以下の記事では、科学的な理論と仮説の枠組みで現在利用可能な、遠くの星や銀河に移動するSFの方法を概説したいと思います。
宇宙空間に直面すると、ほとんどの人間の出来事は取るに足りない、些細なことでさえ見える。 カール・セーガン、1980暖かい夏の夜、少なくとも一人は人生で一度は頭を上げて星を見ました。 空間の深さは、again敬の念、誰か、再び、しばらくの間、そして誰かが人生のために惹きつけ、引き起こします。
何がありますか？ そこに生命はありますか？ そして、これらの無数の世界にはどんな奇跡がありますか？
もちろん、そこに行って調べる唯一の方法は、時空を通ってこれらの遠方の星、惑星、星雲、さらには銀河まで移動することです。
しかし、悲しいかなああ-時間は正しくありません。 ボイジャー1が1977年に発売されたボイジャープロジェクトの自動プローブのおかげで、私たちの移動技術が得た唯一のものは、太陽系の限界をはるかに超えていません！
しかし、他の世界について真剣に話をするためには、少なくとも光の速度に等しい速度、そして理想的には超軽量が必要です。
何が邪魔ですか？
ここではすべてが単純です-物理法則は基本的であり、さらに基本的です。
因果律
結論としては、調査は原因より先に進むことはできません。 たとえば、最初にアヒルが死んでからハンターが発射されるなど、誰も見たことはありません。 Cを超える速度では、イベントのシーケンスが逆になり、タイムテープが巻き戻されます。 これは、次の簡単な引数から簡単に確認できます。
ある種の宇宙船が光よりも速く動いているとします。 その後、ますます早い時期に光源から放射される光に徐々に追いつきます。 最初に、たとえば昨日放出されたフォトンに追いつき、それから昨日前日に放出され、それから-1週間、1か月、1年前などに続きます。 光源が生命を反映した鏡である場合、まず昨日の出来事、次に昨日の前日などを見ることになります。 たとえば、次第に中年の男になり、次に若い男に、若い男に、子供に変わる老人を見ることができました。つまり、時間は戻り、現在から過去に移ります。 原因と結果は場所を変えるでしょう。
古代アルバートの限界
（特殊相対性理論）
因果関係の問題に加えて、自然はさらに厳しい条件を設定します：超光速だけでなく、光の速度に等しい速度でも移動は不可能です-あなたはそれに近づくことができます。 相対性理論から、運動速度の増加に伴い 、3つの状況が発生します：移動する物体の質量が増加し 、運動方向にそのサイズが減少し、この物体の時間の流れが遅くなります（外部の「静止」観察者の観点から）。 通常の速度では、これらの変化は無視できますが、光の速度に近づくと、より顕著になり、限界で-Cに等しい速度で-質量が無限に大きくなり、オブジェクトは動きの方向に完全にサイズを失い、 時間は 止まります。 したがって、物体は光の速度に到達できません。 光だけがそのような速度を持っています！ （近光速では、「すべてを貫通する」粒子であるニュートリノはまだ動きます）。
一般に、上記の問題に加えて、例えば、1kgの重量の物体が砂粒と衝突すると、光速に近い場合、1秒間に1万トンの鉄鋼が蒸気に変換されるほどのエネルギーが放出されるなど、多くの問題があります。 これを宇宙船の実際の質量と比較すると、爆発の力は、太陽で起こる核プロセスの力以上になります。
しかし、スマートなものは上がらず、スマートな山は迂回します、それらを破る法律があるからです...私は冗談を言っています、あなたは法律を破ることはできませんが、SF（および科学に近い）はSRTの原則を回避する方法を提供します
時空における超軽量運動の方法
アインシュタインローゼン橋
ワームホールまたはワームホールとしても知られるアインシュタイン-ローゼン橋は 、おそらく星間移動の最も有名な手段であり、実際に存在する可能性が最も高いです。 アルバートアインシュタインの一般相対性理論は、ワームホールの存在を予測しましたが、ワームホールはまだ発見されていません。
簡単に言えば、アインシュタイン・ローゼン橋は時空の変形によって引き起こされる宇宙のトンネルです。 星やブラックホールなどの巨大な物体は、ボウリングのボールのように時間と空間を曲げ、トランポリンを曲げます。 十分に大きなオブジェクトは時空を大きく曲げることができるため、通常の状態では非常に離れた2つのポイント間の接続を作成します。
1枚の紙とその上の2つのドットを想像してください。 ある地点から別の地点に移動する必要があります。紙面を厳密に移動する場合、この「旅」には時間がかかります。 ただし、ポイントが一致するようにシートを折り、鉛筆でこの場所に穴を開け、鉛筆をトンネル（またはブリッジ）として使用すると、ポイント間の距離が大幅に短くなります。
ワームホールへの入り口は、多くの場合、トンネルへの入り口として表されました。 しかし、これは誤解です。 映画「インターステラー」では、この瞬間が正しく表示されます。3次元空間の観察者の視点から見ると、ワームホールは球体のように見えるはずです。
ワームホールは、光速を超える必要がないため、星間運動の魅力的な方法です。 物理学は、光より速く動くものはないことを教えてくれます。 しかし、ワームホールがあると、この法則を破ることなく、星間距離が非常に長くなります。
ワープエンジン
ワープ、FTLテクノロジー。現時点では、 実際に実装される可能性があります。 ワープは、すべての既知の光の速度を超えて移動する最も現実的な方法と安全に呼ぶことができます。 とりあえずは、紙の上の式の形のままにしておきましょう。 それはAlcubierreエンジンについてです。
行動の原理は、宇宙の何物も光の速度より速く動くことができないと仮定する特別相対性理論を迂回する方法から始まります。 「経路」とは、この仮定が、重力場などのさまざまな影響から伸縮する可能性のある空間自体には適用されないということです。 。
スタートレックの宇宙では、そのようなエンジンはサイエンスフィクションの基準によってかなり控えめな速度を発揮します。エンタープライズへの移動は、太陽系の近くの銀河の1セクター（〜1,500光年）に制限され、数年かかり、多くの白い斑点と未踏の領域を残しました。
ハイパースペース
少し前まで、CMBの温度の不均一性に関する詳細な実験データが WMAP宇宙船から現れました。これは、宇宙の研究における観測の主な目的の1つです。 これらのデータの分析により、低高調波でのCMBのゆらぎの角度分布に大きな異常があることが明らかになりました。 この現象の説明の1つは、私たちの宇宙のトポロジーが3次元の平面やボールとは異なるという理論でした。 十二面体の形で私たちの宇宙のトポロジーを考慮すると、理論計算は実験データと密接に収束します。
「平らでトポロジー的に複雑な3次元宇宙は、立方体、平行六面体、六角柱に基づいてのみ構築できます。 湾曲した空間の場合、そのような特性は、より広いクラスの人物が所有しています。 さらに、WMAP実験で最もよく得られた角度スペクトルは、宇宙の12面体モデルと一致しています。」物理学と数学の博士、物理学と数学の博士、スターンバーグ州立天体研究所相対論天体物理学科したがって、私たちの限られた宇宙が存在する宇宙のハイパースペースの存在の可能性は、CMBの実際のデータに基づいた理論によって示されます。 ただし、ハイパースペースが存在する場合でも、このスペースを移動するには、何らかの特別なエンジンが必要です。
目の前に谷があり、谷の向こうに到達する必要があると想像してください。 平面（2次元空間）でしか移動できないため、障害物を迂回するか、谷に降りて谷を越えてから上昇する必要があります。 しかし、自由に3次元空間を移動できる平面がある場合、直線で必要な場所に移動できます。
実際、ハイパースペースには通常の3次元空間とは異なるメトリックがあり、その動きはワームホールの動きに似ています。トンネルだけが1つではなく、通常の3次元空間に出る複数のポイントを接続できます。 さらに、宇宙の3次元構造はハイパースペース内の旅行者を「包む」ため、ハイパースペース自体の動きは、ワームホールの動きとは視覚的に異なります（一般的なイラストとは異なります）。 これが可能なら、光景は本当に魅惑的だと思います-目に見える星、星雲、または銀河団全体-ゆっくりと広がり、伸びて、宇宙の赤いゾーン（？）へのシフト中にカラーパレットを変更します。
私の意見では、ハイパースペースの動きのアイデアは、1997年の映画「コンタクト」で成功裏に撮影されました。 （カールセーガンの小説に基づいて、この映画はヒューゴ賞を受賞しました。NASAによると、最も信頼できるSF映画のリストで2位になりました）。 その中で、映画のヒロインに捕らえられた地球外文明からの信号によって図面が受信されたインスタレーションは、異国情緒のエネルギーで操作を作成し、その結果、人のいるキャビンを球の内部空間に「通過」させました。 どうやら、キャビンはハイパースペースに、すでに作成された「トンネル」に落ちました。 結局のところ、銀河全体のこれらのトンネルは非常に多く、それらはすべて古い文明によって作成されています。 まあ、これは映画のヒロインによって信号がキャッチされた人種の代表者の言葉からです。 それはみんなです。 個人的には、この映画が一番上にあります。 しかし、実践が示すように、誰もがそれを好むわけではありません。
重要でないテレポーテーション
テレポーテーションの最も一般的な説明は、任意の距離にある空間内の物体の瞬間的な動きであることを知っています。
このコンテキストでは、ワームホールを使用できますが、すでに説明しているため、根本的に異なる方法について説明しましょう。
そして、私たちは、量子写真までの状態に関する物質に関する情報のテレポーテーションに興味を持っています。
プロセスはおよそ次のとおりです。あなたの体はインスタレーションをポイントAに置きます。それはあなたを素粒子とその量子状態までスキャンし、そしてあなたのコピーをデジタル化します。 この後、量子状態は標準の通信チャネルを介して単一のストリームで送信されます。 しかし、問題があります-SRTによると、これはデータの超光伝送の禁止です。一方、科学がタキオンなどの負または虚の静止質量を持つ仮想粒子の存在を証明する場合、物体に関する情報は超光速で伝送できます。 または、おそらく重力波の助けを借りて（？）。 その後、ポイントBで、その人は量子レベルで再作成され、出来上がり-彼はすでに目的地にいます。 インスタレーションで破壊された「魂」についての議論、そして、私は無神論者であり、これを考慮に入れていない（ゴミ）ので、省略します。
この方法は、物質オブジェクトの量子テレポーテーションでは、時空の曲率を使用して大量のエネルギーを費やす必要がないという点で優れています。 もちろん、問題はポイントBでオブジェクトを再現するインストール自体の初期配信にあります。しかし、1つまたは複数の人命に限らず、より長い方法で配信することもできます。
ゼロ化質量
質量効果宇宙のすべての宇宙船は、何らかの方法でゼロ要素を使用して、指定された質量効果を生成し、周囲のオブジェクトの質量を減らすか、増加させます。 したがって、相対性理論を変えて、光の速度を超えることが可能です。
惑星と近くの星の間の通常の旅行は、船の質量を減らすことしかできないFTLエンジンを使用して行われます。 長距離にわたる星間飛行では、質量リレーが使用されます-ゼロ要素で構成される高密度核の周りに構築された巨大なステーション。 リレーは通常、1つまたは複数の他のリレーに結び付けられており、実質的に質量が消える廊下を作成することができ、ほとんど瞬時に船を数千光年に移します
閉じた時間のような曲線
私たちが考える超光速運動の最後の形態は、一見すると科学的ではないようです。
55年間、Doctor Whoシリーズは、医師と彼/彼女の人間の仲間の時間と空間での冒険について語ってきました。 どの車両を使用しましたか？ TARDIS（空間内の時間および相対次元）と呼ばれる大きな青いボックスで、任意の場所にいつでも転送できます。
TARDISは、タイムロードの古代の種族によって構築（または成長）され、Mass Effectテクノロジーよりも魔法的です。 医師自身が説明したように、彼の乗り物は「ぐらぐらした一時的なスブレメンノエフィゴビナ」です。 TARDISで移動する場合、何らかの遅延があるようです。つまり、テレポーテーターよりもハイパードライブに近いです。 しかし、実際には、タルディスはここに姿を消し、「一時的な旋風」を飛び、そこに現れます。 本当に知る必要があるのはそれだけです。
かどうか？ TARDISには、ハイパースペースよりもさらに理論的な基礎があることがわかります。
2013年、物理学者のBenjamin C. TippettとDavid Tsangは、リアルタイムマシンを作成する理論的基盤を提案する論文を発表しました。 過去を旅する方法。 この記事のタイトルは「時空のトラバース可能なAchnronal逆行ドメイン」です （略語をご覧ください）。
TippettとTsangは、 閉じた時間のような曲線 （本質的にEinstein-Rosenブリッジと同じ）に入る時空バブルのタイムトラベラーについて説明します。 この曲線内で、旅行者は自分のタイムラインのどこにでも行くことができますが、バブルの時間内はいつものように流れます。
2人の物理学者は、時間に似た曲線を分離して接続し、自分のタイムラインだけでなく、時間と空間のどこにでも旅行できるようにすることを提案しています。
まあ、私があなたに提供できるすべてのもののように。
きっと私は何かを見逃したか、ファンタジーの世界に行き過ぎました。 だから私はコメントであなたのバージョンを待っています。