הפוסט הזה הוא חלק ממדע המדע הבדיוני(נפתח בלשונית חדשה), הסדרה המתמשכת של Mashable המפתחת את המדע (או חוסר המדע) בסרטי המדע הבדיוני האהובים עלינו, תוכניות הטלוויזיה והספרים.

החלל גדול, כמו דאגלס אדמסנכתב בצורה מפורסמת(נפתח בלשונית חדשה)במדריך הטרמפיסט לגלקסיה.כְּמוֹ,בֶּאֱמֶתגָדוֹל. אלפא קנטאורי - מערכת הכוכבים הקרובה ביותר לשלנו - נמצאת במרחק של יותר מ-4 שנות אור. אפילו בתוך מערכת השמש שלנו, מרחקים מסיביים הופכים את הנסיעה בזמן ולקשה לתכנן.

עם הטכנולוגיה העדכנית,ייקח לנו מאה שנים להגיע לאלפא קנטאורי.(נפתח בלשונית חדשה)אין לנו חללית שיכולה לנסוע מהר יותר ממהירות האור; המהירות המהירה ביותר שאנו יכולים להגיע אליה באמצעות כוח גרעיני היא 4.5 אחוז ממהירות האור. בוא נגיד שתזדקק להרבה פודקאסטים לטיול.

עדיין לא פיצחנו את התקרה המהירה מהאור (FTL). אבל לסופרי מדע בדיוני יש.

הז'אנר מלא בדוגמאות של ספינות כוכבים שיכולות לרכוב על פני הקוסמוס במהירויות נוחות מאוד. כמה סופרים הסתמכו על מדע ועקרונות אמיתיים כדי להסביר את הטכנולוגיה המכופפת את הפיזיקה שלהם. אחרים פשוט המציאו את זה תוך כדי.

הנה כמה מהסוגים הפופולריים ביותר של טיולי FTL בדיוניים, וכיצד הם מדורגים במציאות.

"ביציאה אל היקום, עלינו להתעמת עם המציאות של מסע בין-כוכבי. עלינו להגיע הרבה מעבר לתוחלת החיים שלנו."

גשרי איינשטיין רוזן

ידועים גם בתור חורי תולעת, גשרי איינשטיין-רוזן הם אולי האמצעי הידוע ביותר לנסיעה בין כוכבית - והסבירות ביותר להתקיים בפועל. תורת היחסות הכללית של אלברט איינשטיין חזתה חורי תולעת, למרות שעדיין לא ראינו אחד.

גשר איינשטיין-רוזן, במילים פשוטות ככל האפשר, הוא קיצור דרך בחלל שנגרם על ידי עיוות החלל-זמן. חפצים עצומים כמו כוכבים או חורים שחורים מכופפים את הזמן והמרחב כמו כדור באולינג על טרמפולינה. עצם מסיבי מספיק יכול לכופף את המרחב זמן כדי ליצור חיבור בין שתי נקודות שונות אחרת.

או, כמו שדמות אחת אומרת לאחרת בבֵּין כּוֹכָבִי, דמיין פיסת נייר מקופלת על עצמה, ואז מחוררת בעיפרון. אם אתה רוצה לנסוע על פני השטח של הנייר כדי להגיע מנקודה לנקודה, זה ייקח זמן מה. אבל אם אפשר להשתמש בעיפרון כגשר, מדובר בנסיעה קצרה משמעותית.

הכניסה לחור תולעת יוצגה לעתים קרובות כצינור, וזה הגיוני בהינתן השם. אבל זה גם לא מדויק.בֵּין כּוֹכָבִי, באחת הסצנות האינטנסיביות ביותר שלו, צדק. מנקודת המבט שלנו במרחב התלת-ממדי, חור תולעת צריך להיראות כמו כדור.

חורי תולעת הם גישה אטרקטיבית לטכנולוגיית FTL מכיוון שהם אינם דורשים ממך לשבור את מהירות האור. הפיזיקה אומרת לנו ששום דבר לא יכול ללכת מהר יותר מהאור. אבל עם חורי תולעת - קיצורי דרך, בעצם - חללית יכולה להיכנס ולצאת במהירויות תת-אור.

זה הופך אותם להתאמה מושלמת לכל עלילה בדיונית, מה שמאפשר דרך מהירה להגיע מנקודה א' לנקודה ב'. בסאטירי של דאגלס אדמסמדריך לטרמפיסט, כדור הארץ נהרס על ידי הווגונים כדי לפנות מקום למעקף היפר-חלל - חור תולעת בכל שם אחר - שכביכול יאיץ את הנסיעה הגלקטית.

היקום הקולנועי של מארוול זרוע חורי תולעת. הביפרוסט המאפשר לת'ור לנסוע מאסגארד לכדור הארץ מתואר במפורש כגשר איינשטיין-רוזן על ידי ד"ר ג'יין פוסטר ב-ת'ור. חוצנים פולשים פותחים פורטל דמוי חור תולעת מעל העיר ניו יורק בהנוקמים. פתחי דלת דומים מוצגים כחלק ממערכת כבישים מהירים גלקטיים בשומרי הגלקסיה, כרך. 2, בזמן שהנוקמים בורחים מסאקאר דרך "פי הטבעת של השטן" בת'ור: ראגנארוק, מתואר על ידי ברוס באנר כ"כוכב נויטרונים שמתנגש בגשר איינשטיין-רוזן" (קרא: מכשיר עלילה).

תורת חור התולעת מאפשרת גם אפשרות לנוע בין יקומים. גשרי איינשטיין-רוזן הם המפתחריק ומורטיהרפתקאות שונות של; אקדח הפורטל של המדען המטורף יכול לפתוח פתחים לגלקסיות אחרות ולמציאות מקבילה.

כמה מדעני ספורט שלל טוענים שחור תולעת שנגרם על ידי איזה חור שחור סופר מסיבי יהיה כנראה לא יציב מכדי לעבור אותו. מאמר משנת 1962 של ג'ון ארצ'יבלד וילר ורוברט וו. פולר טען שגשר כזה יתמוטט מהר מדי. מצד שני, פיזיקאים כמו סטיבן הוקינג וקיפ ת'ורן האמינו שחורי תולעת יכולים להיות מיוצבים באופן תיאורטי עם כמות האנרגיה הנכונה. אבל זה "אם" גדול.

דירוג ריאליזם: 4/5.גבוה למדי, בהתחשב בכמה מהתחזיות של איינשטיין הוכחו כנכונות. יש כנראה חורי תולעת בחוץ... אנחנו רק צריכים למצוא אותם.

"תאר לעצמך את זה! מעולם לא עלה בדעתי לחשוב על החלל כעל הדבר שזז!"

מנועי WARP

טכנולוגיית Warp היא שם נרדף לסדרת מסע בין כוכבים. גם אם אתה לא מעריץ של הרפתקאות צי הכוכבים השונות שהופיעו למסכים שלנו במהלך 50 השנים האחרונות, אתה כנראה מכיר מונחים כמו "גורם עיוות חמש".

אבל מה זה אומר באמת?

כמו גשר איינשטיין-רוזן, טכנולוגיית עיוות עוקפת את חוסר האפשרות להאיץ ספינה מעבר למהירות האור. במקום זאת, כונן עיוות מכופף את החלל בעצמו. הוא דוחס חלל מול כלי השיט ומרחיב אותו מאחור. ה-Enterprise רוכב בעצם על בועה של חלל תלת-ממדי רגיל בזמן שהיקום משתנה סביבו.

מהירויות העיוות השונות של מסע בין כוכבים אינן רקטכנובלבול(נפתח בלשונית חדשה). על פי מדריך הסופר עבורהסדרה המקורית, גורם עיוות אחד שווה לשבירת מחסום האור; עיוות שני שווה פי 8 ממהירות האור; עיוות שלוש הוא מהירות האור פי 27. עיוות שש היא מהירות שיוט נפוצה עבור USS Enterprise NCC-1701. כל מהירות מעל שבע מסכנת נזק למנועים או לספינה עצמה.

ללא טכנולוגיית עיוות, כפי שראינו בסרטמסע בין כוכבים: מגע ראשון, בני אדם לעולם לא היו פוגשים גזעי חלל כמו הוולקנים או מקימים את הפדרציה המאוחדת של כוכבי הלכת. המצאת כונן העיוות בסוף המאה ה-21 מוצגת כנקודת מפנה עבור הציוויליזציה האנושית בדומה למהפכה החקלאית או לבית הדפוס.

וגם, מוזר ככל שזה נשמע, טכנולוגיית עיוות עשויה להיות אפשרית במציאות.

בשנת 1994, הפיזיקאי התיאורטי מיגל אלקובייר הציע אמצעי מסע בחלל FTL התואם את תורת היחסות הכללית. בהשראתמסע בין כוכבים, אלקובייר תיאר מנוע היוצר שדה אנרגיה עם צפיפות נמוכה יותר מאשר ואקום החלל. על ידי כיווץ חלל לפני הספינה והרחבתו מאחור, חללית יכולה "לרכב על גל" קדימה.

לרוע המזל, ההצעה של אלקובייר מעלה את אותן בעיות תיאורטיות כמו נסיעות בחורי תולעת. כשם שחורי תולעת ידרשו כמויות עצומות של אנרגיה - וכמה חומר שעדיין לא ידוע כדי לתחזק אותה - כך יעקמו כוננים.מסע בין כוכביםבתנאי שאנרגיה זו עם יסוד מורכב שנקרא דיליתיום: בצורת גביש, היא כביכול מסוגלת להכיל תגובות עצומות ונפיצות של חומר ואנטי-חומר.

אם אנחנו רוצים דחף עיוות משלנו, נצטרך תהליך אנרגיה אקזוטי דומה, לא ידוע למדע הנוכחי.

דירוג ריאליזם: 3/5.כיף לחשוב על זה, אבל נצטרך חומרים שאולי אפילו לא קיימים ביקום הזה. תגיד, אתה יכול לחסוך בכמה גבישי דיליתיום?

"לטייל דרך היפר-חלל זה לא כמו לנקות אבק יבולים, ילד!"

HYPERDRIVE

בעיה: נראה שהיקום הזה לא מאפשר נסיעה מהירה מהאור. פתרון: טוב, פשוט אל תטיילו ביקום שלנו.אה.

היפר-מרחב מובן בצורה הטובה ביותר כתת-אזור של המרחב האמיתי שלנו שבו אותם חוקים פיזיקליים אינם חלים. איך מדע בדיוני מציע שנגיע לשם? קשה לומר: להיפר-ספייס אין בסיס תיאורטי כמו גשרי איינשטיין-רוזן או כונני עיוות.

בסרטי מלחמת הכוכבים, כל מיני ספינות מצוידות בכונני היפר-חלל, החל מלוחמים אישיים קטנים כמו ה-X-wing של פו דמרון ועד לספינות משא גדולות יותר כמו המילניום פלקון. אפילו לתחנת החלל האדירה בגודל ירח, כוכב המוות, יש היפר-drive. אֵיך? אנחנו לא יודעים. ג'ורג' לוקאס היה נחוש לעשות פנטזיה בחלל ולא מדע בדיוני.

במקרה זה, "היפר-ספייס" עשוי להיות רק שם אחר לנסיעה במהירות קלה. במקורמלחמת הכוכבים,האן סולו מתפאר בספינתו "יכול להגיע לנקודה 5 מעבר למהירות האור". במלחמת הכוכביםרומנים - שניהם אלה שכןכבר לא קנון(נפתח בלשונית חדשה)ואלה שכן - נאמר לנו שספינות מסודרות לפי "מחלקה", התואמת למהירות שלהן. ככל שהמעמד נמוך יותר, הספינה מהירה יותר; הפלקון הפך לכלי שייט מהיר בדרגה 0.5.

אפילו במלחמת הכוכבים, ספינות הנוסעות במהירות יתר חייבות להתמודד עם כמה מחוקי הפיזיקה. מסע היפר-חלל מצריך אסטרויד דרואיד או "מחשב נאווי" כדי לתכנן מסלול ללא הפרעה ולהימנע מהתנגשויות עם כוכבים או כוכבי לכת או ספינות אחרות. כפי שאנו יודעים מאחרון הג'דיי, התנגשויות במהירות האור יכולות להיות קטסטרופליות.

רעיון ההיפר-ספייס מופיע בכל המדע הבדיוני, אם כי מחברים שונים משתמשים בשמות שונים כדי לתאר את אותו מושג. סדרת משחקי הווידאוהֵלמשתמש במונח "סליפסטרים"; משחק השולחןWarhammer 40,000קורא לזה "האיממטריום"; סדרת YAאנימורפיםמשתמש ב-"Z-space;" ספר הקומיקס והסרטולריאןקורא לזה "Exospace"; סדרת הדיונות של פרנק הרברט מתארת ​​את הנווטים "מתקפלים" כדי לעבור מרחקים גדולים.

כל הנוחות הנרטיבית הזו משאירה את אופן הכניסה והיציאה ממצב "היפר" בגדר תעלומה - כזו שנמצאת רחוק יותר מתחום האפשרות מאשר חורי תולעת או מנועי עיוות.

דירוג ריאליזם: 2/5.זה בהחלט יצירת עלילה יותר ממדע אמיתי. אבל אם אי פעם נתקעת ב-Tattooine, תתקשר לוואטו.

"אנחנו רחוקים מהבית. קפצנו הרבה מעבר לקו האדום, לתוך שטח לא ידוע. אספקה ​​מוגבלת, מוגבלת דלק".

כונן קפיצה

כונני היפר-מרחב וכונני עיוות מתארים אמצעי נסיעה מעבר למהירות האור, אך שניהם עדיין לוקחים פרק זמן שניתן לכמת. האן סולו, לוק ואובי-וואן הספיקו לבלות ולפטפט על הכוח לפני שהגיעו לאלדראן.

אבל מה אם הייתם יכולים להגיע לשם תוך זמן קצר, ולהימנע ממה שדאגלס אדמס כינה "כל ההתעסקות המייגעת הזו בהיפר-חלל?"

הקפיצה נכנסת פנימהBattlestar Galacticaאיפשר טלפורטציה בין-כוכבית כמעט ללא עיכוב. גם ספינות אנושיות וגם מקבילותיהן Cylon השתמשו בכונני FTL. נאמר לנו שהספינות האנושיות מונעות על ידי טיליום מעודן - עפרה נדירה להפליא אנרגטית פי 10 מיליון מבנזין. נאמר לנו גם שכאשר ספינה קופצת, היא מעוותת את החלל סביבה ויכולה להזיק לכלי שיט סמוכים אחרים.

כמו עם היפר-חלל, כונני קפיצה דורשים כנראה חישובים מורכבים לפני ובמהלך קפיצה כדי למנוע את הסיכון של ספינה להתממש קרוב מדי לאטמוספירה של כוכב לכת - או בתוך הפלנטה עצמה.

טלפורטציה מיידית היא טרופית נוחה בסיפורי מדע בדיוני; זה אפילו בשימוש במסע בין כוכבים"להקרין" פרטים בין ספינות וכוכבי לכת למטה. אבל האם יש לו שורשים בתיאוריה מדעית אמיתית כלשהי?

תשובה קצרה: אולי.

הסתבכות קוונטית היא תופעה שבה קבוצות של חלקיקים מתנהגות באופן דומה, גם כשהן מפרידות ביניהם על ידי מפרצי חלל גדולים. איינשטיין כינה את זה "פעולה מפחידה מרחוק". מְחַבֵּראורסולה ק. לגווין(נפתח בלשונית חדשה)השתמש ברעיון הזה כדי להמציא מכשיר בדיוני שנקרא "אנזible" שיכול לתקשר באופן מיידי עם אנסibles אחרים, לא משנה היכן הם נמצאים ביקום.

בתיאוריה אתה יכול "טלפורט" ספינה או אדם באמצעות אותו סוג של טכנולוגיה, אם כי זה נעשה אפילו יותר מסובך. תצטרך "לתמלל" מידע קוונטי מחלקיקים בקצה אחד ולהעביר אותם לחלקיקים בקצה השני. זה יחלץ אותך מהבעיה שהועלתה על ידי סוגים אחרים של טלפורטציה בדיונית, כלומר שתצטרך להרוג את הגרסה המקורית או ליצור שיבוט של עצמך בכל פעם שתשלח טלפורטציה.

לְפִי שָׁעָה,הסתבכות קוונטית(נפתח בלשונית חדשה)הוא דבר שאנו יכולים לראות - בקנה מידה קטן ביותר. אנחנו רחוקים מטלפורטציה של אנשים או לקפוץ על ספינות.

דירוג ריאליזם:2/5. טלפורטציה מיידית, בכל מקום בגלקסיה? כנראה לא תהיה מציאות בקרוב.

"כל הזמן והמרחב; בכל מקום ובכל מקום; כל כוכב שהיה אי פעם. מאיפה אתה רוצה להתחיל?"

עקומות דמויות זמן סגורות

הצורה האחרונה של נסיעות FTL שנחפור בה נראית הכי פחות מדעית. במשך 55 שנים,דוקטור הותיאר את הרפתקאות הזמן והמרחב של הדוקטור וחבריו האנושיים. אמצעי התחבורה שלהם? קופסה כחולה גדולה המכונה TARDIS (ממד זמן וממד יחסי בחלל) שיכולה לקחת אותם לכל מקום ובכל מקום שהם רוצים ללכת.

נבנה (או, ליתר דיוק, גדל) על ידי מין קדום המכונה אדוני הזמן, TARDISes הם קסומים יותר מהטכנולוגיה שלמסע בין כוכבים.כפי שהדוקטור הסביר בעצמו, אמצעי התחבורה שלו יכול להיות קצת "מתנודד, מתנודד בזמן". נראה שיש איזשהו עיכוב בדרך - זה יותר היפרדרייב מאשר ג'אמפ דרייב. אבל בעצם ה-TAARDIS נעלם כאן, טס דרך מערבולת הזמן, ומופיע שם שוב. זה כל מה שאתה באמת צריך לדעת.

או שכן? מסתבר שאפילו ל-TARDIS יש יותר בסיס תיאורטי מאשר להיפרדרייב.

בשנת 2013, הפיזיקאים בנג'מין ק. טיפט ודיוויד צאנג פרסמו מאמר המציע אמצעי תיאורטי ליצירת מכונת זמן אמיתית בעלת יכולת רטרוגרד: דרך לנסוע לעבר שלך. כותרת העיתון:דומיינים רטרוגרדיים Achnronal הניתנים למעבר בזמן החלל(בדוק את ראשי התיבות, חנון).

טיפט וצאנג מתארים בועה של מרחב-זמן המכילה נוסע בזמן הנכנס לעקומה סגורה בזמן (בעצם זהה לגשר איינשטיין-רוזן). בתוך העקומה הזו, הנוסע יכול ללכת לכל מקום בציר הזמן שלו או שלה, בעוד שבתוך הבועה נראה שהזמן עובר כרגיל.

שני הפיזיקאים אפילו העלו תיאוריה שאפשר לפצל ולחבר עקומות דמויות זמן, מה שפותח את האפשרות לנוע לא רק לאורך ציר הזמן שלך - אלא בכל מקום בזמן ובמרחב.

כל אלה יכולים להפוך את ה-TARDIS למנצח בהימור התיאורטי של נסיעה מהירה מהקל. בהתנצלות בפני האן סולו, מעבר לנקודה חמש אחרי מהירות האור אולי נראה מרשים, אבל אין דבר מהיר יותר מלהגיע לפני שאתה יוצא לדרך מלכתחילה.

דירוג ריאליזם: 1/5,וזה להיות נדיב. לעת עתה ה-TARDIS הוא רק מתנודד, מתנודד בזמן, וויסי מרווח.

• סוֹפֵר

  בוב אל-גרין

• מאייר ואנימטור

  בוב אל-גרין

• עורכים

  כריס טיילור ובריטני לוין בקמן