Hosi tempu ne’ebé dala barak, ita haree ba oin-oin no haree tapestry glittering estrela sira nian iha oin-oin, umanidade hasoru ba sira-nia hatene kona-ba saida mak bele iha. Bainhira ita hetan hatene kona-ba Universu, ita-nia curiozidade so aumenta. Ita deskobre laos deit estrela rihun ne’ebé bele haree ho matan nakloke, maibé miliardes iha dala barak iha Milky Way, no koleksaun galaxia trillion resin iha Universu ne’ebé bele haree husi ita-nia observasaun. Ita agora hatene katak estrela ruma ne’ebé bele iha sistema planeta ne’ebé orbita, no planeta balun ne’ebé iha propriedade sira — hanesan temperatura, tamanhu, massa, no komposisaun atomika — ne’ebé maka hanesan ho Timor-Leste.
Maibé, ami-nia esperansa atu vizita no eksplora mundu sira ne’e enfrenta obstaklu ne’ebé boot tebes: limitasaun velocidade iluminasaun nian. Bainhira liu teoria ita bele aselera objetu sira, inklui makroscopiku, ba velocidade iluminasaun, lei fisika laos deit halo ami bele atinji ka pasa velocidade ne’ebe ne’e, maibé mos hatene katak ita-nia tempu sei iha dilataun ne’ebé boot. Maski ami mai iha nave espasiu no viaja ho velocidade rihun-fuan, ema sira hotu iha uma sei mos hetan ida-ne’ebe boot wainhira ami halo viagem interstelar.
Iha de’it posibilidade ida ne’ebé maka bele sai: warp drive, ka halo “atalho” ho kurtidu boot ba estrutura spacetime. Durante ne’e, fisika ne’ebé maka posibilidade ida ne’e ho mos traballu sai ho Miguel Alcubierre iha tinan 1994, no posibilidade ida ne’ebé maka nesesita enerjia negativu ka massa negativu. Maibé, ho medidaun foun ne’ebé hateten katak antimatter mos kaer ba bainhira iha kampu gravitasaun, esperansa boot ne’ebé umanidade nia atu ajuda halo warp drive halo duni estraga boot. Ami-nia esperansa boot ne’ebe ida-ne’e halo ona traballu boot, maibé rezultadu ida ne’ebe bele triste boot. Aki nia sciencia iha hotu, maibé triste, rezultadu ne’ebé boot ne’e.
Uma visualizasaun ida ne’ebé modelu 3-torus espasu nian, ne’ebé Universu observavel bele de’it parte ki’ik husi estrutura hotu. Hanesan atu imaína ita-nia Universu (ka espasu dimensaun tolu ruma) maka iha limiti iha limitasaun ida ne’ebé halo iha limiti ida ne’ebé hanesan espasu rua dimensaun ne’ebé maka sei haree hanesan limiti ida ne’ebé kontinua, no laos intersepta. Hanesan de’it limitasaun kona-ba propriedade sira no numeru dimensaun extra, posibilidade ne’ebé ida-ne’e laos hanesan rai, no bele mos atu halo “atalho” liu husi dimensaun extra ida hodi haree husi pontu rua ho maneira diak liu liu relativity espesial ida-nia permiti normalmente.
Asal warp drive nian
Sementus warp drive nian foti ona antes teoria jeral relativity nian Einstein nian mai: iha sékulu 19, bainhira matematika hotu hasoru ho géometria foun ne’ebé maka liu hosi imaginasaun Euclid no nia susessor sira. Durante historia matematika nian, espasu bele iha dimensaun tolu, no kada dimensaun bele representadu ho “linha grid” Cartesian, iha ne’ebé linha paralelu nian sei kontinua ba kotuk no la’ós intersepta.
Hahu halo mudansa ne’e hanesan matematiku sira hahu konsidera posibilidade rua foun ida iha tempu ne’ebé maka: iha espasu espesial dimension extra ne’ebé maka hanesan ho ne’ebé ita hatene to’o agora, no espasu bele kurtidu mos, laos deit espasu rihun. Reálizasaun ne’e traze ho nia impleikasaun ne’ebé diretamente. Triangulu, bainhira ita hasoru to’o ninia tres angulu iha nia laran, bele hetan valor ne’ebé barak ka la barak husi 180 graus, depende ba espasu ne’ebé negativu ka positivu kurtidu. Linha paralelu laos bele kontinua iha distansia hanesan barak, maibé bele mos diverge ka converge, depende ba espasu ne’ebé positivu ka negativu kurtidu.
Angulu triangulu nian ne’ebé soma valor ne’ebé diferente, depende ba kurtidu espasu espesial nian. Espasu ne’ebé kurtidu positivu (sup), kurtidu negativu (meiu), ka kurtidu laos (fuan) sei hetan angulu triangulu ida valor ne’ebé barak, la barak, ka xikoti 180 graus, respetivamente. Promove iha geometria non-Euclidean precede aplikasaun sira ba fisika. (Kreditu: NASA / WMAP Science Team)
No iha situasaun ekstremu ne’ebé ida, ita bele imaína espasu tempu ne’e kurtidu ho boot liu, pontu rua ne’ebé konvensionalmente — iha espasu Cartesian/Euclidean hanesan — bele hatene fali distansia barak, maka halo “dobradu” hodi koneta. Bainhira ne’e akontese, bele halo tranzportasaun kasi instantaneu entre pontu rua ne’ebé hanesan diskonetadu hotu, de’it liu husi hakarak “atalho” ne’ebé maka posibilidade ne’ebé husu hodi kurtidu ka dobradu espasu.
Matematiku sira barak halo hela ho possibilidade foun sira ne’e, halo no dezenvolve ramos matematika foun hotu, hanesan geometria non-Euclidean, ne’ebé halo sai detalha sira ba situasaun balun iha kondisaun foun ne’e.
Warp drive nian orijin sira Einstein nian
Einstein nia teoria espesial relativity nian iha tinan 1905, bele hatudu katak iha konsekuensia rua foun ne’ebe sei akontese, ne’ebé maka espasu no tempu la bele trata hanesan kuantidade absolutu. Primeiru, espasu no tempu hanesan moris hamutuk iha tela tolu dimensaun: spacetime. No segundu, kada observador iha Universu sei asesu espasu no tempu ho modu diferenti, depende ba sira-nia pozisaun relativa no movimentu ba malu.
Kona-ba espasu no tempu Einstein nia equivalence principle nian
Einstein hanesan ida-ne’e maka hatudu katak sira-nia konsepsaun foun ne’ebe espesial relativity nian no formulasaun antiga ba gravidade Newton nian laos hanesan ho baixa, no katak presiza hetan kriasaun konsepasaun foun ba gravidade atu halo ordenasaun iha Universu. Ne’e maka Einstein sei ko’alia hanesan nia pensamentu diak maioria — equivalence principle — ne’ebé maka sei halo iha kona-ba teoria foun ba gravidade nian: jeral relativity.
Equivalence principle hateten pergunta diak: imaína ita iha uma, no objetu hotu iha uma ita-nia, lori ba leten, hanesan ba leten, ho saida mak ita hatene hanesan g, lori iha leten, tanba gravidade iha superfísi Terra nian. Iha uma ne’e, saida maka bele halo testu, Einstein hakarak hateten, ne’ebé bele distingui:
uma ne’e iha repouzu iha superfísi Terra nian,
uma ne’e lori ba leten tanba forsa ida hosi fatin barak iha espasu nian?
Resposta, Einstein hatene iha momentu ida, laos saida. Observasaun hotu bele hetan rezultadu identiku iha situasaun rua ne’e, no tanba ne’e, situasaun rua nian ne’ebe lori ba leten tanba gravidade no lori ba leten tanba forsa ida (i.e., Newton nia F = ma) hanesan hanesan.
Wormhole ida hanesan maneira ida, iha kona-ba jeral relativity, ida ne’ebé tranzportasaun imediata entre eventu sira ne’ebé diskonetadu iha espacu-tempu bele akontese. “Bridges” sira ida ne’e hanesan curiosidade matematika deit iha momentu ida ne’e; wormhole físiku laos deit iha
