맨위로가기

알큐비에레 드라이브

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
목차

1. 개요

알큐비에레 드라이브는 1994년 미겔 알쿠비에레가 제안한, 우주선 앞의 공간을 수축시키고 뒤의 공간을 팽창시켜 빛보다 빠른 속도로 이동하는 가상의 워프 드라이브 방식이다. 이 개념은 우주선이 '워프 버블' 내에서 움직이지 않고, 버블 자체가 시공간의 변형을 통해 이동하는 것으로 설명된다. 알큐비에레 계량은 이러한 시공간을 수학적으로 정의하며, 일반 상대성 이론 내에서 해석될 경우 빛보다 빠른 속도로 이동하는 워프 버블을 생성한다.

이론적으로는 워프 버블 내부에서는 가속을 경험하지 않고, 상대론적 효과가 적용되지 않지만, 빛보다 빠른 이동에는 별난 물질이 필요하며, 이는 에너지 조건 위반과 관련된 문제점을 야기한다. 알큐비에레 드라이브는 에너지 요구량, 인과율 문제, 워프 버블 내부의 생존성, 목적지에 대한 피해, 벽의 두께, 그리고 닫힌 시간꼴 곡선 생성 가능성 등 다양한 물리학적 어려움을 가지고 있다. 최근에는 암흑 에너지와 암흑 물질과의 연관성을 제시하는 이론도 등장했으며, NASA에서는 공간 왜곡을 만드는 실험을 시도했지만, 알큐비에레는 현실화 가능성에 대해 회의적인 입장을 보였다.

더 읽어볼만한 페이지

  • arXiv 내용이 누락된 문서 - 순환 신경망
    순환 신경망(RNN)은 시계열 데이터나 순차 데이터 처리에 특화된 인공 신경망으로, 내부 상태를 유지하며 이전 시점의 정보를 반영하여 시퀀스 데이터의 시간적 의존성을 모델링하고, LSTM, GRU 등의 발전과 함께 음성 인식, 기계 번역 등 다양한 분야에서 활용되지만 기울기 소실 문제 해결을 위한 연구가 진행 중이다.
  • arXiv 내용이 누락된 문서 - 사회 연결망 분석
    사회 연결망 분석은 개인이나 집단 간 관계를 분석하여 사회 구조와 패턴을 파악하는 방법론으로, 사회학 이론을 기반으로 발전하여 소셜 네트워크 서비스 발전과 함께 중요성이 부각되고 있으며, 크기, 동질성, 중심성 등의 주요 분석 요소를 가진다.
  • 1994년 도입 - 모다피닐
    모다피닐은 기면증 치료에 주로 사용되는 각성 촉진제로, 교대 근무 수면 장애, 폐쇄성 수면 무호흡증, 다발성 경화증 관련 피로 등에도 사용되지만, ADHD 치료 효과는 일관적이지 않으며 인지능력 향상 효과는 논란의 여지가 있고 부작용과 의존성 위험이 존재한다.
  • 1994년 도입 - 크로아티아 쿠나
    크로아티아 쿠나는 2023년 유로로 대체된 크로아티아의 통화로, 명칭은 족제비를 뜻하는 크로아티아어에서 유래했으며, 독립 후 재도입되어 유로에 고정된 환율을 유지하며 주화와 지폐, 기념주화로 발행되었다.
  • 로런츠 다양체 - 중력 특이점
    중력 특이점은 일반 상대성이론에서 시공간이 정의되지 않고 물리량이 무한대로 발산하는 지점으로, 다양한 형태로 나타나며 이론에 따라 존재가 부정되거나 사건 지평선 뒤에 숨겨져 있다고 여겨지기도 하고 블랙홀의 엔트로피와 관련된 호킹 복사 이론과도 관련된다.
  • 로런츠 다양체 - 펜로즈 그림
    펜로즈 그림은 로저 펜로즈가 도입한 시공간 도표로, 점근적으로 평탄한 시공간을 표현하기 위해 거리를 축소하는 방식을 사용하여 시공간의 인과 구조를 유계 영역으로 표현하고 블랙홀과 같은 복잡한 시공간을 묘사하는 데 활용된다.
알큐비에레 드라이브
개요
명칭알큐비에레 드라이브
로마자 표기Alkyubiere Deuraibeu
유형가설상의 초광속 수송 방법
작동 원리공간을 구부려 이동
제안자미겔 알쿠비에레
발표 연도1994년
관련 개념웜홀, 음의 에너지
상세 내용
작동 방식우주선 앞쪽의 공간을 수축시키고 뒤쪽의 공간을 팽창시켜 '파동'을 만들어 이동
파동 내부에 위치한 우주선은 외부에서 볼 때 초광속으로 이동하는 것처럼 보임
필요 에너지초기에는 목성 질량 정도의 음의 에너지 필요
이후 태양 질량 정도의 음의 에너지 필요
현재는 필요 에너지를 줄이는 연구 진행 중
에너지 밀도 요구 사항음의 에너지 밀도를 유지하기 위해 양자 부등식을 충족해야 함
실현 가능성현재 기술로는 음의 에너지 생성 및 제어가 어려워 실현 불가능
웜홀 이론과 유사하게 양자장론의 특수한 상황에서 음의 에너지 밀도 존재 가능성 제시 (카시미르 효과 등)
이론적 기반일반 상대성 이론의 장 방정식
비판사고 지평선 문제: 파동 내부의 우주선은 외부와 정보 교환이 불가능할 수 있음
인과율 위반 가능성: 과거로의 시간 여행 가능성 (논란 존재)
Krasnikov 튜브와의 비교Krasnikov 튜브는 시공간 단축을 허용하지만 알큐비에레 드라이브와는 다른 메커니즘 사용
관련 연구
Harold White의 연구NASA의 Harold White는 알큐비에레 드라이브의 에너지 요구량을 줄이는 연구 진행

2. 역사

1994년 미겔 알쿠비에레는 우주선 앞의 공간 구조를 수축시키고 그 뒤에 있는 공간을 확장시키는 파동을 만들어 공간의 기하학적 구조를 변경하는 방법을 제안하였다.[114][115][2][5][6] 우주선은 이 파동을 타고 '워프 버블'이라고 불리는 평평한 공간 안에서 이동하며, 버블 안에서는 움직이지 않고 이 영역 자체가 드라이브의 작용으로 움직이면서 함께 이동하게 된다. 변형된 시공간에 대한 국소 속도는 광속 미만이 되겠지만, 우주선이 이동할 수 있는 속도는 광속을 초과하여, 며칠 안에 프록시마 센타우리를 방문하는 것과 같은 별 사이의 비행을 가능하게 한다.[7] 현재 미 항공우주국(NASA)은 알쿠비에레 드라이브를 연구하고 있다.

3. 알큐비에레 계량

알큐비에레 계량은 워프 드라이브 시공간을 정의하는 로런츠 다양체이다. 일반 상대성 이론의 맥락에서 해석할 경우, 이전에 평평했던 시공간에 워프 버블이 나타나 빛보다 빠른 속도로 이동할 수 있게 한다.[62][8] 워프 버블 내부는 관성 좌표계이며, 탑승자는 가속을 경험하지 않는다. 워프 버블 내부의 물체는 국소적으로 빛보다 느리게 움직이므로, 알큐비에레 계량은 상대성 법칙(질량을 가진 물체는 빛의 속력에 도달하거나 초과할 수 없다는 주장)과 일치하며, 시간 지연과 같은 상대론적 효과는 적용되지 않는다.[62][8]

알큐비에레의 워프 드라이브에서 시공간의 팽창과 수축. 3차원 공간이 1장의 평면에 압축되어, 면에서 위쪽은 시공간의 팽창, 면에서 아래쪽은 수축을 나타낸다. 원의 중심에 우주선이 배치되어, 평면의 앞쪽 변을 따라 왼쪽에서 오른쪽으로 x축 방향을, 뒤쪽으로 향하는 변을 따라 ρ를 각각 취한다.


수학자 호세 나타리오(José Natário)는 부피 요소의 팽창을 제거하고 이동 방향에 따른 거리 변화에 의존하는 알큐비에레 계량의 확장 모델을 제안했다. 그의 계량에서 시공간은 우주선의 선수 방향으로 수축하고, 운동에 수직한 방향으로 팽창하는데, 이는 버블이 실제로 "공간을 옆으로 밀어내면서" 대략적으로 공간을 통과하여 "미끄러진다"는 것을 의미한다.[63][64][8][9]

3. 1. 수학적 모형

일반 상대성 이론의 ADM 형식을 사용하여 시공간은 상수 좌표 시간의 공간꼴 초곡면들의 엽층으로 설명되며, 계량은 다음과 같은 일반적 형식을 취한다.[67][2]

:ds^2 = -\left(\alpha^2 - \beta_i \beta^i\right) \,dt^2 + 2 \beta_i \,dx^i \,dt + \gamma_{ij}\,dx^i\,dx^j

여기서

  • 는 근처의 초곡면들 사이에 적절한 시간의 간격을 주는 경과 함수이다.
  • 는 서로 다른 초곡면들의 공간 좌표계와 관련된 이동 벡터이다,
  • 는 각 초곡면들 위의 양의 정부호 계량이다.


알큐비에레가 연구한 형식[67][2]은 다음과 같이 정의된다.

:\begin{align}

\alpha &= 1,\\

\beta^x &= -v_s(t)f\big(r_s(t)\big),\\

\beta^y &= \beta^z = 0,\\

\gamma_{ij} &= \delta_{ij},

\end{align}

여기서

:\begin{align}

v_s(t) &= \frac{dx_s(t)}{dt},\\

r_s(t) &= \sqrt{\big(x - x_s(t)\big)^2 + y^2 + z^2},\\

f(r_s) &= \frac{\tanh\big(\sigma (r_s + R)\big) - \tanh\big(\sigma (r_s - R)\big)}{2 \tanh(\sigma R)}

\end{align}

임의의 매개변수 및 에 대해, 알큐비에레의 특정 계량 형식은 다음과 같이 작성할 수 있다.

:ds^2 = \left(v_s(t)^2 f\big(r_s(t)\big)^2 - 1\right)\,dt^2 - 2v_s(t)f\big(r_s(t)\big)\,dx\,dt + dx^2 + dy^2 + dz^2.

이러한 계량은 민코프스키 계량에 있는 관찰자의 시간 t영어 사이에는 시간차가 존재하지 않으며, 정지한 상태에서 워프에 돌입한 우주선은, 이 워프로 어떤 속도로 비행하고 있더라도 가속하지 않는 상태가 유지가 된다.[2]

이 특정 형태의 계량을 사용하면 4-속도가 초곡면에 수직인 관찰자가 측정한 에너지 밀도는 다음과 같이 표시될 수 있다.[67][2]

:-\frac{c^4}{8 \pi G} \frac{v_s^2 \left(y^2 + z^2\right)}{4 g^2 r_s ^2} \left(\frac{df}{dr_s}\right)^2

여기서 는 계량 텐서의 행렬식이다.

따라서 에너지 밀도가 음수이기 때문에, 빛보다 빠른 이동에는 별난 물질이 필요하다.[68][2] 별난 물질의 존재는 이론적으로 배제되지 않으나, 빛보다 빠른 여행과 같은 위업을 수행하고 웜홀의 "목"을 열어두기 위해 충분한 별난 물질을 생성하고 유지하는 것은 비실용적이라고 생각된다. 로버트 로우에 따르면, 일반 상대성 이론의 맥락에서 별난 물질이 없는 상태에서 워프 드라이브를 구성하는 것은 불가능하다.[69][12]

4. 물리학적 논의

알큐비에레 계량은 로런츠 수축 및 시간 팽창과 같은 특수 상대성 이론의 특정 효과와 관련하여 독특한 측면을 가진다. 알큐비에레 드라이브를 사용하는 우주선은 워프 버블이 가속되는 동안에도 자유 낙하 측지선을 따라 이동하며, 승무원은 가속 중력을 경험하지 않는다.[70] 그러나 평평한 공간 체적의 가장자리 근처에는 큰 공간 곡률로 인해 엄청난 조석력이 존재하지만, 계량의 적절한 사양은 우주선이 차지하는 체적 내에서 조석력을 작게 유지한다.[70]

원래 워프 드라이브 계량 및 그 간단한 변형은 ADM 형식을 갖는데, 이는 일반 상대성 이론의 초기 값 공식을 논의하는 데 자주 사용된다. 알큐비에레는 "워프 버블"을 거품 앞[71] 공간 수축과 뒤 팽창으로 해석했지만, 이는 수축과 팽창이 실제로는 ADM 관찰자 계열의 근처에 대한 상대적 운동을 뜻하기 때문에 오해의 소지가 있을 수 있다.[71]

일반 상대성 이론에서는 보통 물질과 에너지의 분포를 먼저 지정하고 시공간 기하학을 찾지만, 아인슈타인 장 방정식을 반대로 실행하여 계량을 먼저 지정하고 에너지-운동량 텐서를 찾는 것도 가능하다. 알큐비에레는 이러한 방식으로 계량을 구축했으며, 이는 해가 다양한 에너지 조건을 위반하고 별난 물질을 요구할 수 있음을 의미한다.[72]

별난 물질의 필요성은 워프 버블 생성 방식에 대한 질문을 제기한다. 세르게이 크라스니코프는 이전에 평평한 공간에 워프 버블을 형성하려면[72] 별난 물질이 국소적으로 광속보다 빠른 속력으로 움직여야 하며, 이는 타키온의 존재를 필요로 한다고 지적했다.[73] 크라스니코프는 또한 시공간이 처음부터 평평하지 않을 때, 여행 경로를 따라 장치를 미리 배치하여 타키온 없이 유사한 결과를 얻을 수 있다고 언급했다. 일부 제안된 방법은 타키온적 운동의 문제를 피하지만, 거품의 전면에 벌거벗은 특이점을 생성할 수 있다.[74][75]

앨런 애버렛과 토머스 로만은 크라스니코프의 발견(Krasnikov 관)에 대해 언급하며,[76] 알큐비에레 거품을 생성하더라도 초광속 여행 수단으로 사용할 수 없다고 설명했다. 즉, 계량을 변경하고 거품을 만드는 데 필요한 조치는 거품의 전체 궤적을 포함하는 전방 빛원뿔을 가진 일부 관찰자가 미리 수행해야 한다.[76] 예를 들어 데네브로 2,600광년 이내에 여행하려면 누군가 최소 2,600년 전에 지구에서 데네브로 공간을 왜곡하는 작업을 시작해야 한다.

하지만 적절하게 위치한 우주선은 거품에 들어가 초광속 여행을 할 수 있으며, 승무원은 자신의 행동으로 지구에서 먼 별까지 왕복 여행을 완료하고, 지구 시계 기준으로 임의로 짧은 시간 내에 돌아오도록 준비할 수 있다.[77]

5. 어려움

페닝과 포드는 양자역학적 제한을 고려하면서 에너지 수치 계산을 수행했다. 이들은 "약한 에너지 조건의 파괴가 클수록 (큰 음의 에너지가 발생할수록) 관측자가 그것을 관측하는 시간 (sampling time) 이 짧아진다"는 Quantum Inequality (QI) 조건 (일종의 불확정성 원리)에서 워프 버블의 두께가 매우 얇아질 것이라고 보았다. 그 결과, 워프 버블의 벽은 매우 얇아야 하며, 그 두께는 플랑크 길이에 근접한다.

이러한 계산에 따르면, '''광속으로 비행하기 위해 필요한 에너지 (의 절대값)는 현재 관측 가능한 전 우주에 존재하는 에너지의 10^{10} \,배를 요한다'''. 이는 일반 상대성 이론적으로 현재 우주에서 빅뱅과 같은 과격한 시공 변화를 일으키려면 빅뱅을 훨씬 초월하는 에너지가 필요하다는 것을 의미한다.

크리스 반 덴 브로에크는 버블의 스케일을 작게하여 필요 에너지를 줄이는 방법을 고안했다. 그는 알큐비에레 계량에 수정을 가하여, 사차원 포켓과 같이 버블 내부 체적을 크게 팽창시키는 방법을 제시했다.[53] 이 방법을 통해 에너지를 '''기껏해야 태양 질량의 수 배 정도'''로 억제할 수 있었다.

그러나, 이러한 개선에도 불구하고 여전히 많은 문제점이 남아있다. 우선, 워프 버블의 생성 방법이 명확하지 않다. 또한, 워프 버블은 안쪽에서 조작할 수 없다. 초광속으로 이동하는 워프 버블의 외부에 제어 장치를 배치한다면, 그 제어 장치는 민코프스키 계량 속을 초광속으로 이동해야 하기 때문이다.

로버트 J. 로는 버블 앞면에 사상의 지평선과 같은 인과적으로 격리된 초곡면이 형성되어, 타키온과 같은 상호 작용이 아니면 영향을 미칠 수 없다고 지적했다.[55] 이는 '''워프 버블을 사용해도 가속은 광속에서 한계에 도달해 버린다'''는 결론으로 이어진다.

인과율적인 문제도 존재한다. 알큐비에레 계량은 인과율이 닫히지 않도록 설계되었지만, 계량 제작 방식에 따라 인과율이 닫히는 경우가 발생할 수 있다.

5. 1. 질량-에너지 요구 사항

알큐비에레 드라이브는 알려진 모든 워프 드라이브 시공간 이론이 다양한 에너지 조건을 위반하여 상당한 어려움을 겪는다.[78] 그럼에도 불구하고, 음의 질량-에너지와 같은 에너지 조건을 위반하는 응력-에너지 텐서로 이어지는 카시미르 효과와 같은 양자장 이론의 맥락에서 실험적으로 검증된 특정 양자 현상을 이용하면 알큐비에레 유형의 워프 드라이브를 실현할 수 있다.[79][80]

포드와 로만이 추측한 특정 양자 부등식이 성립한다면,[81] 일부 워프 드라이브에 대한 에너지 요구 사항은 음수일 뿐만 아니라 절대값이 실행 불가능할 정도로 클 수 있다.[82] 예를 들어, 은하수를 가로질러 작은 우주선을 수송하려면 -1064kg에 해당하는 에너지가 필요할 수 있다.[82] 이러한 문제에 대한 반론도 제시되었지만,[83] 에너지 요구 사항은 여전히 카르다쇼프 척도 Type III 문명을 필요로 한다.[84]

1999년 뢰번 가톨릭 대학교의 크리스 반 덴 브록은 워프 드라이브에 의해 운반되는 거품의 3+1차원 표면적을 축소하는 동시에 내부에 포함된 3차원 부피를 확장하여 작은 원자를 운반하는 데 필요한 총 에너지를 태양 질량의 3배 이하로 줄였다.[85] 2003년 세르게이 크라스니코프는 반 덴 브록 계량을 수정하여 필요한 총 음수 질량을 몇 밀리그램으로 줄였다.[86][87] 반 덴 브록은 워프 거품 자체의 표면적을 미세하게 작게 유지하면서 거품 내부의 공간적 부피를 확장하여 총 에너지를 극적으로 줄일 수 있다고 설명했다. 그러나 필요한 에너지 밀도를 실현하기 위해 플랑크 규모보다 겨우 몇 자릿수 이상인 극도로 작은 크기의 시공간 구조가 필요하기 때문에 여전히 달성할 수 없다고 결론지었다.[88]

2012년 물리학자 해럴드 화이트와 동료들은 별난 물질의 기하학을 수정하면 거시적 우주선의 질량-에너지 요구 사항을 목성 행성에서 보이저 1호 우주선(c. 700kg) 이하로 줄일 수 있다고 발표했다.[89][90] 또한 이 방식으로 워프 장을 구성하는 소규모 실험을 수행하려는 의도를 밝혔다.[89] 화이트는 워프 거품의 매우 얇은 벽을 두껍게 하여 에너지가 더 큰 부피에 집중되지만 전체 피크 에너지 밀도는 실제로 더 작다고 제안했다. 평평한 2차원 표현에서 처음에는 아주 얇았던 양수 및 음수 에너지의 고리가 더 크고 흐릿한 원환체(도넛 모양)가 된다. 그러나 이 에너지가 덜한 워프 거품도 내부 영역으로 갈수록 두꺼워지기 때문에 우주선을 수용할 수 있는 평평한 공간이 줄어들고 더 작아야 한다.[91] 공간 왜곡의 강도가 시간이 지남에 따라 진동할 수 있으면 필요한 에너지가 훨씬 더 줄어든다.[89] 화이트에 따르면, 수정된 마이컬슨–몰리 간섭계로 이 아이디어를 테스트할 수 있다.[90][92] 알큐비에레는 실험에 대해 회의론을 표명했다.[93][94]

2021년 에릭 렌츠는 알려지고 친숙한 순전히 양의 에너지에서 비롯된 워프 드라이브가 존재할 수 있는 방식을 설명했다.[95][96][97][98][99] 다른 물리학자들은 이에 대해 회의적인 입장을 보였다.[100]

5. 2. 물질의 배치

크라스니코프는 타키온 물질을 찾거나 사용할 수 없다면, 필요한 중력장을 생성하기 위해 우주선의 경로를 따라 질량을 배열하는 것이 해결책이 될 수 있다고 제안했다.[101][19] 그러나 이 경우 알큐비에레 드라이브 우주선은 필요한 인프라가 먼저 갖춰진 경로로만 이동할 수 있다.[101][19]

거품 내부의 파일럿은 인과적으로 벽에서 분리되어 거품 외부에서는 어떤 작업도 수행할 수 없다.[101][19] 따라서 거품을 "이동 중"에 거품 앞에 기반 시설을 배치할 수 없기 때문에 먼 별을 처음으로 여행하는 데는 거품을 사용할 수 없다.[101][19] 예를 들어, 베가 (지구에서 25광년 떨어진 곳)로 여행하려면 초광속으로 베가를 향해 움직이는 거품이 나타나도록 모든 것을 정리해야 하며, 그러한 준비는 항상 25년 이상이 걸릴 것이다.[101][19]

Coule은 알큐비에레가 제안한 것과 같은 계획은 우주선의 의도된 ''경로를 따라'' 배치된 물질이 초광속 속력으로 배치되어야 하기 때문에 실행 불가능하다고 주장했다.[102][21] Coule은 또한 알큐비에레 드라이브를 구성하는 제안된 ''방법''에 유사한 반대가 적용될 것이라고 주장한다.[102][21]

워프 버블의 생성 방법은 명확하지 않으며, 지금까지의 논의는 워프에 필요한 계량을 먼저 가정하고, 그것이 현실에 존재하고 유지되기 위해 필요한 에너지량과 에너지 분포를 일반 상대성 이론을 사용하여 계산했을 뿐이며, 구체적으로 어떻게 이런 특수한 모양의 시공간을 만들 수 있는지에 대해서는 언급되지 않았다.

워프 버블은 안쪽에서 조작할 수 없다. 초광속으로 이동하는 워프 버블의 외부에 제어 장치를 배치한다면, 그 제어 장치는 민코프스키 계량 속을 초광속으로 이동하게 되며, 버블의 경계면에서 음의 에너지를 배치해야 한다. 즉, 알쿠비에레가 제안하는 그대로의 워프 버블 원리에서는 에너지 발생 장치를 버블 내에 배치하더라도, 초광속 상태에서 버블의 형태를 유지하려면 발생시킨 에너지가 버블 밖에서 초광속적으로 움직여야 하며, 버블을 유지할 수 없게 된다.

인과율적인 문제도 남아있다. 알쿠비에레가 선택한 계량의 형태는 인과율이 닫히지 않도록 배려되어 있지만, 계량의 제작 방식에서는 인과율이 닫히는 듯한 계량의 설정도 계산상으로는 제한되지 않는다.

5. 3. 거품 내부에서 생존성

호세 나타리오(José Natário)는 2002년 기사에서 배가 워프 거품의 전면에 신호를 보낼 수 없기 때문에 승무원이 워프 거품에서 우주선을 제어, 조종 또는 중지할 수 없다고 주장했다.[103][17]

카를로스 바르셀로(Carlos Barceló), 스테파노 피나치(Stefano Finazzi) 및 스테파노 리베라티(Stefano Liberati)는 2009년 논문에서 양자 이론을 사용하여 광속보다 빠른 알큐비에레 드라이브는 호킹 복사로 인한 극도의 고온이 거품 자체를 불안정하게 만들고 거품 내부의 모든 것을 파괴하기 때문에 대부분 불가능하다고 주장한다.[104][18] 이 논문은 또한 거품 속력이 광속 이하이면 이러한 문제가 없다고 주장하지만 드라이브에는 여전히 별난 물질이 필요하다.[104][18]

워프 버블은 안쪽에서 조작할 수 없다. 초광속으로 이동하는 워프 버블의 외부에 제어 장치를 배치한다면, 그 제어 장치는 민코프스키 계량 속을 초광속으로 이동하게 되며, D. H. 콜(D. H. Coule)이 지적[54]한 것처럼, 버블의 경계면에서 음의 에너지를 배치해야 한다. 알쿠비에레(Alcubierre)가 제안하는 그대로의 워프 버블 원리에서는 에너지 발생 장치를 버블 내에 배치하더라도, 초광속 상태에서 버블의 형태를 유지하려면 발생시킨 에너지가 버블 밖에서 초광속적으로 움직여야 하며, 버블을 유지할 수 없게 된다.

5. 4. 목적지에 대한 피해

브렌던 맥모니걸(Brendan McMonigal), Geraint F. Lewis, 필립 오번은 알쿠비에레 드라이브 우주선이 초광속에서 감속할 때, 거품이 운송 중에 모인 입자들이 에너지 폭발 형태로 방출되어 목적지에 있는 모든 것을 파괴할 수 있다고 주장했다.[105][106][40][41] 방출되는 입자는 Kerr 블랙홀의 내부 사건 지평선에서 발생한다고 가정한 무한대 청색 편이 복사와 유사한 에너지 분출 형태를 띈다.

5. 5. 벽의 두께

Tufts의 페닝과 앨런 에버렛은 빛의 속력의 10배로 이동하는 워프 거품의 벽 두께가 10-32 미터를 넘지 않아야 한다고 주장한다.[107][42] 이는 플랑크 길이에 매우 가까운 극도로 얇은 두께이다. 크리스 반 덴 브록은 훨씬 적은 양의 별난 물질을 필요로 하지만 목이 약 10~32 미터인 구부러진 시공간 "병"에 우주선을 배치하는 알큐비에레 모델의 수정본을 구성했다.[108][20] 알큐비에레의 원래 계산에 따르면, 200미터 크기의 우주선을 둘러쌀 만큼 거시적으로 큰 버블은 관측 가능한 우주의 질량보다 더 많은 총량의 특이 물질을 필요로 하며, 특이 물질을 10−32 미터의 극도로 얇은 띠로 압축하는 것은 비실용적이다.

5. 6. 인과관계 위반 및 준고전적 불안정성

물리학자 앨런 에버렛의 계산에 따르면 워프 거품은 일반 상대성 이론에서 닫힌 시간꼴 곡선을 만드는 데 사용될 수 있으며, 이는 시간 여행의 가능성을 시사한다.[109] 그러나 연대기 보호 추측은 양자 효과가 개입하여 시간 여행의 가능성을 제거할 것이라고 가정한다.[112] 이는 시간 여행이 처음 가능해진 시공간 영역의 경계에 진공 변동이 축적되어 에너지 밀도가 충분히 높아져 타임머신이 될 시스템을 파괴하기 때문이다. 준고전적 중력의 일부 결과는 워프 거품이 준고전적으로 불안정할 것이라고 제안하지만,[110][111] 궁극적으로 이 추측은 양자 중력 이론에 따라 결정될 것이다.[45]

알큐비에레는 "상대성 이론에서 빛보다 빠르게 이동하는 방법은 원칙적으로 시간을 거슬러 이동하는 데 사용될 수 있다"고 언급하며, 연대기 보호 추측을 제시했다.[113] 그는 "그 추측은 증명되지 않았지만, 양자장 이론에 근거한 그것에 찬성하는 좋은 주장들이 있다. 그 추측은 빛보다 빠른 여행을 금지하지는 않는다. 그러나 만약 빛보다 더 빨리 여행하는 방법이 존재하고, 그것을 타임머신을 만들기 위해 사용하려고 한다면, 무언가 잘못될 것이라고 추측한다: 축적된 에너지가 폭발하거나 블랙홀을 만들 것이다."라고 말했다.[46]

또한, 알쿠비에레 드라이브는 인과율적인 문제도 안고 있다. 알쿠비에레가 선택한 계량 형태는 인과율이 닫히지 않도록 배려되어 있지만, 계량 제작 방식에서는 인과율이 닫히는 듯한 계량 설정도 계산상으로는 제한되지 않는다. 만약 워프 우주선이 타임머신으로 변해버리는 경우에는 존속살해의 문제 등 인과율을 근본적으로 뒤집을 수 있는 문제가 발생한다.

6. 암흑 에너지 및 암흑 물질과의 연관성

옥스퍼드 대학교의 천체물리학자 제이미 파네스는 암흑 에너지와 암흑 물질을 단일 암흑 유체로 통합하는 이론을 ''천문학 & 천체물리학''에 발표했다.[13] 파네스는 알베르트 아인슈타인이 일반 상대성 이론 방정식을 개발하는 과정에서 중력적으로 반발하는 음의 질량에 대한 아이디어를 탐구했다는 것을 발견했다. 파네스의 이론은 음의 질량에 의존하며, 이는 알쿠비에레 드라이브의 물리학과 동일하게 작동한다.[14]

파네스의 이론은 양의 질량이 빛의 속도에 도달할 수 있도록 하기 때문에 논란의 여지가 있다.[15] 이 이론이 맞다면, 암흑 에너지, 암흑 물질을 설명하고, 닫힌 시간꼴 곡선을 허용하며, 이국적인 물질을 사용하여 알쿠비에레 드라이브가 물리적으로 가능하다는 것을 시사한다.[16]

7. 스타 트렉 워프 드라이브와의 관계

스타 트렉 텔레비전 시리즈와 영화는 초광속 항법 방식을 설명하기 위해 "워프 드라이브"라는 용어를 사용한다.[47] 알큐비에레 이론은 이 시리즈에서 영감을 받았으며, 알큐비에레는 윌리엄 샤트너에게 보낸 이메일에서 자신의 이론이 이 쇼에 사용된 용어에서 직접 영감을 받았다고 밝혔으며, 1994년 논문에서 "공상 과학 소설의 '워프 드라이브'"를 언급했다.[2] USS ''알큐비에레''는 ''스타 트렉 어드벤처'' TRPG에 등장한다.[49] "워프 드라이브"라는 용어와 일반적인 개념은 존 W. 캠벨의 1931년 공상 과학 소설 ''우주의 섬''에서 유래되었다.[47]

8. 실험

2012년, NASA는 알큐비에레 워프 드라이브의 확장 및 축소 시공간에 의해 생성되는 공간 왜곡을 만드는 간섭법을 구축했다고 발표하였다.[116][117] 그러나 알큐비에레는 실험에 대해 회의적인 의견을 표명하였다. 그는 수세기 동안은 알큐비에레 드라이브를 현실화하는 것이 불가능에 가깝다고 하였다.[118]

참조

[1] 논문 The quantum inequalities do not forbid spacetime shortcuts 2003
[2] 논문 The warp drive: hyper-fast travel within general relativity 1994
[3] 논문 Wormholes, Time Machines, and the Weak Energy Condition http://authors.libra[...] 1988
[4] 웹사이트 The Alcubierre Warp Drive http://www.npl.washi[...] 1996-04-15
[5] 논문 An Examination of Warp Theory and Technology to Determine the State of the Art and Feasibility 2019-08-16
[6] 뉴스 Scientists Are Starting to Take Warp Drives Seriously, Especially This One Concept https://www.sciencea[...] 2020-03-01
[7] 논문 Galaxy travel via Alcubierre's warp drive https://www.scienced[...] 2017-10-01
[8] 서적 Wormholes, Warp Drives and Energy Conditions 2017
[9] 서적 Time Travel and Warp Drives University of Chicago Press 2011
[10] 웹사이트 Warp Drive May Be More Feasible Than Thought, Scientists Say http://www.space.com[...] Space.com 2012-09-17
[11] 논문 Introducing physical warp drives https://iopscience.i[...] 2021-04-20
[12] 논문 Speed Limits in General Relativity 1999
[13] 웹사이트 Bringing balance to the universe: New theory could explain missing 95 percent of the cosmos https://www.eurekale[...] 2018-12-05
[14] 논문 A Unifying Theory of Dark Energy and Dark Matter: Negative Masses and Matter Creation within a Modified ΛCDM Framework
[15] 웹사이트 Astrophysicist claims "dark fluid" fills the missing 95% of the Universe https://bigthink.com[...] 2019-10-29
[16] 논문 Can a negative-mass cosmology explain dark matter and dark energy? 2019-05-30
[17] 논문 Warp drive with zero expansion 2002
[18] 논문 Semiclassical instability of dynamical warp drives 2009
[19] 논문 Hyper-fast travel in general relativity 1998
[20] arXiv On the (im)possibility of warp bubbles 1999
[21] 논문 No warp drive http://omnis.if.ufrj[...] 1998
[22] 논문 A Superluminal Subway: The Krasnikov Tube 1997
[23] 논문 Alcubierre's warp drive: Problems and prospects 2000
[24] 문서 Krasnikov (2003), p. 13, "Moreover, by analogy with the Casimir effect, it is reasonable to assume that ρ in such a wormhole will be large (~L−4), which would relieve one of having to seek additional sources of exotic matter."
[25] 문서 Ford and Roman (1995), p.5, "...the Casimir effect may be useful as an illustration. Here one has a constant negative energy density..."
[26] 논문 Quantum field theory constrains traversable wormhole geometries 1996
[27] 논문 The unphysical nature of 'Warp Drive' 1997
[28] 논문 A 'warp drive' with more reasonable total energy requirements 1999
[29] 웹사이트 How NASA might build its very first warp drive http://io9.com/59632[...] 2012-11-26
[30] 간행물 Nasa physicist says warp drive is more feasible than thought https://www.wired.co[...]
[31] 논문 Warp Field Mechanics 101 https://ntrs.nasa.go[...] 2013
[32] Youtube Miguel Alcubierre's Twitter feed, 29 July 2013 https://twitter.com/[...]
[33] 웹사이트 2013 Starship Congress: Warp Field Physics, an Update https://www.youtube.[...] Icarus Interstellar 2013-08-17
[34] 뉴스 Spacecraft in a 'warp bubble' could travel faster than light, claims physicist https://physicsworld[...] 2021-04-22
[35] 뉴스 "There's light-speed travel in 'Star Wars' and 'Star Trek.' Is it possible?" https://www.reuters.[...] 2021-04-22
[36] 논문 Breaking the warp barrier: hyper-fast solitons in Einstein–Maxwell-plasma theory https://iopscience.i[...] 2021-03-09
[37] 웹사이트 Star Trek's Warp Drive Leads to New Physics https://www.scientif[...] 2021-10-01
[38] 웹사이트 Breaking the warp barrier for faster-than-light travel https://www.uni-goet[...] 2021-03-09
[39] 논문 Generic warp drives violate the null energy condition https://journals.aps[...] 2022-03-15
[40] 웹사이트 Warp Drives May Come With a Killer Downside http://www.universet[...] 2012-02-29
[41] 논문 Alcubierre warp drive: On the matter of matter 2012-03-20
[42] Arxiv Quantum Inequality Restrictions on Negative Energy Densities in Curved Spacetimes.
[43] 논문 Warp drive and causality http://exvacuo.free.[...] 1996-06-15
[44] Arxiv On the impossibility of superluminal travel: the warp drive lesson 2010
[45] 논문 The reliability horizon for semi-classical quantum gravity: Metric fluctuations are often more important than back-reaction 1997-12-01
[46] 웹사이트 Faster than light http://ccrg.rit.edu/[...]
[47] 간행물 Warp Drive – From Imagination to Reality 2008
[48] 웹사이트 The Physics of Warp Drive http://www.alan-shap[...]
[49] 웹사이트 Star Trek Adventures: A Star Beyond the Stars – Modiphius {{!}} Star Trek Adventures {{!}} DriveThruRPG.com https://www.drivethr[...]
[50] 기사 光速での宇宙旅行が可能に？ http://wired.jp/1999[...] WIRED.JP
[51] 논문 The warp drive: hyper-fast travel within general relativity https://arxiv.org/ab[...] 1994
[52] 논문 The unphysical nature of "Warp Drive" https://arxiv.org/ab[...] 1997
[53] 논문 A `warp drive' with more reasonable total energy requirements https://arxiv.org/ab[...] 1999
[54] 논문 No warp drive 1998
[55] 논문 Speed Limits in General Relativity https://arxiv.org/ab[...] 1999
[56] Arxiv Warp drives, wavefronts and superluminality https://arxiv.org/ab[...]
[57] Arxiv On the (im)possibility of warp bubbles"(1999) https://arxiv.org/ab[...] 1999
[58] 뉴스 Star Trek warp drive is a possibility, say scientists - Telegraph http://www.telegraph[...]
[59] 논문 Warp Drive With Zero Expansion https://arxiv.org/ab[...] 2002
[60] Arxiv Warp Drive: A New Approach"(2007) https://arxiv.org/ab[...] 2007
[61] 논문 The quantum inequalities do not forbid spacetime shortcuts 2003
[62] 논문 Warp Drive Basics 2017
[63] 논문 Warp Drive Basics 2017
[64] 서적 Time Travel and Warp Drives University of Chicago Press 2011
[65] 웹인용 Warp Drive May Be More Feasible Than Thought, Scientists Say http://www.space.com[...] Space.com 2012-09-17
[66] 논문 Introducing physical warp drives https://iopscience.i[...] 2021-04-20
[67] 논문 The warp drive: hyper-fast travel within general relativity 1994
[68] 논문 The warp drive: hyper-fast travel within general relativity 1994
[69] 논문 Speed Limits in General Relativity 1999
[70] 논문 The warp drive: hyper-fast travel within general relativity 1994
[71] 저널 Warp drive with zero expansion 2002
[72] 저널 Semiclassical instability of dynamical warp drives 2009
[73] 저널 Hyper-fast travel in general relativity 1998
[74] arXiv
[75] 저널 No warp drive http://omnis.if.ufrj[...] 1998
[76] 저널 A Superluminal Subway: The Krasnikov Tube 1997
[77] 저널 A Superluminal Subway: The Krasnikov Tube 1997
[78] 저널 Alcubierre's warp drive: Problems and prospects 2000
[79] 문서 Krasnikov (2003), p.13, "Moreover, by analogy with the Casimir effect, it is reasonable to assume that ρ in such a wormhole will be large (~L−4), which would relieve one of having to seek additional sources of exotic matter."
[80] 문서 Ford and Roman (1995), p.5, "...the Casimir effect may be useful as an illustration. Here one has a constant negative energy density..."
[81] 저널 Quantum field theory constrains traversable wormhole geometries 1996
[82] 저널 The unphysical nature of 'Warp Drive' 1997
[83] 저널 The quantum inequalities do not forbid spacetime shortcuts 2003
[84] 저널 Galaxy travel via Alcubierre's warp drive https://www.scienced[...] 2017-10-01
[85] 저널 A 'warp drive' with more reasonable total energy requirements 1999
[86] 저널 The quantum inequalities do not forbid spacetime shortcuts 2003
[87] 저널 Alcubierre's warp drive: Problems and prospects 2000
[88] arXiv
[89] 웹인용 Warp Drive May Be More Feasible Than Thought, Scientists Say http://www.space.com[...] Space.com 2012-09-17
[90] 웹인용 How NASA might build its very first warp drive http://io9.com/59632[...] 2012-11-26
[91] 잡지
[92] 저널 Warp Field Mechanics 101 https://ntrs.nasa.go[...] 2013
[93] 웹사이트 Miguel Alcubierre's Twitter feed, 29 July 2013 https://twitter.com/[...] 2014-01-09
[94] 웹인용 2013 Starship Congress: Warp Field Physics, an Update https://www.youtube.[...] Icarus Interstellar 2013-08-17
[95] 뉴스 Spacecraft in a 'warp bubble' could travel faster than light, claims physicist 2021-04-22
[96] 뉴스 There's light-speed travel in 'Star Wars' and 'Star Trek.' Is it possible? 2021-04-22
[97] 저널 Breaking the warp barrier: hyper-fast solitons in Einstein–Maxwell-plasma theory https://iopscience.i[...] 2021-04-22
[98] 웹인용 Star Trek's Warp Drive Leads to New Physics 2021-12-21
[99] 웹인용 Breaking the warp barrier for faster-than-light travel 2021-12-23
[100] 저널 Generic warp drives violate the null energy condition https://journals.aps[...] 2022-03-15
[101] 저널 Hyper-fast travel in general relativity 1998
[102] 저널 No warp drive http://omnis.if.ufrj[...] 1998
[103] 저널 Warp drive with zero expansion 2002
[104] 저널 Semiclassical instability of dynamical warp drives 2009
[105] 웹인용 Warp Drives May Come With a Killer Downside http://www.universet[...] 2012-02-29
[106] 저널 Alcubierre warp drive: On the matter of matter 2012-03-20
[107] 문서 봇이 이 인용을 자동으로 완성합니다. [http://tools.wmflabs.org/citations/doibot.php?page={{FULLPAGENAMEE}} 대기열로 바로 이동하기] [[arXiv]]:[//arxiv.org/abs/{{{전자문서|{{{arxiv|{{{eprint|}}}}}}}}} {{{전자문서|{{{arxiv|{{{eprint|}}}}}}}}}].
[108] 문서 봇이 이 인용을 자동으로 완성합니다. [http://tools.wmflabs.org/citations/doibot.php?page={{FULLPAGENAMEE}} 대기열로 바로 이동하기] [[arXiv]]:[//arxiv.org/abs/{{{전자문서|{{{arxiv|{{{eprint|}}}}}}}}} {{{전자문서|{{{arxiv|{{{eprint|}}}}}}}}}].
[109] 저널 Warp drive and causality http://exvacuo.free.[...] 1996-06-15
[110] 저널 Semiclassical instability of dynamical warp drives 2009
[111] 문서 봇이 이 인용을 자동으로 완성합니다. [http://tools.wmflabs.org/citations/doibot.php?page={{FULLPAGENAMEE}} 대기열로 바로 이동하기] [[arXiv]]:[//arxiv.org/abs/{{{전자문서|{{{arxiv|{{{eprint|}}}}}}}}} {{{전자문서|{{{arxiv|{{{eprint|}}}}}}}}}].
[112] 저널 The reliability horizon for semi-classical quantum gravity: Metric fluctuations are often more important than back-reaction https://archive.org/[...] 1997-12
[113] 웹인용 Faster than light http://ccrg.rit.edu/[...] 2017-01-25
[114] 저널 The warp drive: hyper-fast travel within general relativity 1994
[115] 저널 An Examination of Warp Theory and Technology to Determine the State of the Art and Feasibility 2019-08-16
[116] 웹인용 Roundup http://www.jsc.nasa.[...] Lyndon B. Johnson Space Center 2012-07
[117] 웹인용 Warp Field Mechanics 101 https://ntrs.nasa.go[...] NASA Johnson Space Center 2011-09-30
[118] 웹인용 2013 Starship Congress: Warp Field Physics, an Update https://www.youtube.[...] Icarus Interstellar 2013-08-17


본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.

문의하기 : help@durumis.com