Hur man bygger en Warp Drive med hjälp av metamaterial

Metamaterial är ämnen där deras förmåga att stödja elektriska och magnetiska fält kan förändras. Fixa med dessa egenskaper på precis rätt sätt och du kan styra elektromagnetiska vågor på alla möjliga konstiga och exotiska sätt. Den mest populära användningen av denna idé är att bygga osynlighetskappor men det finns en annan mer fascinerande tillämpning. Det visar sig att det finns en formell matematisk analogi mellan hur metamaterial böjer ljus och hur gravitationen gör det. Inuti metamaterial blir det elektromagnetiska rymden förvrängd på exakt samma sätt som rumtiden i allmänhet relativt sett. Det betyder att fysiker kan använda metamaterial för att simulera själva universum och alla konstiga fenomen med allmän relativitet. Vi har tittat på olika försök att återskapa svarta hål, B ig Bang och till och med multiversum. Men det finns en annan sak som allmän relativitet tycks tillåta: snabbare än ljusresor. 1994 insåg den mexikanske fysikern, Michael Alcubierre, att även om relativitetsteorien förhindrar resor snabbare än ljuset i förhållande till rymdtidens struktur, sätter den inga begränsningar på hastigheten med vilken regioner i rumtiden kan röra sig i förhållande till varandra.
Det antyder ett sätt att bygga en varpdrift. Alcubierre föreställde sig en liten volym platt rymdtid där en rymdfarkost sitter, omgiven av en bubbla av rumtid som krymper i färdriktningen, för din destination närmare och sträcker sig bakom dig. Han visade att denna krympning och sträckning kunde göra det möjligt för bubblan – och rymdskeppet den innehöll – att röra sig i superluminala hastigheter.
Idag påpekar Igor Smolyaninov vid University of Maryland att om den här typen av bubblor är möjliga i rymdtiden, så borde det vara möjligt att simulera dem inuti ett metamaterial. Hans analys ger intressant läsning. Det visar sig att det inte är möjligt att resa snabbare än lätt i något fysiskt realiserbart metamaterial. Det stämmer överens med olika analyser av Alcubierres idéer som tyder på att hans bubbla skulle vara mycket instabil och att superluminal resa skulle vara omöjlig. Vi tittade på en här. Smolyaninov säger dock att subluminal resa fortfarande är möjlig med denna metod och visar hur det borde vara möjligt att nå hastigheter på upp till en fjärdedel av ljusets hastighet genom att förvränga utrymmet framför och bakom resenären. Det är inte riktigt varphastighet, inte i närheten av det faktiskt. Men det är en rimlig andel knop enligt allas standarder. Det återstår bara för någon att faktiskt bygga ett metamaterial som kan detta trick. Och att döma av hastigheten med vilken det här utvecklas, borde vi inte ha för lång tid att vänta. Ref: arxiv.org/abs/1009.5663 : Metamaterial-baserad modell av Alcubierre Warp Drive Dölj