bedarf für ein makroskopisches Raumschiff vom Äquivalent des Planeten Jupiter auf das der Raumsonde Voyager 1 (~ 700 kg) oder weniger reduzieren könnte. und erklärten ihre Absicht, kleine Experimente zum Bau von Warpfeldern durchzuführen. White schlug vor, die Form der Kettblase von einer Kugel in einen Torus zu ändern. Wenn außerdem die Intensität des Space Warps über die Zeit oszillieren kann, wird die benötigte Energie noch weiter reduziert. Laut White könnte ein modifiziertes Michelson-Morley-Interferometer die Idee testen: Einer der Schenkel des Interferometers würde eine etwas andere Länge haben, wenn die Testgeräte mit Strom versorgt würden.

Die Implikation ist, dass ein Objekt, das sich in einer Warpblase bewegt, einen Längenunterschied (relativ zu seinem üblichen Aussehen) zu haben scheint, wenn es von einem Beobachter in Ruhe betrachtet wird – wie wir selbst, wenn wir ein Raumschiff beobachten, das auf Warp geht.

( Hinweis  : Ich habe das technische Handbuch von Star Trek: The Next Generation gelesen , bevor ich das Alcubierre-Modell untersucht habe.)

In der ersten Staffelfolge "The Battle" wird das Picard-Manöver beschrieben. Der ganze Sinn dieses Manövers besteht darin, auf hohen Warp zu springen, so dass das Schiff scheinbar an zwei Orten gleichzeitig ist. Dies liegt daran, dass, wenn Sie schneller als Licht reisen, Ihr Licht von beiden Positionen gleichzeitig bei einem Beobachter ankommen kann. In gewisser Weise ist dies wie ein Überschallknall , bei dem der Schall gleichzeitig bei einem Beobachter ankommt oder sich von mehreren Punkten oder einem verschmierten Problembereich verstärkt. Die Strecke, die Sie sehen, macht Sinn, da das Lichtartefakt eines Schiffes entlang dieser Spur gleichzeitig bei Ihnen ankommt.

Unten sind drei Aufnahmen während des Vorgangs des Picard-Manövers, die die Spuren im Universum zeigen

(Außerhalb des Universums: Wenn Sie darüber nachdenken, sollte dies nur passieren, wenn das Schiff auf Sie zukommt. Den Rest schreiben Sie der künstlerischen Freiheit zu.)

Okay, das ist meinerseits unsicher, denn das einzige, was ich über den Warp-Antrieb weiß, habe ich vor TNG gelesen, und ich erinnere mich nicht, wo ich es gelesen habe. Aber so wie ich es verstehe, macht der Warp-Effekt die Abstände zwischen den Dingen tatsächlich kürzer. Es hat etwas mit Wurmlöchern zu tun, wie im ersten TOS-Film gezeigt wurde, als etwas schief ging und das Schiff fast in ein Wurmloch fiel, das versehentlich durch einen aus dem Gleichgewicht geratenen Motor entstanden war.

Das Schiff tritt in den Warpraum ein, wo alles näher beieinander liegt. Der Dehnungseffekt zeigt den visuellen Effekt aus der Perspektive eines Beobachters, der beobachtet, wie das Schiff während der Fahrt in dieses „verdichtete Universum“ eintritt. Das Schiff scheint sich aufgrund des Unterschieds zwischen dem Bug und dem Heck des Schiffs während des Übergangs in den Warpraum zu dehnen. Sobald das Schiff den Warp-Eintritt beendet hat, verschwinden diese Unterschiede und das Schiff erscheint wieder normal, scheint sich aber sehr schnell zu bewegen.

Stellen Sie sich das so vor, als würden Sie zusehen, wie ein Stock in ein Glas Wasser eindringt. Der Stab scheint sich zu biegen und sieht aufgrund der feuerfesten Eigenschaften des Wassers tatsächlich etwas größer aus, aber sobald er vollständig aufgetaucht ist, sieht er wieder wie ein gewöhnlicher Stab aus, nur größer.

Das Problem bei der Einbeziehung der Lichtgeschwindigkeit besteht darin, dass es in diesem Fall zu einer Farbverschiebung kommen sollte. Picards Darstellung, dass aus einem Schiff zwei werden, kann nicht stimmen, da ein Beobachter einen Farbunterschied bemerken würde. Daher schlage ich vor, dass der Kapitän in Laiensprache sprach oder dass er selbst die beteiligten Mechanismen zu schlecht verstand, um sie angemessen zu beschreiben.

Was den Grund für keinen Dehnungseffekt bei älteren Schiffsmodellen betrifft, so schlage ich vor, dass der Effekt vorhanden war, aber nicht so auffällig, da Warpfelder weniger stark waren und Schiffe weniger reibungslos in den Warp eintraten.

Es sei denn, ich habe es falsch verstanden, dann vergiss das oben Gesagte.

Eigentlich, wie ich es verstehe, ist das rückwärts. Das Schiff sollte sich zusammenziehen und es sollte einen allgemeinen Lichtlinseneffekt um die Blase herum geben.