En warp drive är , i science fiction-sammanhang, det allmänna namnet för hypotetiska enheter som beskrivs i science fiction . Ett utmärkt exempel på användningen av en fiktiv varpkärna är i det fiktiva Star Trek- universumet av Gene Roddenberry . Som uttänkt av science fiction-författare rör sig rymdskepp utrustade med en sådan motor i rymden med en hastighet som överstiger ljusets hastighet och övervinner därmed interstellära avstånd på en acceptabel tid.
I samband med teoretisk fysik är en warp-drivning en motor som i fysik liknar den fiktiva warp-drivningen från Star Trek.
Det mest kända fiktiva warp-drevet, Star Trek warp-drevet , förvränger rymden på ett sådant sätt att utrymmet bakom skeppet "uppblåses" och framför skeppet "krymps". I det här fallet befinner sig skeppet inuti en varpbubbla - ett sfäroidalt område med krökt utrymme - som i en container. På grund av detta är fartyget stationärt i förhållande till varpbubblan, och själva varpbubblan rör sig tillsammans med fartyget. Enligt Star Trek-legenden kan varpbubblan röra sig snabbare än ljusets hastighet, vilket är det som gör att fartyg med varpdrift kan flyga med hastigheter högre än ljusets hastighet . Samtidigt beskrivs inte den fysiska grunden för warp-effekten som används av warp-drevet i Star Trek.
Enligt en teori kommer en möjlig verklig warpdrift att omfördela den så kallade " mörka energin " i utrymmet som omger skeppet, vilket skapar dess överskott bakom skeppet och tvärtom en brist framför skeppet. Geometriskt ser det ut som att... utrymmet bakom fartyget är "uppblåst", och utrymmet framför fartyget är "komprimerat". I en modell som kallas " Alcubierre Bubble " uppnås denna krökning av rymden genom användning av relativistiska effekter som beskrivs av allmän relativitet . I båda hypoteserna befinner sig själva skeppet inuti en slags rumslig bubbla ... som i en container, i förhållande till vilken den är orörlig, men denna bubbla själv rör sig med skeppet inuti.
Warp drives introducerades först i science fiction av författaren John Campbell i hans 1931 roman Islands in Space. Warp drives är framträdande i Isaac Asimovs samling av science fiction-berättelser från 1950, I, Robot och hans andra skrifter. Inom modern science fiction är ett warp-drev ofta en kollektiv, fantastisk, vetenskapsteoretisk bild av en teknik eller ett fenomen som gör att du kan ta dig från en punkt i rymden till en annan snabbare än ljuset gör. I allmänhet, i de flesta science fiction-verk, sammanfaller fysiken för warp-enheten med den för en hypotetisk warp-enhet.
I romanen av I. A. Efremov "Oxens timme" skapade jordbor, baserade på verk av Ren Boz (karaktären i romanen " The Andromeda Nebula ") och forskningen om ett skepp som hittats av jordbor från Andromedagalaxen . ett direktstrålande rymdskepp (ZPL), vars funktionsprincip är baserad på varpeffekt.
… noll-rymden förstods som gränsen mellan världen och antivärlden, mellan Shaktis och Tamas värld, där de polära punkterna rymd, tid och energi är ömsesidigt balanserade och neutraliserade. Null-rymden är också vriden till en spiral som motsvarar båda världarna, <...> det blir möjligt att röra sig i den, nästan omedelbart nå vilken punkt som helst i vårt universum <...> ett rymdskepp av en direkt stråle följer inte med ljusets spiralförlopp, men så att säga tvärs över den längs snäckans längdaxel med hjälp av rymdens anisotropi. Dessutom, i förhållande till tiden, står rymdskeppet så att säga stilla, och hela världens spiral kretsar kring det.
Att bemästra rörelsen enligt principen om en direkt stråle gjorde det möjligt för jordbor att göra stjärnresor på långa avstånd, som ett resultat av vilket en ny era har kommit i utvecklingen av jorden och civilisationerna i den stora ringen - Era of Met Hands ( EVR). Men efter beskrivningen av ZPL i romanen kan det antas att jordbor inte använder så mycket varprörelse som nolltransport .
Rymdskepp som använder funktionsprincipen, som delvis liknar funktionsprincipen för en varpmotor, beskrivs i serien av romaner av Sergei Snegov " Människor som gudar " (rymdskeppet förvandlar utrymmet "framför det" till materia, eller , i fallet med Tanevs ryggreaktion, materia ut i rymden, vilket minskar antingen avståndet mellan dem själva och observatören, respektive).
I Sergei Lukyanenkos roman Threshold , " Alcubierre-bubblan i en eller annan form uppfanns av alla civilisationer på den femte nivån", det vill säga civilisationer som lyckades nå ett annat stjärnsystem. Det är sant att den mest utvecklade av dessa civilisationer - Rax - "som ett resultat av forskning och experiment" ansåg att denna metod var för farlig och rådde ingen att använda den, men nya civilisationer "växer" självständigt till den femte nivån och börjar stellar expansion, började just med warp-principen.
"Ryssarna är dock säkra på att denna teknik först föreslogs av en kärnkraftsforskare vid namn Kozeryuk redan på 1900-talet, men det var den mexikanske fysikern som gick till historien ." I romanen, som en historisk episod, nämns de första ryska interstellära fartygen, baserade "fortfarande på Kozeryuks motorer".
Warp-drevet är en av de grundläggande funktionerna i Star Trek -serien . I det första pilotavsnittet av Star Trek: The Original Series , " The Cage ", hänvisas det till som en "hyperdrive", där Captain Pike anger hastigheten för att nå planeten Talos IV som "en tidsförskjutningsfaktor på 7". Besättningsmedlemmen José började förklara transittiden för de överlevande från illusionen (innan de avbröts av åsynen av skuld), att "tidsbarriären hade brutits", vilket gjorde att gruppen interstellära resenärer kunde återvända till jorden mycket tidigare än annars kan det vara. Senare i experimentet, när Spock står inför en enda flykt, tillkännager han för besättningen att de inte har något annat val än att lämna, med angivande av "Vår varptidsfaktor..." innan fartygets system börjar misslyckas. I " Original Series " andra pilot , " Where No Man Has Gone Before ", utelämnades tid från hastighetsinställningen med Kirk-sekvenshastigheter i den enkla "single warp factor ahead" som har blivit så bekant sedan dess.
I allmänna termer är principen för driften av warp-drev att förvränga utrymmet framför och bakom rymdskeppet, vilket gör att det kan röra sig snabbare än ljusets hastighet. Utrymmet "krymper" framför kärlet och "vecklas ut" bakom det. Samtidigt är själva fartyget i en slags "bubbla", förblir skyddat från deformationer. Själva skeppet inuti distorsionsfältet förblir faktiskt orörligt - själva det förvrängda utrymmet, i vilket det befinner sig, rör sig. (I allmänhet sammanfaller detta med den förväntade bilden av driften av en möjlig verklig varpdrift.)
Enterprise-D har en maximal hastighet på 9,8 warp, vilket är ungefär lika med 9000 ljushastigheter (baserat på data från säsong 1, avsnitt 6). Hastigheten på 1 varp är lika med ljusets hastighet och växer exponentiellt. Under dagen kan fartyget med maximal hastighet övervinna 24 ljusår.
I TV-serien Star Trek: Voyager i det första avsnittet av den andra säsongen (vid 34 minuter) säger Tom Paris att maxhastigheten för Voyager-rymdskeppet är 9,9 warp = 4 miljarder miles per sekund, vilket är ungefär lika med 21,3 tusen eller 24,7 tusen ljushastigheter . Star Trek Encyclopedia säger dock att warp 9.9 är lika med 3053 ljushastigheter. Teamet uppskattade hela resan hem (70 tusen ljusår) till 40-70 år, med en medelhastighet på 1000 ljushastigheter, vilket motsvarar varp 8 [1]
Enligt legenden om Star Trek -serien kräver användningen av varpmotorer mycket energi , så varpsystemen från United Federation of Planets drivs av energi från materia och antimateriaförintelsereaktorer , separerade från varandra av dilitiumkristaller . (Med största sannolikhet är dilitiumkristaller en viktig komponent i energifältseparationen av materia och antimateria, som ett mineral som kan passera enorma mängder energi genom sig självt. I alla fall, i den ursprungliga serien , var dilitiumenkristaller strukturella element i installationer av kraftförsörjningsundersystemet för huvudframdrivningssystemet.) Som ett resultat av reaktionen skapas högenergiplasma , kallad "elektroplasma" i serien. Elektroplasman riktas av speciella elektromagnetiska rörledningar i elektroplasmasystemet ( engelsk electro-plasma system , EPS ) till plasmainjektorerna , som i sin tur faktiskt skapar varpfältet . Olika andra civilisationer i Star Trek använder olika energikällor. Till exempel, romulanerna driver fartygets varpdrev från fartygets kvant-singularkraftenheter, kardasianerna möjligen från kalla fusionsreaktorer eller artificiellt protonsönderfall, men i övrigt är hela processen liknande.
På rymdskepp av Intrepid-klassen installerades speciella omkonfigurerbara gondoler, så att de kunde röra sig i ännu högre hastigheter utan att skada det omgivande utrymmet och föremål som finns i det. På mer avancerade klasser av rymdskepp - " Soverin ", " Prometheus " - installeras mer avancerade varpgondoler, vilket gör att du kan röra dig i höga hastigheter utan att ändra framdrivningssystemets konfiguration.
Delar av systemetEn del av warp-drivningen, vanligtvis framför är Vortex Collector med dess ytterligare system, sedan finns det Plasma Injector, som fokuserar plasmaflödet exakt i mitten av Warp Coil och själva raden av spolar längs hela den återstående längden. De facto-standarden bland raser som använder varpdrev är användningen av två varpskidor till vänster och höger om fartygets skrov.
En anordning som vanligtvis är placerad (på federationens fartyg) vid den främre änden av varpgondolerna och tjänar till den första insamlingen av interstellär gas (andra system är redan involverade i den efterföljande sorteringen och bearbetningen). Uppsamlaren aktiveras vanligtvis när materia eller antimateria i fartygets tankar nästan är slut. Vortexsamlaren består av en uppsättning spolar som skapar ett magnetfält och suger in interstellär gas som en tratt.
En toroid uppdelad i flera delar, som skapar ett varpfält när den aktiveras av en passerande ström av högenergiplasma. En serie varpspolar finns i varpgondolen. Med hjälp av en plasmainjektor kan fartyget reglera aktiveringssekvensen för individuella varpspolar under rörelse, vilket gör att fartyget kan manövrera med varphastigheter.
Eldistributionsnätverket som används ombord på Federations rymdskepp för att driva alla förbrukningskällor, dess drift och distributionen av energi från källor till konsumenter kontrolleras av en EPS-officer från hans terminal. Energi överförs i kraftkanalen genom höga hastigheter av plasmapartiklar. Det finns två huvudkraftkällor: varpkärnan och fusionsreaktorerna i pulsmotorerna. Kärnan driver i första hand varpgondolerna, sköldarna och fasarna, medan pulsmotorerna driver alla andra konsumenter.
Kanske huvudkomponenten i krökningens kärna, inuti vilken flöden av materia och antimateria omvandlas till ett elektroplasmaflöde under en kontrollerad förintelseprocess. Dilitium är det enda elementet hittills känt för att vara inert mot antimateria när det utsätts för ett högfrekvent elektromagnetiskt fält i megawattområdet. Effektiviteten av en reaktion i en kristall beror på dess kvalitet.
I Stargate: Universe -serien visas en FTL-enhet, som enligt tecknen på dess funktionsprincip med största sannolikhet är en warp-enhet. Det är detta framdrivningssystem som installationsfartygen Destiny och Stargate är utrustade med . Om det konstruktiva systemet för dessa warp-drev säger legenden om Stargate: Universe -serien ingenting. Det är bara känt att, till skillnad från fartygen i Star Trek, är " Destiny " kapabel att göra intergalaktiska flygningar mellan angränsande galaxer inom rimlig tid (som jämförelse: Sovereign , Intrepid , Prometheus är inte kapabla till detta). Inne i galaxen flyger Destiny med standardhastigheten för slutet av 2300-talet i Star Trek . Så, enligt legenden om det sista avsnittet av den andra säsongen av Stargate: The Universe , var " Destiny " tänkt att korsa en medelstor spiralgalax (nästan alla spiralgalaxer är jättegalaxer), dit den flög in i tre år av kontinuerlig flygning.
I detta universum dyker det så kallade warputrymmet upp. Fartyg flyger med superluminala hastigheter och flyger genom detta varputrymme. Men rent fysiskt har sådana "warp-flygningar" ingenting att göra med flygningar som använder fiktiva (i synnerhet: Star Trek , " Star Wars ", " Stargate ") eller möjliga riktiga warp-drev. Warp space i Warhammer 40 000 , även känt som immaterium, är ett parallellt delrum av universum - en återspegling av önskningar och känslor, såväl som boningen för demoner och gudar, genom vilka skepp flyger i Warhammer 40 000 universum .
En direkt motsvarighet till Warhammer 40 000 :s varpresa är Horizon Horizon- resan , med motsvarande effekt i frånvaro av ett "Geller-fält".
FTL-rörelse i Mass Effect-videospelserien åstadkoms genom den så kallade "masseffekten" - ett fält av mörk energi som genereras genom att anbringa elektrisk ström till warp-drivkärnan. Motorns kärna innehåller "element noll" - ett fantastiskt kemiskt grundämne där det inte finns någon kärna. Enligt universums kod bildas element noll när energin från en supernovaexplosion träffar ytan på planeter, asteroider etc. När en elektrisk ström med negativ laddning appliceras på kärnan av nollelementmotorn, mörk energi genereras, och föremålets massa minskar. Rymdskeppet visar sig vara inneslutet i ett fält av mörk energi, som det verkar falla in i. Funktionsprincipen för "masseffekt"-fältet är mycket lik den påstådda principen för Alcubierre Bubble . Som ett resultat visar det sig att föremålet, som är inneslutet i "masseffekt"-fältet, kan övervinna ljusets hastighet utan att bryta mot den allmänna relativitetsteorin, eftersom i den lokala "bubblan" ljusets hastighet ökar, men ljuset barriären är inte övervunnen. Denna typ av varpdrift löser dock bara problemet med att minska fartygets massa och innesluta det i ett fält av mörk energi. För rörelse och skapa jetkraft behövs fortfarande konventionella marschmotorer. De kan vara antingen reaktiva (vätskekemiska, joniska eller fotoniska) eller gravitationella. Dessutom, som en energikälla för att driva masskärnan, måste fartyget ha en fusionsreaktor, vanligtvis driven av Helium-3. Som en "bieffekt" när man förflyttar sig med superluminala hastigheter på ett fartyg med hjälp av en masskärnmotor, ackumuleras en statisk elektrisk laddning, som periodiskt måste laddas ur antingen vid speciella urladdningsstationer eller genom att landa på en planet (i grova drag, genom att jorda) ), eller genom att gå in i gasjättarnas omloppsbana - urladdningen av laddningen sker på grund av det kraftfulla magnetfältet hos jätteplaneterna, som absorberar den ackumulerade laddningen från skeppet. Men 2185 skapades ODIS-motorn, som omvandlar den ackumulerade energin och överför den för att driva fartygets interna system. Med denna motor lyckades medlemmar i Andromeda Initiative-expeditionen nå Andromeda-galaxen under 634 års kontinuerlig flygning, med en hastighet av cirka 10 ly. år per dag. I allmänhet varierar hastigheterna för fartyg i Mass Effect-universumet från 50 till 11 000 ljushastigheter.
Bortsett från FTL-teknologierna på själva rymdskeppen, har Vintergatans galax ett omfattande system av massreläer - mystiska antika portaler som omedelbart kan flytta objekt hundratals eller till och med tusentals ljusår bort. Massreläer fungerar enligt principen om parinteraktion: en rymdfarkost kan passera genom ett par reläer och omedelbart förflytta sig en sträcka som konventionella FTL-motorer skulle behöva övervinna många månader eller till och med år. Enligt universums LOR är massreläer den mest kraftfulla av de kända mekanismerna som använder "masseffekten" (mörk energi), och förstörelsen av ett massrelä kan fullständigt förstöra planetsystemet där det är beläget, eftersom energin från reläexplosionen är jämförbar med energin från en supernovaexplosion.
I No Man's Sky är ett warp-drev installerat på alla fartyg, vilket avsevärt minskar tiden till ankomst. Det bör inte förväxlas med hyperdriven, som tillåter hopp mellan systemet.
I MMORPG EVE Online är warp-resor ett av de viktigaste sätten att resa genom yttre rymden inom samma planetsystem.
| Star Trek universum | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Serier |
| ||||||
| Filmer |
| ||||||
| Raser och organisationer |
| ||||||
| Teknologi |
| ||||||
| Regioner |
| ||||||
| Eftersatta projekt |
| ||||||
| Fanprojekt |
| ||||||
| Kulturellt inflytande | |||||||