Kolaborasi ALPHA datang paling dekat untuk mengukur perilaku antimateri netral di bidang gravitasi. Hasilnya dapat membuka pintu ke teknologi baru yang menakjubkan.Mimpi pengiriman pesan instan, pesawat ruang angkasa antarbintang dan kemampuan untuk bepergian dalam waktu - ini adalah kawat gigi fiksi ilmiah. Dalam banyak hal, mereka mewakili harapan terbesar umat manusia, tetapi didasarkan pada teknologi yang melampaui ilmu pengetahuan terkenal saat ini. Namun, mengingat eksperimen di garis depan bukaan, ada kemungkinan bahwa pintu baru akan terbuka setiap saat. Jika kita beruntung - apa yang menanti kita di luar cakrawala? Inilah yang ingin diketahui pembaca Igor Zhbanov:
Jika kita beruntung, eksperimen ilmiah seperti apa yang direncanakan selama dua puluh tahun ke depan dapat membuka cara baru bagi kita untuk menciptakan teknologi fiksi ilmiah?
Ada banyak peluang fantastis yang dapat mengubah realitas kita pada akhir abad ke-21.
Semua roket yang ditemukan membutuhkan bahan bakar, tetapi jika Anda membuat mesin pada materi gelap, Anda dapat menemukan bahan bakar baru hanya dengan bergerak di sekitar galaksiDark matter (TM) dapat menjadi sumber bahan bakar tanpa batas yang tidak perlu dibawa bersama Anda. Salah satu misteri sains terbesar adalah sifat TM. Berkat pengukuran tidak langsung, kami tahu tentang keberadaannya dan tentang jumlah yang sangat besar. Jika kita mengumpulkan semua HM yang ada di galaksi besar seperti galaksi kita, itu akan menjadi lima kali lebih banyak dari materi normal (berdasarkan atom). Ini hampir pasti terdiri dari partikel dengan sifat-sifat berikut:
• mereka memiliki massa,
• mereka tidak memiliki muatan listrik atau warna,
• mereka berinteraksi secara gravitasi,
• dan sampai batas tertentu, mereka harus bertabrakan dengan diri mereka sendiri dan dengan masalah normal.
Dari persamaan Einstein yang terkenal E = mc
2, kita tahu bahwa energi besar disimpan dalam TM: lima kali lebih banyak daripada semua materi biasa. Jika Semesta menguntungkan kita, kita mungkin bisa menggunakannya.
Distribusi massa dalam gugusan galaksi Abell 370 , yang dibangun berdasarkan pelensaan gravitasi, menunjukkan dua lingkaran cahaya yang tersebar luas yang bersesuaian dengan HM dan dua kelompok bertabrakan. Di sekitar dan di dalam setiap galaksi, kluster, dan susunan materi besar yang masif, ada 5 kali lebih banyak TM.Banyak percobaan mencari tabrakan TM dengan normal dan dengan dirinya sendiri. Ada dua jenis partikel: fermion (dengan putaran setengah bilangan bulat) dan boson (dengan putaran penuh). Jika TM terdiri dari boson, maka kemungkinan besar antipartikelnya sendiri, yang berarti bahwa jika Anda dapat menangkap beberapa partikel TM dan membuat mereka berinteraksi satu sama lain, mereka dimusnahkan. Dan jika mereka memusnahkan, mereka akan memberikan energi murni. Dengan kata lain, itu akan menjadi sumber energi gratis dan tidak terbatas, yang ada di mana-mana, ke mana pun Anda pergi. Dan karena itu ada di mana-mana, Anda bahkan tidak perlu membawanya sepanjang jalur alam semesta. Oleh karena itu, dalam kasus percobaan mencari TM, mimpi pamungkas adalah energi tanpa batas dan gratis.
Bidang warp Star Trek yang mempersingkat ruang di depan dan memperpanjang bagian belakangAntimateri dapat memiliki massa negatif, yang berarti bahwa itu dapat menjadi kunci untuk membuat
mesin lungsin . Jika Anda ingin bepergian ke bintang-bintang, sumber energi dan bahan bakar biasa tidak akan membuat Anda bepergian terlalu jauh. Atau, secara harfiah, mereka tidak akan membiarkan Anda bepergian terlalu cepat: Anda akan selalu dibatasi oleh kecepatan cahaya. Bintang seperti matahari terdekat dengan planet yang berpotensi cocok untuk kehidupan,
Tau Ceti , berjarak 12 tahun cahaya dari kami, yang berarti bahwa perjalanan sederhana ke sana dan mengirimkan informasi tentangnya akan kembali tidak kurang dari satu generasi. Tetapi jika kita bisa memeras ruang di depan kita dalam perjalanan melalui ruang antarbintang, sambil memperluas ruang di belakang kita, kita bisa sampai di sana lebih cepat. Gagasan ini didasarkan pada mesin lungsin, yang pada tahun 1994 ahli astrofisika
Miguel Alcubierre memakai rel fisik yang andal.
Solusi Alcubierre untuk teori relativitas, memungkinkan Anda untuk bergerak dengan cara yang mirip dengan mesin warp. Solusi ini membutuhkan massa negatif.Untuk membuat konfigurasi ruang-waktu yang diperlukan untuk mesin warp, dua hal diperlukan: sejumlah besar energi dan keberadaan massa negatif. Massa negatif ini, yang keberadaannya hanya diasumsikan, diperlukan untuk deformasi ruang-waktu dengan cara khusus yang diperlukan untuk implementasi mesin lungsin. Kami belum mengukur massa partikel antimateri; mereka jatuh di bidang gravitasi "atas" atau "turun", kita belum memverifikasi dalam percobaan. Eksperimen
ALPHA di CERN sekarang sedang dilakukan untuk mengukur efek gravitasi pada antimateri dan perilaku antimateri dalam medan gravitasi. Jika ternyata jatuh "ke atas" di medan gravitasi, kita bisa mendapatkan massa negatif yang kita butuhkan, dan mesin lungsin akan dimungkinkan.
Alat Virtual IronBird untuk Centrifuge Accommodations Module (CAM) pada ISS adalah salah satu cara untuk menciptakan gravitasi buatan, tetapi itu membutuhkan banyak energi, dan itu hanya memungkinkan Anda untuk membuat jenis gaya sentripetal spesifik. Gravitasi buatan sejati akan membutuhkan manipulasi massa negatif.Juga, massa negatif akan memungkinkan kita untuk membuat gravitasi buatan. Kemungkinan keberadaan massa negatif di Semesta akan memungkinkan kita untuk membuat medan gravitasi buatan dengan cara yang tidak dapat kita lakukan sekarang. Adanya muatan positif dan negatif dalam elektromagnetisme memungkinkan kita untuk membuat konduktor, berkat itu kita dapat memanipulasi medan listrik di antara mereka dan menutup diri dari medan listrik di luar mereka. Gravitasi, seperti yang kita pahami sekarang, hanya memiliki satu jenis muatan: massa positif. Namun, keberadaan massa negatif akan memungkinkan kita untuk menciptakan lingkungan dengan gravitasi nol benar-benar, jika kita dapat mengkonfigurasinya dengan benar, dan juga memberi kita kesempatan untuk membuat medan gravitasi buatan kekuatan apa pun antara dua sistem dengan massa positif dan negatif.
Gagasan bepergian ke masa sekarang mengacu pada fiksi ilmiah. Namun, jika loop waktu tertutup dapat ada di alam semesta kita, ini tidak hanya mungkin, tetapi bahkan tidak terhindarkanRotasi alam semesta dapat memungkinkan kita melakukan perjalanan ke masa lalu. Perjalanan waktu tidak hanya mungkin, itu tidak bisa dihindari - maju. Ketika ruang dan waktu digabungkan menjadi satu kesatuan ruang-waktu, perombakan fisika yang kita kenal saat ini harus terjadi untuk memungkinkan perjalanan mundur dalam waktu. Cukup mudah untuk kembali ke titik awal Anda di ruang angkasa; Bumi melakukan ini dengan kembali ke titik awal orbit mengelilingi Matahari, tetapi pada saat yang sama secara signifikan bergerak maju dalam waktu (satu tahun). Loop spasial tertutup mudah dicapai. Tetapi untuk kembali ke titik awal waktu, diperlukan sesuatu yang tidak biasa - tidak ada putaran waktu tertutup di alam semesta kita yang terus bertambah dan penuh dengan materi. Kecuali, tentu saja, alam semesta tidak berputar.
Untuk tampilan loop waktu tertutup, rotasi satu galaksi tidak cukup, perlu bahwa seluruh alam semesta berputarDi alam semesta yang berputar ada solusi yang tepat, di mana, jika kerapatan materi dan konstanta kosmologis (juga merupakan energi gelap) memiliki nilai tertentu, maka loop waktu tertutup akan ada di alam semesta. Sejauh ini, kita telah membatasi rotasi global alam semesta, tetapi belum sepenuhnya mengesampingkannya. Jika ternyata Alam Semesta berputar pada kecepatan tertentu, dengan sempurna menyeimbangkan persyaratan kepadatan materi dan konstanta kosmologis, maka akan sangat mungkin untuk kembali ke masa lalu dan tiba di titik awal tidak hanya di ruang, tetapi juga dalam waktu. Survei mendalam tentang area besar langit, seperti eksperimen WFIRST dan LSST yang akan datang, dapat mendeteksi rotasi tersebut, jika ada.
Konsep satelit NASA WFIRST, yang seharusnya diluncurkan ke luar angkasa pada tahun 2024 dan memberikan kita pengukuran energi gelap yang paling akurat, serta menemukan penemuan ruang luar biasa lainnya.Ilmu pengetahuan memungkinkan kemungkinan-kemungkinan yang lebih eksotis - teleportasi benda-benda fisik, pergerakan seketika antara titik-titik berbeda (lubang cacing) atau komunikasi lebih cepat dari cahaya - tetapi peluang semacam itu membutuhkan penyelesaian yang jauh lebih serius dan kompleks daripada eksperimen sederhana yang menghasilkan hasil yang tak terduga tetapi dapat diterima. Namun, kita harus mencari peluang seperti itu. Sains bukanlah cerita dengan tujuan akhir, di mana kita mengetahui segala sesuatu yang mungkin, dan kemudian berhenti. Ini adalah kisah detektif yang sedang berlangsung, di mana setiap penemuan, setiap tonggak sejarah, dan setiap percobaan tak terhindarkan mengarah ke pertanyaan yang lebih mendalam di sepanjang jalan. Ke mana pun jalan ini membawa kita, penting untuk membayangkan peluang-peluang ini dan apa yang diperlukan untuk realisasinya - di setiap langkah perjalanan.
Ethan Siegel - astrofisika, sains popularizer, penulis buku Starts With A Bang! Dia menulis buku-buku "Beyond the Galaxy" [ Beyond The Galaxy ], dan "Tracknology: the science of Star Trek" [ Treknology ].FAQ: jika Semesta berkembang, mengapa kita tidak berkembang ; mengapa usia Alam Semesta tidak bertepatan dengan jari-jari bagian yang diamati .