ما هو محرك ألكوبيير

محرك ألكوبيير هي فكرة تأملية لمحرك الالتواء والتي وفقًا لها يمكن للمركبة الفضائية أن تحقق انتقالًا واضحًا أسرع من الضوء عن طريق تقليص الفضاء أمامها وتوسيع المساحة خلفها، على افتراض أن حقل كثافة الطاقة القابل للتكوين أقل من الفراغ، أي الكتلة السالبة.

ما هو محرك ألكوبيير

اقترح الفيزيائي النظري ميغيل ألكوبيير في عام 1994، أن محرك ألكوبيير مبني على حل معادلات مجال أينشتاين، نظرًا لأن هذه الحلول عبارة عن موتر متري، حيث يُشار أيضًا إلى محرك ألكوبيير باسم متري الكوبيير.

على الرغم من أن المقياس الذي اقترحه الكوبيير يتوافق مع معادلات مجال أينشتاين، إلا أن إنشاء مثل هذا المحرك ليس ممكنًا بالضرورة، حيث تتضمن الآلية المقترحة لمحرك الكوبيير كثافة طاقة سالبة، وبالتالي تتطلب مادة غريبة أو معالجة للطاقة المظلمة. 

إذا تعذر وجود مادة غريبة بالخصائص الصحيحة، فلا يمكن بناء محرك الأقراص، ومع ذلك جادل ألكوبيير بعد حجة طورها علماء الفيزياء بتحليل الثقوب الدودية التي يمكن عبورها بأن فراغ كازيمير بين الصفائح المتوازية يمكن أن تفي بمتطلبات الطاقة السلبية لمحرك الكوبيير، حيث زعمت بعض الأبحاث أن مثل هذا المفهوم ممكن باستخدام الطاقة الإيجابية البحتة باستخدام موجات.

هناك مشكلة أخرى محتملة وهي أنه على الرغم من توافق مقياس الكوبيير مع معادلات أينشتاين، إلا أن النسبية العامة لا تتضمن ميكانيكا الكم، حيث قدم بعض علماء الفيزياء حججًا تشير إلى أن نظرية الجاذبية الكمومية التي ستدمج كلا النظريتين ستزيل تلك الحلول في النسبية العامة التي تسمح بالسفر عبر الزمن.

اختراع محرك الكوبيير

في عام 1994، اعطى ميغيل ألكوبيير مقترح لتغيير هندسة الفضاء بواسطة بناء موجة من شأنها أن تتسبب في تقلص نسيج الفضاء الذي يسبق المركبة الفضائية وتوسع المساحة الموجودة خلفه، إذ أنه بعد ذلك ستركب السفينة هذه الموجة داخل منطقة من الفضاء المسطح، والمعروفة باسم فقاعة الالتواء، ولن تتحرك داخل هذه الفقاعة. ولكن بدلاً من ذلك يتم نقلها أثناء تحرك المنطقة نفسها بسبب الإجراءات من محرك الأقراص، حيث ستكون السرعة المحلية بالنسبة للزمكان المشوه تحت الضوء، لكن السرعة التي يمكن للمركبة الفضائية أن تتحرك بها ستكون فائقة اللمعان، مما يجعل الرحلة بين النجوم ممكنة، مثل زيارة بروكسيما سنتوريفي غضون بضعة أيام.

ما هو متري الكوبيير

يعمل مقياس ألكوبيير على تحديد زمكان محرك الالتواء، إذ إنه مشعب لورينتزي، فإذا تم شرحه في سياق النسبية العامة، فإنه يفتح مجال لفقاعة الالتواء بالظهور في الزمكان المسطح سابقًا والابتعاد بسرعة أكبر من سرعة الضوء بشكل فعال، ويعتبر الجزء الداخلي من الفقاعة هو إطار مرجعي بالقصور الذاتي ولا يعاني السكان من تسارع مناسب. ولا تتضمن طريقة النقل هذه كائنات متحركة بسرعات تفوق سرعة الضوء فيما يتعلق بمحتويات فقاعة الالتواء، أي أن شعاع الضوء داخل فقاعة الالتواء سيظل دائمًا يتحرك بسرعة أكبر من السفينة.نظرًا لأن الأجسام الموجودة داخل الفقاعة لا تتحرك محليًا تكون أسرع من الضوء، فإن الصيغة الرياضية لمقياس ألكوبيير تتوافق مع الادعاءات التقليدية لقوانين النسبية، أي أن جسمًا ذا كتلة لا يمكنه بلوغ سرعة الضوء أو تجاوزها، والتأثيرات النسبية التقليدية مثل تمدد الوقت لن تنطبق كما هو الحال مع الحركة التقليدية بسرعات قريبة من الضوء.امتداد لمقياس ألكوبيير الذي يلغي تمدد عناصر الحجم ويعتمد بدلاً من ذلك على التغيير في المسافات على طول اتجاه السفر هو مقياس عالم الرياضيات خوسيه ناتاريو، حيث انه في مقياسه يتقلص الزمكان نحو مقدمة السفينة ويتمدد في الاتجاه العمودي للحركة، مما يعني أن الفقاعة في الواقع تنزلق عبر الفضاء تقريبًا عن طريق دفع الفضاء جانبًا.

يظل محرك ألكوبيير مفهومًا افتراضيًا مع وجود مشاكل تبدو صعبة، على الرغم من أن كمية الطاقة المطلوبة لم يعد يُعتقد أنها كبيرة بشكل لا يمكن الحصول عليه، وعلاوة على ذلك، يدعي أليكسي بوبريك وجياني مارتيير أنه من حيث المبدأ يمكن بناء فئة من زوايا محرك الالتفاف المتناظرة كرويًا تحت اللمعة بناءً على المبادئ الفيزيائية المعروفة حاليًا للإنسانية، مثل الطاقة الإيجابية.

الاتصال بالطاقة المظلمة والمادة المظلمة

اقترح أحد علماء الفيزياء نظرية تعمل على توحيد الطاقة المظلمة والمادة المظلمة في سائل مظلم واحد، والتي من المتوقع أن تكون قابلة للاختبار بواسطة أدوات علمية جديدة قادرة تم بناؤها.

ووجد فارنس أن ألبرت أينشتاين قد اكتشف فكرة الكتل السالبة الجاذبة للاشمئزاز أثناء تطوير معادلات النسبية العامة، وهي فكرة تؤدي إلى فرضية جميلة ، حيث لديه كميات متساوية من الصفات الإيجابية والسلبية، وتعتمد نظرية فارنيس على الكتل السالبة التي تتصرف بشكل مماثل لفيزياء محرك الكوبيير، مما يوفر حلاً طبيعيًا للأزمة في علم الكونيات الحالية بسبب متغير هابل الزمني.

نظرًا لأن نظرية فارنز تسمح لكتلة موجبة، أي سفينة بالوصول إلى سرعة مساوية لسرعة الضوء، فقد أطلق عليها اسم مثيرة للجدل، فإذا كانت النظرية صحيحة، والتي نوقشت بشدة في الأدبيات العلمية، فسوف تفسر الطاقة المظلمة والمادة المظلمة وتسمح بمنحنيات مغلقة شبيهة بالزمن، وتشير إلى أن محرك ألكوبيير ممكن ماديًا مع المادة الغريبة.

الصعوبات التي تواجهها مقاييس محرك ألكوبيير

يتحدى مقياس محرك ألكوبيير صعوبات كبيرة؛ بسبب أن كل نظريات الزمكان المعروفة بمحرك الالتواء لا تتماشى مع ظروف الطاقة المختلفة، ومع ذلك، فإن محرك الالتواء من نوع ألكوبيير يمكن أن يتحقق من خلال استغلال بعض الظواهر الكمية التي تم التحقق منها تجريبياً، مثل تأثير كازيمير، والتي تؤدي إلى توتر طاقة ينتهك أيضًا ظروف الطاقة، مثل الكتلة السالبة والطاقة عندما وصفت في سياق نظريات المجال الكمومي.

متطلبات الكتلة والطاقة في محرك ألكوبيير

إذا كان هناك بعض الاختلافات الكمية التي حددها فورد ورومان، فقد تكون متطلبات الطاقة لبعض محركات الالتواء كبيرة وغير نافعة، على سبيل المثال، قد تكون الطاقة المكافئة لـ −10 64 كجم مطلوبة لنقل مركبة فضائية صغيرة عبر مجرة ​​درب التبانة كمية بأحجام أكبر من الكتلة المقدرة للكون المرئي، كما تم تقديم الحجج المضادة لهذه المشاكل الواضحة، على الرغم من أن متطلبات الطاقة لا تزال تتطلب عمومًا حضارة من النوع الثالث على مقياس كارداشيف.

حاول العالم فان دين معالجة المشكلات المتوقعة بواسطة تقليل مساحة سطح الفقاعة ثلاثية الأبعاد التي يتم نقلها عن طريق محرك الأقراص، وفي نفس الوقت توسيع الحجم ثلاثي الأبعاد الموجود بالداخل، حيث تمكن فان دن بروك من تقليل إجمالي الطاقة اللازمة للنقل الصغير ذرات إلى أقل من ثلاث كتل شمسية.