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アルカビエールドライブは、紙のモデルでよく知られているワープドライブの1つです。ワープドライブの可能な方法は、現実の物理学や厄介な境界の問題にあまり夢中にならない限り、数学的に機能するようです。

最近、Alcubierreドライブの概念が数学的にモデル化されたメタマテリアル内でテストされました。これは、時空の大まかな類推を提供できます。興味深いことに、これらの条件下では、Alcubierreドライブは光の壁を破ることはできませんが、光速の25％を実行することは可能であり、これは低速とは言えません。

わかりましたので、ここで取り組むべき2つの概念的な問題があります。一体何がAlcubierreドライブですか？そして一体はメタマテリアルですか？

Alcubierreドライブは、宇宙船が時空の泡をゆがめることができる駆動メカニズムを備えていると考える数学的な思考実験の一種であり、目の前の泡の成分が収縮してあなたの前にポイントをもたらし、泡は後ろにあります拡大し、背後にあるものをさらに遠ざけます。

このゆがんだ形状は、時空の波のサーファーのように、宇宙船を前進させます。船が前進するときにこのワープを動的かつ継続的に維持すると、泡の外側の観測者の視点からは光速よりも速い速度になる可能性がありますが、船は泡内の局所的な時空に対してほとんど移動しません。確かに、旅の間中、乗組員は自由落下状態を経験し、G軍に悩まされることはありません。

Alcubierreドライブモデルのいくつかの制限は、数学は船の前進が理論的に可能であると示唆することができますが、それがどのように開始し、その後目的地で停止するかは明確でないことです。バブルの発生のメカニズムについても説明が必要です。時空を歪めるには、何らかの方法で質量またはエネルギー密度を再配分する必要があります。これが粒子を泡の端に押し出すことを含む場合、これは、泡の境界にある粒子が、泡の外部の時空の基準の枠内で光よりも速く移動する状況を危険にさらします-これは基本原理に違反します一般相対性理論の。

ネガティブエネルギー、エキゾチックマター、タキオンなど、さまざまな回避策が提案されています。それでも、朝食前に6つの不可能なことが信じられたら、アルクビエールドライブもおすすめです。

現在、メタマテリアルは、電磁波（および音波または地震波）を制御および成形できる幾何学的特性を持つマトリックスのような構造です。今日まで、そのような材料は理論化されているだけでなく、少なくとも長波長の放射線を操作する能力を備えて構築されています。しかし、理論的には、非常に細かく精密化されたメタマテリアルは、光学的で短い波長を操作できる可能性があります。少なくとも、理論的には、見えないクロークや宇宙船のクローキングデバイスの可能性があります。

とにかく、ほとんどの電磁スペクトルを操作できるメタマテリアルは、たとえ現在のテクノロジーで構築できないとしても、数学的にモデル化できます。このモデリングは、仮想ブラックホールを作成し、ホーキング放射の可能性を調査するために使用されています。そこで、同じ方法を使用して、Alcubierreワープドライブをテストしてみませんか？

いわゆる「完全な」メタマテリアルのマテリアルパラメータでも、Alcubierreドライブは光速を壊すことはできませんが、25％の光速を達成することができます。これにより、約17年でアルファケンタウリシステムが実現します。加速と減速は旅のほんの一部にすぎないと想定しています。

このテストでメタマテリアルによって課せられた制限が、時空のゆがみを適切にエミュレートできないことを示しているかどうか-アルキュビエールドライブが光速を打ち破る必要があるかどうか-またはアルキュビエールドライブがそれを実行できないかどうかは、未解決の問題のままです。意外で励みになるのは、ドライブが実際に機能する可能性があるということです...

参考文献： Smolyaninov、I。Alcubierreワープドライブのメタマテリアルベースのモデル。