Wie würde es in einem Alcubierre-Feld aussehen?

Nehmen wir zum Zweck dieser Frage an, dass meine Crew all diese unangenehmen Probleme der Überlebensfähigkeit im Feld gelöst hat, ohne eine verheerende Explosion von Partikeln an ihrem Ziel auszulösen, und den Energiebedarf.

Wie würde das Sonnensystem für jemanden im Schiff aussehen, während der Antrieb aktiv war? Wenn sie sich aus irgendeinem Grund dazu entschließen würden, die Sonne durch ein Fenster zu betrachten, was würden sie sehen, wenn sie sich von ihr entfernten? Würden sie überhaupt etwas sehen können?

Diese Frage wird niemals beantwortet, da das Alcubierre-Feld einen sehr variablen Brechungsindex hat und die Frage nicht die Geometrie des gefragten Feldes enthält (die einfachen Fälle erfordern zu viel Masse-Energie, um aufgebaut zu werden).

Antworten (2)

Laut Wikipedia (was für eine Diskussion auf Laienebene, wissenschaftlich oder anderweitig mehr als ausreichend ist):

Der Alcubierre-Antrieb [...] ist eine spekulative Idee, [...] durch die ein Raumschiff scheinbar schneller als Licht reisen könnte [...].

Anstatt die Lichtgeschwindigkeit innerhalb eines lokalen Referenzrahmens zu überschreiten, würde ein Raumschiff Entfernungen zurücklegen, indem es den Raum vor sich zusammenzieht und den Raum dahinter ausdehnt, was zu einer effektiven Reise schneller als Licht führt.

Als ich meinen Abschluss in Physik machte (vor fast zwei Jahrzehnten), schrieb ich eine Arbeit über die visuellen Effekte von Reisen mit nahezu leuchtendem Licht. Obwohl dies nicht dasselbe ist, gibt es zwei ähnliche Umstände, die mir sofort ins Auge fallen – beide haben mit Winkeländerungen zu tun : Form und Farbe.

Zuerst die Formder Dinge ändert. Je mehr sich der Raum vor Ihnen zusammenzieht (und der Raum hinter Ihnen ausdehnt), desto „kleinere“ Dinge sehen vor Ihnen aus und desto „größer“ erscheinen die Dinge hinter Ihnen. Winkel von Objekten, die leicht außerhalb der Mitte liegen, ziehen sich zusammen, bis sie – an einer Grenze – direkt vor ihnen erscheinen; Je stärker der Raum zusammengezogen wird, desto enger wird der neue Winkel. Wenn Sie beispielsweise direkt auf ein sehr großes Objekt zusteuern (z. B. eine Galaxie, damit wir nicht gleich darauf stoßen) und es direkt vor Ihnen einen groben Kreis bildet, wird der Raum umso kleiner, je mehr er sich zusammenzieht Kreis wird, da die Mitte unverändert bleibt, da sich die Kanten zusammenziehen. Ein ähnlicher, aber umgekehrter Effekt tritt bei Objekten hinter Ihnen auf: Sie erweitern den "Kegel" von Ihnen zu ihnen. Eine kreisförmige Galaxie direkt hinter Ihnen wird sich ausdehnen, da das Zentrum unverändert bleibt, da sich alle Ränder verbreitern. Im Extremfall scheinen Dinge direkt hinter Ihnen Sie zu "verschlucken", wenn die Winkel 90° überschreiten ...

Zweitens ändert sich auch die Farbe der Dinge. Die eigentliche Wellenlänge des Lichts erfährt die gleiche Kontraktion (vorwärts) und Expansion (hinten). Die Wellenlänge des Lichts wirkt sich unter anderem auf die Farbe aus – daher neigen Dinge vor Ihnen zu einer „Blauverschiebung“ und Dinge hinter Ihnen zu einer „Rotverschiebung“. Bei kleineren Kontraktions- und Expansionsstufen würde dies die Dinge nur seltsam aussehen lassen ... aber das elektromagnetische Spektrum ist mehr als nur das visuelle Spektrum. Im Extremfall werden Dinge hinter Ihnen von Rot ins Infrarote und dann in Mikro- und Radiowellen verschoben, und Dinge vor Ihnen werden von Blau ins Ultraviolett und dann in ionisierende Strahlung verschoben. Hoffentlich versteht Ihre Kultur, die ein funktionierendes FTL-Laufwerk erfunden hat, dass sie einen Strahlenschutz benötigen ...

Für nahezu leuchtende Reisen werden diese beiden Effekte erst wirklich interessant, wenn Sie etwa 0,99999 c erreichen, obwohl sie lange vorher mit bloßem Auge sichtbar sind. Dann stellt sich die Frage, wie viel Speicherplatz Sie in Ihrem Laufwerk "zusammenziehen" und "ausdehnen". (Ich würde Gleichungen liefern, aber ich müsste sie aus einer Kiste im Keller ausgraben - und obwohl sie mathematisch gesehen nichts allzu Böses erfordern, beinhalten sie vierdimensionale Vektormatrizen, was Mathephoben Alpträume bereitet . Ich habe dieses Zeug seit fast zwei Jahrzehnten nicht mehr angefasst, also möchte ich lieber nicht versuchen, mich mit der eigentlichen Physik zu beschäftigen – nur mit den hochrangigen Laienbeschreibungen.)

Ich könnte mir vorstellen, dass das Licht vor dem Schiff so blauverschoben wäre, dass sogar Radiowellen zu gefährlichen Gammastrahlen werden würden. Licht hinter dem Schiff könnte das Schiff niemals erreichen. Basierend auf dem, was Sie über die Lichtbiegung gesagt haben, würde möglicherweise das gesamte Licht (vorne und hinten) auf eine einzige vertikale Linie vor dem Schiff gebogen. Höchstwahrscheinlich müsste diese Hochfrequenzstrahlung von der Blase weggeleitet werden, um das Schiff zu schützen. Wäre die Blase nicht pechschwarz?
Während der erwähnte „Schluck“-Effekt ziemlich ausgeprägt wird, müsste man unendlich schnell fahren, um unendlich schwarz zu werden. Während Sie nicht unendlich schwarz brauchen, um eine "schwarze Blase" (für das menschliche Auge) zu erhalten, wäre die Winkelbiegung, von der wir sprechen, wirklich obszön.
Ich verstehe. Selbst wenn die "Geschwindigkeit" über "c" liegt, erhalten Sie immer noch vernünftige Winkel? Ich würde immer noch davon ausgehen, dass die hintere Hälfte der Blase schwarz wäre, da sich die Blase schneller bewegt als jedes Licht, das versucht, sie von hinten zu erreichen. Nur nach vorne gerichtetes Licht sollte von der Blase erfasst werden, obwohl ich dachte, dass sogar das nach vorne gerichtete Licht vollständig gebogen werden würde. Macht Sinn, dafür unendliche Geschwindigkeit zu brauchen! Ich dachte immer noch pechschwarz, da dieses blauverschobene Licht möglicherweise noch von der Blase weggefegt werden musste, um die Strahlenbelastung zu minimieren, wodurch die Blase immer noch dunkel blieb.

Die Antwort auf diese Frage ist einfach zu beschreiben... Je nachdem, ob Sie vor oder hinter sich schauen, sehen Sie sich entweder einem weißen oder einem schwarzen Feld gegenüber.

Der Grund dafür ist, wenn ich mich richtig erinnere, dass Sie, wenn Sie sich vorwärts bewegen, in jedes bisschen Licht rennen, das so schnell ist, dass das kleine Licht, das dort ist, aufgebaut, multipliziert und in das sichtbare Lichtspektrum (und darüber hinaus) verschoben wird. das weiße Feld zu machen, während hinter dir kein Licht dich einholen kann, das das schwarze Feld macht.