 |
Je tu predposledný článok seriálu, skúmajúci všetky zvyšné možnosti pohonu. Niekoho možno tieto vedecké debaty zaujali, niekoho inšpirovali, poinformovali alebo len pobavili, ale dúfam, že aspoň trochu poodhalili buducnosť…
Ostatní možnosti pohonu
Červí díry a warpový pohon nejsou jedinými koncepty pohonu využitelnými ve vzdálené budoucnosti, i když je pravda, že jsou jedinými známými možnostmi nadsvětelného pohonu. Koncepty, o kterých se zde zmíním, jsou pouze podsvětelné pohonné systémy, ale oproti klasickým reaktivním pohonným systémům mají řadu výhod.
První takovou možností je využití již zmíněných vakuových fluktuací k získávání energie. Lidstvo by se tak dostalo ke skutečně neomezenému energetickému zdroji bez nutnosti používání jakéhokoliv paliva a bez žádných odpadních látek – energie by byla vyráběna v libovolném množství doslova z ničeho. Revoluci, kterou by to přineslo, si jistě jsme schopni představit a využití k pohonu vesmírných lodí by se meze nekladly. Ať se to jeví jak chce vzdáleně, už teď se plánují experimenty s využitím mikroelektromechanických zařízení k získávání energie z vakua na základě Casimirova jevu. Výzkum vakuových fluktuací by kromě získání neomezeného zdroje energie mohl mít i další důsledky. Podle kvantové elektrodynamiky jsou vakuové fluktuace spjaty s nejrůznějšími fyzikálními jevy – jako např. s rychlostí šíření světla ve vakuu, hmotností částic, spontánními emisemi a topologií samotného vesmíru. Kdyby se povedlo přijít na to, jakým způsobem vakuové fluktuace tyto věci ovlivňují a jak by šlo jejich vliv zmanipulovat, mohlo by to přinést další průlom v oblasti vesmírném pohonu.
Jiným zajímavým výzkumem je výzkum vztahu mezi elektromagnetismem a gravitací. Je zde totiž možnost, že elektromagnetismus může dynamicky ovlivňovat prostor, čas a gravitaci. Plánuje se experiment, kde by se mělo ověřit, zda-li jsou některá silná elektromagnetická pole schopna zpomalovat čas podobně, jako k tomu dochází v oblasti silných gravitačních polí. Pokud by něco takového bylo možné, pak by teoreticky mohlo být možné i přímo elektromagneticky ovlivňovat gravitaci, a tak by tohoto jevu mohlo být využito k pohonu vesmírných lodí bez nutnosti používání paliva (tedy k čistému gravitačnímu pohonu).
Dalším zajímavým výzkumem je pochopení vztahu mezi setrvačností a hmotností. Výzkum je založen na teoretické interpretaci Machova principu, tak jak ji podal James Woodward. Podle Machova principu je setrvačnost gravitačním efektem plynoucím z celkového gravitačního působení veškeré hmoty ve vesmíru na akcelerující objekt. Podle Woodwarda by měl objekt, jehož energie by se s časem měnila, i časově proměnnou hmotnost. Vědci navrhli experiment, který by mohl prokázat možné variace v hmotnosti vzniklé nelineárními vibracemi nabitého kondenzátoru. Pokud by toto bylo prokázáno, Machova principu by mohlo být využito jak k snadnějšímu urychlování vesmírných lodí, tak dokonce možná i k jejich samotnému pohonu bez nutnosti využití paliva (zase by šlo de facto o gravitační pohon).
Zde bych chtěl upozornit i na efekt „gravitačního stínění“ rotujících vysokoteplotních supravodičů, který byl poprvé zjištěn Eugenem Podkletnovem. Podkletnov totiž naměřil ztrátu hmotnosti objektu umístěného nad zmagnetizovaným rotujícím supravodivým diskem a domníval se, že by mohlo jít o ovlivnění gravitace. Bohužel tento experiment nebyl proveden zrovna profesionálně a dnes se vědci domnívají, že ztráta hmotnosti byl zřejmě klam vzniklý nepřesným měřením. I přesto se ovšem NASA pokouší provést přesný experiment, který by tento jev (předpokládanou manipulaci s gravitací pomocí Josephsonova junkčního efektu) potvrdil, či spíše vyvrátil. Obávám se ovšem, že skutečně šlo o omyl podobně, jako tomu bylo před lety s tzv. „studenou jadernou fůzí“. Kdyby se ovšem ukázalo, že Podkletnov měl pravdu, znamenalo by to průlom ve vědě a zřejmě i jednoduchou cestu ke gravitačnímu pohonu.
Poslední, o čem bych se zde chtěl zmínit, jsou dva kvantové jevy – tzv. kvantové tunelování a Einstein-Podolsky-Rosenův paradox (a z něj plynoucí efekt nazývaný jako „kvantová teleportace“). V obou těchto jevech dochází ke skutečně nadsvětelnému pohybu fotonů (respektive přenosu jejich stavů), ale přitom nedochází k porušení teorie relativity, jelikož jde o čistě kvantové jevy. V případě kvantového tunelování se velmi zjednodušeně řečeno jedná o to, že pokud fotony nemají dostatek energie k překonání překážky klasickou cestou, dojde k tomu, že foton nadsvětelnou rychlostí projde skrze překážku – vlastně si cestu protuneluje. Některé experimenty (např. provedené prof. Güntherem Nimtzem, který údajně skrze 11,4cm silnou překážku poslal pomocí mikrovln Mozartovu 40. Symfonii 4,7× rychleji než světlo) nasvědčují, že by tohoto efektu mohlo být využito k nadsvětelné komunikaci, ale zřejmě tomu tak nebude. Samotné fotony sice mohou dosáhnout při kvantovém tunelování nadsvětelné rychlosti (jak to experimentálně prokázal i Raymond Chiao, kterému se skutečně povedlo skrze bariéru poslat fotony 1,7× rychleji než rychlostí světla ve vakuu), ale nelze pomocí nich poslat signál (tedy nelze nadsvětelně přenést informaci). Je to dáno Heissenbergovým principem neurčitosti. V případě kvantové teleportace je využíváno jiného jevu. Vezměte si, že máme dva fotony v entanglovaném stavu (to znamená, že jsou součástí stejného kvantového systému – toho lze dosáhnout např. pomocí laserového paprsku procházejícího skrze speciální typ hranolu) a necháme každý letět jiným směrem. Jakmile bychom s jedním z fotonů něco provedli (konkrétně pokud bychom změnili některý z jeho kvantových stavů), to samé se by se ve stejný okamžik projevilo i na onom druhém fotonu, i kdyby byl třeba stovky světelných let daleko. Vypadá to tedy, že jde o přenos informace nekonečnou rychlostí (tzn. bez časové prodlevy), což by znamenalo porušení teorie relativity. Tento paradox byl poprvé zformulován Albertem Einsteinem, Borisem Podolskym a Nathanem Rosenem, kteří chtěli poukázat na neúplnost kvantové mechaniky. Kvantové mechanice se ale tento jev povedlo vysvětlit. Dnes se mu říká kvantová nelokálnost. Byly dokonce provedeny experimenty, které platnost tohoto jevu potvrdily (např. Antonu Zeilingerovi se povedlo bez časové prodlevy „teleportovat“ polarizační stav jednoho fotonu na druhý, který byl v ten okamžik na opačné straně laboratoře). Ovšem reálnému využití k nadsvětelné komunikaci brání Heissenbergův princip neurčitosti (takže ač jednotlivé stavy fotonů mohou být přeneseny nadsvětelně, nikdy nedojde k nadsvětelnému přenosu informace – není takto možno poslat signál). Shrnuto a podtrženo, kvantového tunelování ani EPR paradoxu (tedy kvantové teleportace) nemůže být k nadsvětelné komunikaci (natož k pohonu) nikdy využito. Jednou z teoretických možností využití kvantové teleportace by snad v budoucnosti mohly být superrychlé kvantové počítače (ale i to je dosti sporné).
Na budúce záver a sumarizácia.
Michal Křenek http://mikos.ic.cz m.krenek@volny.cz