Вісник Львівського університету. Серія фізична 61 (2024) с. 126-136
DOI: https://doi.org/10.30970/vph.61.2024.126

Проблеми надсвітлових подорожей з використанням варп-бульбашки Алькуб'єрре

О. Німчук, Ю. Кулініч

У даній роботі ми розглядаємо три основні проблеми використання надсвітлової варп-бульбашки Алькуб'єрре: 1) необхідність екзотичної матерії з від'ємною енергією; 2) виникненні горизонтів подій всередині надсвітлової варп-бульбашки; 3) квантові ефекти на горизонтах подій надсвітлової варп-бульбашки, а саме випромінювання Гокінґа. Ми пропонуємо новий підхід до розрахунку випромінювання Гокінґа на горизонті подій варп-бульбашки, що грунтується на локальній подібності метрики Алькуб'єрре і метрики Ріндлера. Ми показуємо, що планківська температура випромінювання на горизонті варп-бульбашки досягається при скінченному значенні надсвітлової швидкості. Тому ми прийшли до висновку, що квантова теорія гравітації має накладати обмеження на швидкість варп-бульбашки, тоді як загальна теорія відносності цього не робить.

Текст статті (pdf)

Список посилань
  1. Alcubierre M. The warp drive: hyper-fast travel within general relativity / \mbox{M. Alcubierre} // Class. Quant. Grav. -- 1994. -- Vol. 11. -- P. L73--L77. doi: 10.1088/0264-9381/11/5/001.
  2. Alcubierre M. Warp drive basics / M. Alcubierre, F. Lobo // Fundam. Theor. Phys. -- 2017. -- Vol. 189. -- P. 257--279. doi: 10.1007/978-3-319-55182-1.
  3. Hiscock W. A. Quantum effects in the Alcubierre warp-drive spacetime / \mbox{W. A. Hiscock} // Class. Quant. Grav. -- 1997. -- Vol. 14. -- P. L183--L188. doi: 10.1088/0264-9381/14/11/002.
  4. Olum K. Superluminal travel requires negative energies / K. Olum // Phys. Rev. Lett. -- 1998. -- Vol. 81. -- P. 3567--3570. doi: 10.1103/PhysRevLett.81.3567.
  5. Ford L. Quantum field theory constrains traversable wormhole geometries / L. Ford, T. Roman // Phys. Rev. D. -- 1996. -- Vol. 53. -- P. 5496. doi: 10.1103/PhysRevD.53.5496.
  6. Pfenning M. The unphysical nature of ``Warp Drive'' / M. Pfenning, L. Ford // Class. Quant. Grav. -- 1997. -- Vol. 14. -- P. 1743. doi: 10.1088/0264-9381/14/7/011.
  7. Lobo F. Fundamental limitations on `warp drive' spacetimes / F. Lobo, M. Visser // Class. Quant. Grav. -- 2004. -- Vol. 21. -- P. 5871. doi: 10.1088/0264-9381/21/24/011.
  8. Van den Broeck C. A `warp drive' with more reasonable total energy requirements / C. Van den Broeck // Class. Quant. Grav. -- 1999. -- Vol. 16. -- P. 3973. doi: 10.1088/0264-9381/16/12/314.
  9. Bobrick A. Introducing physical warp drives / A. Bobrick, G. Martire // Class. Quant. Grav. -- 2021. -- Vol. 38, No. 10. -- P. 105009. doi: 10.1088/1361-6382/abdf6e.
  10. Lentz E. Breaking the warp barrier: hyper-fast solitons in Einstein–Maxwell-plasma theory / E. Lentz // Class. Quantum Grav. -- 2021. -- Vol. 38. -- P. 075015. doi: 10.1088/1361-6382/abe692.
  11. Krasnikov S. Hyperfast travel in general relativity / S. Krasnikov // Phys. Rev. D. -- 1998. -- Vol. 57. -- P. 4760. doi: 10.1103/PhysRevD.57.4760.
  12. Clark C. Null geodesics in the Alcubierre warp drive spacetime: the view from the bridge / C. Clark, W. Hiscock, S. Larson // Class. Quant. Grav. -- 1999. -- Vol. 16. -- P. 3965. doi: 10.1088/0264-9381/16/12/313.
  13. Gonzalez-Diaz P. Warp drive space-time / P. Gonzalez-Diaz // Phys. Rev. D. -- 2000. -- Vol. 62. -- P. 044005. doi: 10.1103/PhysRevD.62.044005.
  14. Varieschi G. Conformal gravity and the Alcubierre warp drive metric / \mbox{G. Varieschi}, Z. Burstein // ISRN Astron. Astrophys. -- 2013. -- Vol. 2013. -- P. 482734. doi: 10.1155/2013/482734.
  15. Hartle J. B. Gravity: An introduction to Einstein general relativity / J. B. Hartle. -- San Francisco: Addison Wesley, 2003. -- 589 p.
  16. Finazzi S. Semiclassical instability of dynamical warp drives / S. Finazzi, S. Liberati, C. Barcelo // Phys. Rev. D. -- 2009. -- Vol. 79. -- P. 124017. doi: 10.1103/PhysRevD.79.124017.
  17. Levi A. Renormalized stress-energy tensor for stationary black holes / A. Levi // Phys. Rev. D. -- 2017. -- Vol. 95. -- P. 025007. doi: 10.1103/PhysRevD.95.025007.
  18. Socolovsky M. Rindler space and Unruh effect / M. Socolovsky // arXiv: gr-qc/1304.2833 -- 2013. doi: 10.48550/arXiv.1304.2833.
  19. Everett A. Warp drive and causality / A. Everett// Phys. Rev. D. -- 1996. -- Vol. 53. -- P. 7365. doi: 10.1103/PhysRevD.53.7365.