Do najbližje zvezde v manj kot dveh tednih

Predvajaj

Vesolje je veliko, zares veliko. Orjaško je preskromna beseda za opis. Pravzaprav je tako velikansko, da si tega niti ne moremo predstavljati. Zdi se, da potovanje do drugih zvezd in svetov ni mogoče, ker so preprosto predaleč. Pa vendar si človeštvo nenehno prizadeva, da bi prestopilo meje starega in odkrilo nove svetove.

Radi bi segli tudi po zvezdah, pa smo postavljeni pred nepremostljivo oviro. Ali pa bomo nekoč le lahko potovali do drugih zvezd in morda celo galaksij? Čeprav so razdalje v vesolju gigantske, znanstveniki razmišljajo o načinih, kako bi jih vendarle premagali.

Za predstavo: nam najbližja zvezda, Proksima Centavri, je od nas oddaljena 4,2 svetlobnih let. Pri tem upoštevajte, da je hitrost svetlobe 300.000 kilometrov na sekundo. Proksima Centavri je torej 200.000-krat dlje kot Sonce ali 50 milijonkrat dlje, kot znaša razdalja od Zemlje do Lune in nazaj.

Trenutno najhitrejše vesoljsko plovilo, kar so jih ljudje poslali v vesolje – Voyager 1– bi do Proksime Centavri potrebovalo neverjetnih 74.000 let. In to je samo nam najbližja zvezda. Če pogledamo preostanek naše galaksije, ima premer 100.000 svetlobnih let. Za potovanje od enega konca do drugega bi torej potrebovali na stotine milijonov let. Če bi želeli priti do njih v razumnem času, recimo v nekaj letih, bi torej morali znati potovati superhitro.

Nič pa ne more potovati hitreje od svetlobe, zato obstaja zgornja meja hitrosti, ki jo lahko dosežemo. Da bi se približali svetlobni hitrosti, bi bile potrebne velikanske količine energije. Znanstveniki so že predlagali številne možnosti, od pogonov na atomske eksplozije do pogonov na antimaterijo in laserska jadra. Vendar so fiziki izračunali, da bi za pot do najbližje zvezde s katerim izmed teh pogonov potrebovali 100-krat več energije, kot je trenutno proizvedemo na vsej Zemlji.

Obstajajo še bolj eksotične ideje, na primer pogon na temno materijo in na črno luknjo, vendar trenutno takega nihče ne zna zgraditi. A četudi bi znali, bi do najbližje zvezde potrebovali vsaj desetletje, saj bi z njimi lahko dosegli kvečjemu polovično svetlobno hitrost. Nekateri znanstveniki zato menijo, da bi bil edini praktični način potovanje z nadsvetlobno hitrostjo, še posebno če bi želeli priti do drugih galaksij.

Nam najbližja, Andromeda, je od našega planeta oddaljena nepredstavljivih 2,5 milijona svetlobnih let. Ker pa nič ne more potovati hitreje od svetlobe, to za nas pomeni nerešljivo zagato. Pa vendar obstajajo teoretični koncepti, ki bi načelno omogočili premostitev orjaških razdalj v kratkem času, ne da bi potovali hitreje od svetlobe. Ena takšnih idej so t. i. črvine.

Po trenutnih fizikalnih enačbah teorije splošne relativnosti, ki jo je odkril sloviti Albert Einstein, je namreč teoretično mogoče, da bi v prostoru – času ustvarili nekakšne predore oziroma bližnjice, ki bi povezovale dve zelo oddaljeni točki. Čeprav teorija dopušča obstoj takšnih črvin, še nikoli nismo nobene videli, kaj šele da bi jo znali sami ustvariti.

Nekateri verjamejo, da bi bile za to potrebne nepredstavljive količine energije in eksotične materije, ki sploh ne obstaja. Črvine so zato sicer lepa ideja, vendar se trenutno pojavljajo samo v znanstveni fantastiki. Druga možnost, za katero nekateri raziskovalci pravijo, da je trenutno pravzaprav edini obetajoči koncept, pa je t. i. warp. Ta pogon si je leta 1994 zamislil mehiški fizik Miguel Alcubierre.

Temelji na tem, da okoli vesoljske ladje ustvariš nekakšen mehurček v prostoru – času, v katerem lahko navidezno potuje hitreje od svetlobe. Čeprav je tak pogon teoretično mogoč, pa so raziskovalci izračunali, da bi za ustvarjanje mehurčka potrebovali velikanske količine energije, približno toliko, kot če bi uporabili vso materijo planeta Jupitra.

Prejšnji mesec pa so znanstveniki iz ameriške Nase pod vodstvom Harolda Sonnyja Whita sporočili, da so odkrili način, kako ustvariti warp z dosti manj energije, zato bi lahko bil tak pogon čisto realističen koncept. Profesor White zdaj namerava zamisel praktično preizkusiti v laboratoriju in ustvariti miniaturne mehurčke. V popularni znanstvenofantastični seriji Zvezdne steze so vesoljske ladje uporabljale prav warp, ki naj bi ga odkrili leta 2063. Morda pa medzvezdno potovanje le ni nemogoče in bomo nekoč iznašli način, kako potovati do drugih svetov, tako kot danes z lahkoto potujemo na druge celine.

——————————————————————

INTERVJU

Dr. Miguel Alcubierre iz Mehike med intervjujem za Val 202 prek Skype-a.

MP: Profesor Migiel Alcubierre (MA),  za zdaj je medzvezdno potovanje mogoče samo v znanstveno-fantastičnih filmih in knjigah. Ste optimistični glede tega, da se bo človeštvo nekoč tudi v resnici lahko podalo do drugih zvezd in galaksij?

MA: Dejansko sem precej optimističen glede potovanja do drugih zvezd, galaksije pa se zdijo predaleč. Tudi če ne bi potovali hitreje od svetlobe, bi lahko bližnje zvezde obiskali v naslednjih nekaj stoletjih. Potrebna tehnologija je že skoraj tu,  a je izjemno draga. Če v naslednjih tisoč letih ne bi dosegli drugih zvezd, bi bil zelo razočaran. Mislim, da smo tega sposobni in kar prepričan sem, da nam bo uspelo.

SW: Za primerjavo naj dam gradnjo velikih katedral. Ljudje, ki so gradili temelje, niso nikoli videli dokončane zgradbe. Postavili pa so temelje, na katerih je gradila naslednja generacija. Ne glede na to, kako daleč se nam zdi rešitev, najprej bo treba premostiti prepad med teorijo in prakso, znanostjo in uporabnostjo.

Dr. Sonny White. Vi oziroma Nasa ste pri nedavno sporočili, da znova proučujete možnost warp pogona. Kako bi si lahko naši poslušalci najlažje predstavljali, kako deluje ta pogon?

HSW: Najprej bom pojasnil bistvo težav pri medzvezdnem potovanju. Zadnje čase je bilo veliko slišati o sondi Voyager 1, ki se je počasi približevala medzvezdnemu prostoru. Voyager je prepotoval že okoli 120 astronomskih enot: razdalj med Zemljo in soncem, do najbližje zvezde, ki je oddaljena 4,3 svetlobna leta, pa bi potreboval 75.000 let. Medzvezdne razdalje so nepredstavljivo velike. Potem je tu še druga ovira, ki jo imenujem kar enajsta zapoved: ne prekorači svetlobne hitrosti. A kaj, če bi do Proxime Centauri želeli v nekaj mesecih, ne da bi kršili enajsto zapoved? Vemo, da so kozmična inflacija, širjenje in krčenje, resnični pojavi in da se vesolje širi in krči, kakor hitro želi. To bi lahko izkoristili za zelo hitro potovanje.

MA: Ideja je zelo preprosta in izhaja iz predpostavke, da prostor ni nekaj fiksnega. Einsteinova teorija splošne relativnosti  uči, da se prostor lahko ukrivi, raztegne ali skrči. Če sedite, za vami pa je Zemlja, potem se – z raztezanjem prostora za vami – oddaljujete od Zemlje. Istočasno pa lahko skrčite prostor pred vami in ste tako bližje neki zvezdi. Krčenje prostora pred vami in raztezanje prostora za vami vas potiska skozi prostor, obenem pa nima hitrostne omejitve. Podobno je s tekočim trakom na letališčih, ki vas pomikajo naprej, ne da bi morali hoditi. Ideja je podobna v tem, da se vam ne bi bilo treba premikati v prostoru, ampak bi sam prostor opravil vso delo. Težava je, kako bi to izdelali v praksi. Manipuliranje s prostorom ni nekaj, kar bi lahko naredili kar tako. Potrebujete skoncentrirane ogromne količine energije in materije.

Dr. Sonny White je Nasin znanstvenik, ki raziskuje praktične možnosti za uporabo pogona warp-drive.

Kako daleč ste s tem projektom, nameravate ta pogon zgraditi in preizkusiti tudi v praksi, je to sploh mogoče?

HSW: Izračuni so precej jasni – potrebovali bi energijo, ki bi ustrezala masi Jupitra, torej koncept, ki je zanimiv, ni pa praktičen. Zdelo pa se mi je, da je to možno v naravi in morda lahko to doseže tudi človek. Odkril sem način, kako bi lahko zelo zmanjšali potrebno energijo za tako imenovani warp mehurček. Vesoljska ladja, ki bi tako potovala, bi bila kot nogometna žoga, okoli nje pa obroč. Izračunal sem, da se količina potrebne energije bistveno zmanjša, če obroč ni zelo tanek, podoben pasu za hlače, ampak je bolj podoben krofu ali zračnici. Idejo smo tako premaknili iz nepraktičnih nazaj v kategorijo uresničljivih. Prijatelj se je spomnil na prvi jedrski reaktor leta 1942 v Čikagu. Ko so ga zagnali, je ustvaril pol vata energije, kar ni dovolj niti za žarnico. A že enajst mesecev za tem smo vključili prvi štiri megavatni jedrski reaktor.

Kako hiter pa bi bil ta pogon, koliko časa bi recimo potrebovali, da bi z njim prišli do najbližje zvezde Proxima-centauri?

HSW: Z idejo pogona warp bi s širjenjem in krčenjem prostora, z uporabo luknje v vesoljskih zakonih, lahko potovali s poljubno hitrostjo. Ta izlet bi lahko bil zelo kratek. V svojih izračunih uporabljam desetkratno hitrost svetlobe, vendar je to le poljubna številka. Če bi želeli na Proksimo Kentavro, ki je oddaljena 4,3 svetlobnega leta, bi to pot opravili v recimo dveh tednih, merjeno z urami na vesoljskem plovilu in tu v nadzoru poletov v Houstonu.

MA: Ni meje. V principu bi lahko šlo tako hitro, kot bi želeli. A hitreje kot bi šli, več energije bi potrebovali. Potrebovali bi energijo ekvivalentno celotnemu planetu, denimo celotno maso Jupitra pretvorjeno v energijo. Še huje, potrebovali bi negativno energijo, ki ustvarja antigravitacijo, a kaj takšnega še nikoli nismo videli. Vse kar poznamo, ustvarja normalno gravitacijo. Antigravitacija ustvarja odbojno, ne privlačno silo, a ne vemo, če obstaja. Če ne obstaja, potem ni mogoče narediti warp pogona. Če obstaja, pa bi še vedno potrebovali ogromne količine energije.

Še zadnje vprašanje – če bi ta trenutek imeli na voljo vesoljsko ladjo z medzvezdnim pogonom, kam bi se vi osebno najprej odpravili?

HSW: Najbrž bi bil kakšen s seznama eksoplanetov, ki jih za nas katalogizirajo kolegi iz Nasinega laboratorija za reaktivni pogone. Naše galaktične sosede – poglejte zemljevid v 3D – skoraj vsaka zvezda v naši okolici ima planete in še jih bomo odkrivali. Mislim, da ima planet Gliese 581g veliko zanimivih lokacij.

MA: Najprej bi šel do središča naše galaksije. Je zelo daleč stran – 30.000 svetlobnih let, vendar je tam velikanska črna luknja. No, ne bi rad obiskal črne luknje, ker če jo obiščeš, nikoli ne prideš ven, ampak bi šel v njeno bližino in opazoval, kaj počne in kakšne so njene lastnosti. In tudi to, da bi bil v središču galaksije, bi bilo spektakularno. Gostota zvezd tam od sto do tisočkrat večja, kot tu, torej bi bilo nočno nebo spektakularno. Zvezde bi bile skoraj vsepovsod. To je torej kraj, kamor bi želel iti.

ZAHVALA:  Posebna hvala prevajalcem, ki ste se udeležili eksperimenta Frekvence X, ko smo vas tik pred oddajo prosili, da nam pomagate pri prevodu. Intervju, v katerem nastopa dr. Harold Sonny White, ste odlično prevedli Sergej Žižek, Žan Rus, Dalibor Cerar, Gašper Doljak, Simon Ručigaj, Nataša Gomilšek in morda še kdo, ki se ni podpisal. Ker je oddaja dolga le 15 minut, smo oba intervjuja nekoliko skrajšali, a na strani eksperimenta ostaja zapisan v celoti. Izvorni posnetek intervjuja, ki ste ga prevajali, objavljamo tukaj: