 |
 |
Czym jest podprzestrzeń?
Według "Star Trek Encyclopedia" jest to inne kontinuum (mówiąc po ludzku - inny wymiar),
które rządzi się innymi prawami fizyki niż "nasza" przestrzeń. Podprzestrzeń można rozumieć
jako swego rodzaju "medium", w którym istnieje nasza czasoprzestrzeń. Podprzestrzeń może
przejawiać się (i praktycznie bezustannie się przejawia) w normalnej przestrzeni.
Praktycznie każde wyzwolenie większej ilości energii pozostawia ślady podprzestrzenne.
Podprzestrzeń jest dosłownie wszędzie; można tworzyć z niej pole (wymusić przejaw
podprzestrzeni), czasem pojawiają się wyrwy podprzestrzenne, podprzestrzenne fale
uderzeniowe i podobne, zwykle niebezpieczne zjawiska. Przejawy podprzestrzenne odmieniają
właściwości fizyczne obiektów w zwykłej czasoprzestrzeni.
Pomiędzy podprzestrzenią, a znaną nam przestrzenią istnieje swego rodzaju bariera.
Prawdopodobnie to właśnie przełamanie tej bariery powoduje charakterystyczny błysk
podczas skoku w nadświetlną.
Podprzestrzeń, w przeciwieństwie do naszej czasoprzestrzeni nie stosuje się do praw
relatywistycznych. Podprzestrzeń posiada swój własny, unikalny system punktów
odniesienia, a każdy obiekt objęty polem podprzestrzennym stosuje się do
punktów odniesienia podprzestrzeni.
Mechanika napędu nadświetlnego
Pomimo, iż nazwa "napęd nadświetlny" brzmi zgrabnie i wydaje się być pozornie słuszna - w końcu
Enterprise w ciągu kilku godzin pokonuje odległość, którą światło pokonywałoby
latami - jest jednak pewnym skrótem myślowym. Trekowe statki rzeczywiście pokonują
przestrzeń szybciej, niż byłoby w stanie dokonać tego światło, jednakże nie opiera
się to na "przeganianiu światła". Słowo warp oznacza "zaginanie, zwijanie, wypaczanie" i
odnosi się do zasady działania napędu "nadświetlnego". Napęd ten jest w stanie
odkształcać przestrzeń, tworząc przejaw podprzestrzeni, dzięki czemu
statek pokonuje odległość szybciej niż światło, które przecież przestrzeni zaginać nie
potrafi.
Napęd nadświetlny (dla ułatwienia będziemy używać tego właśnie określenia) generuje wokół statku pole podprzestrzenne, co wymaga wykorzystania ogromnej
energii. Energia ta jest zapewniana (w przypadku jednostek federacyjnych) przez
reaktor materii/antymaterii. Najpierw więc trochę o nim.
Czym jest antymateria? Otóż każda cząstka elementarna ma swój odpowiednik, który jednak
różni się właściwościami fizycznymi. Spotkanie cząstki i antycząstki prowadzi do
gwałtownej anihilacji (zniszczenia) obydwu, co wyzwala ogromną ilość energii
(znacznie większą niż przy reakcji jądrowej lub termojądrowej).
Obecne umiejętności technologiczne ludzkości umożliwiają stworzenie niewielkich ilości
antymaterii, jednak jest tego zbyt mało, a możliwości kontrolowania takiej reakcji są
zbyt ograniczone, by można było wykorzystać reakcję materii/antymaterii do zasilania czegokolwiek na poważnie.
W Star Trek odpowiedzią na pytanie o kontrolę reakcji są kryształy dwulitu (zwanego też dilitem), niezwykłego
pierwiastka, do którego właściwości należy przenikalność dla antymaterii w pewnych
warunkach. Mianowicie, w polu magnetycznym o wysokiej częstotliwości i ogromnej
mocy (rzędu megawatów), kryształy dwulitu stają się częściowo "przeźroczyste" dla
antymaterii. Oznacza to, że antymateria przepływa przez kryształy w sposób kontrolowany,
bez reakcji z kryształami.
Kryształy dwulitu umieszczone są w komorze reakcyjnej (w rdzeniu napędu), gdzie umożliwiają
kontrolowaną reakcję anihilacji antymaterii (anty-deuteru), wstrzykiwanej do rdzenia od
dołu, z materią (deuterem) wtryskiwanym z góry. Całość rdzenia objęta jest polem
izolacyjnym (ang. containment field), które jest silnym polem magnetycznym
uniemożliwiającym zetknięcie się cząstek i antycząstek ze ścianami komory.
W reakcji powstaje niewyobrażalna wręcz ilość energii, oraz tzw. plazma napędowa. Plazma
ta kierowana jest do cewek napędowych znajdujących się w gondolach. Cewki są odpowiedzialne
za tworzenie wokól statku silnego, asymetrycznego pola podprzestrzenego (warp field). Plazma jest w odpowiednich momentach wstrzykiwana w przestrzeń między cewkami
co daje efekt "nawarstwiania" się pola podprzestrzennego, popychając statek naprzód.
Pole podprzestrzenne otacza statek w postaci specyficznych "pęcherzy", których punkt wspólny
znajduje się w maszynowni. Kształt statku ma wpływ na wydajność pola, stąd charakterystyczne
kształty trekowych jednostek. Oba pęcherze pola podprzestrzennego nachodzą na siebie z
prędkościami bliskimi prędkości światła. Interakcja obu pól, połaczona ze specjalnym
oddziaływaniem na podprzestrzeń umożliwia zagięcie przestrzeni i dotarcie do celu z
prędkością względnie większą od prędkości światła. Pole podprzestrzene jest także
odpowiedzialne za zmniejszenie masy inercyjnej statku, co pomaga w manewrowaniu.
Aby statek pozostał w nadświetlnej (czyli leciał z prędkością względnie większą od prędkości
światła), konieczne jest ciągłe dostarczanie energii. W wypadku odcięcia zasilania
statek wychodzi z podprzestrzeni do "normalnej" przestrzeni, zwalniając do prędkości
podświetlnej. Radą na to może być użycie cewek podtrzymujących pole (w coś takiego
są wyposażone torpedy fotonowe i kwantowe), dzięki czemu obiekt może przez pewien czas
utrzymać prędkość mimo braku własnego napędu.
Łączność podprzestrzenna
W Star Trek stosowane jest tzw. radio podprzestrzenne, które dzięki wykorzystaniu
podprzestrzeni, umożliwia ominięcie ograniczeń nakładanych przez prędkość światła.
Sygnał jest przesyłany poprzez wytworzenie zaburzeń podprzestrzeni, które rozchodzą się
podobnie jak zwykłe fale elektromagnetyczne, z ta jednak różnicą, że podprzestrzeń nie
jest ograniczona naszymi prawami fizyki.
Dostarczenie dużej porcji energii umożliwia przesłanie fali podprzestrzennej na znaczne
odległości. Istnieje jednak problem degradacji sygnału. Otóż, po pewnym czasie,
sygnał ulega rozproszeniu, zaś pozostała energia rozchodzi się jako zwykłe
promieniowanie elektromagnetyczne. Wyjściem z sytuacji jest wysłanie silniejszego
sygnału, jednakże i to ma swoje ograniczenia. Zbyt duża ilość energii spowoduje
całkowite "oderwanie" się sygnału od naszej czasoprzestrzeni.
Z tego powodu Gwiezdna Flota, a także inne cywilizacje, zmuszone są do umieszczania
co 22 lata świetlne specjalnych przekaźników podprzestrzennych, które wzmacniają sygnał
i przesyłają go do kolejnej stacji przekaźnikowej, umożliwiając w efekcie szybką
komunikację.
Jak szybką? W idealnych warunkach, przy wykorzystaniu przekaźników jest to warp
9.9999. Jest to sześćdziesiąt razy szybciej, niż jest w stanie lecieć najszybszy statek,
przynajmniej przy tradycyjnym wykorzystaniu technologii nadświetlnej. Jak widać, nie jest
to "natychmiastowa" łączność, choć w serialach nieraz wydaje się taką być.
Transwarp - co to takiego?
Dobre pytanie!
Pierwszym okrętem, który miał być wyposażony w napęd transwarp był U.S.S. Excelsior NX-2000 (patrz film: Star Trek III: The Search for Spock). Wkrótce jednak projekt tego napędu został uznany za niewypał i zarzucony.
Czym jednak jest transwarp? Czy to po prostu podróż z prędkością jeszcze większą od prędkości nadświetlnych? Michael Okuda, jeden z ojców treknologii powiedział kiedyś: "tak naprawdę to nie wiemy". Maksymalna nadświetlna to warp 10 - tzw. prędkość nieskończona - taka, w której statek znalazłby się we wszystkich miejscach wszechświata jednocześnie. Według federacyjnych teorii jest to prędkość niemożliwa do osiągnięcia (chociaż jeden z odcinków Voyagera przeczy temu stwierdzeniu).
Istnieje teoria, że napęd transwarp wykorzystuje jakby "głębszą warstwę" podprzestrzeni. Owa warstwa, jest dla podprzestrzeni tym, czym podprzestrzeń jest dla zwykłej przestrzeni. Trans-podprzestrzeń? Być może.
Po raz kolejny (po Excelsiorze), napęd transwarp pojawił się w odcinku TNG: Descent, w którym Borg używali "kanałów transwarp" by przyspieszyć lot (i to nieźle, przelecenie 65 lat świetlnych zabrało Enterprise kilka sekund). Kanały te to coś w rodzaju sztucznie tworzonych korytarzy podprzestrzennych. Kanały transwarp są prawdopodobnie tunelami w podprzestrzeni (analogicznie - korytarze podprzestrzenne są tunelami w przestrzeni) co umożliwia całkowite ominięcie ograniczeń napędu nadświelnego.
Wydaje się, że raz otwarty kanał taki pozostaje na miejscu umożliwiając wielokrotny
przelot tam i z powrotem. Kanał otwiera się po wysłaniu specjalnej sygnatury tachionowej,
po otwarciu zaś "wsysa" statek. Tworzenie kanałów transwarp leży poza możliwościami
Gwiezdnej Floty, aczkolwiek Enterprise był w stanie wykorzystać kanał po zarejestrowaniu
sygnatury tachionowej używanej przez Borga. Przelot przez taki kanał jest ok. 20 razy szybszy niż zwykły lot nadświetlny.
O prędkościach
Jednostką prędkości nadświetlnej w Star Trek jest warp, w Polsce czasem
nazywany "nadświetlną" (to drugie brzmi lepiej, jednak pierwsze przyjęło się jako obowiązująca jednostka). Skala tej prędkości jest dość skomplikowanym dziełem. Zacznimy od najprostszego - warp 1 to prędkość światła. Myli się jednak ten, kto uważa, że warp 2, 3 i 4 oznaczają wielokrotność prędkości światła. Gdyby tak było,
trekowe statki latałyby po kosmosie miesiącami, a nawet latami.
Tak naprawdę, skala ta nie jest liniowa, a szczegóły przedstawia poniższa tabela:
| Warp | Wielokrotność c | Opis |
| 1 | 1 | prędkość światła |
| 2 | 10 | |
| 3 | 39 | |
| 4 | 102 | |
| 5 | 214 | |
| 6 | 392 | |
| 7 | 656 | |
| 8 | 1024 | |
| 9 | 1516 | |
| 9.2 | 1649 | |
| 9.6 | 1909 | |
| 9.9 | 3053 | maksymalna prędkość Enterprise D |
| 9.9997 | 198696 | prędkość komunikacji podprzestrzennej |
| 9.9999 | 199516 | maksymalna prędkość komunikacji podprzestrzennej (po dopaleniu) |
| 10 | ????? | prędkość nieskończona? |
Dla zobrazowania: z prędkością warp 9,9997 można w ciągu 45 minut przelecieć 17
lat świetlnych.
Prędkości ok. warp 9,9 są bardzo trudne do osiągnięcia, a jeszcze
trudniejsze do utrzymania. Wiąże się to z rosnącym zapotrzebowaniem na energię,
która przy takiej prędkości musi być naprawdę niewyobrażalna.
Gwoli ścisłości należy dodać, że skala prędkości nadświetlnej uległa juz raz "przepisaniu". Statki z serialu z lat sześćdziesiątych poruszały się zdecydowanie wolniej niż te z TNG i późniejszych, lecz mimo to, z ust Kirka też można usłyszeć "warp 9!". Skala prędkości z TOS różni się od skali z TNG. Michael Okuda podał kiedyś, że warp 9,8 z TNG byłby odpowiednikiem ok. warp 14 z TOS (chociaż w serialu tym nie osiągano takich prędkości). Nie bardzo wiadomo niestety, gdzie w tym wszystkim można umieścić serial Enterprise - nie można jeszcze stwierdzić, z której skali korzystają twórcy serialu. Rozsądek podpowiada, że powinna to być skala z The Original Series, jednakże rozsądek niekoniecznie musi towarzyszyć twórcom Enterprise.
Kto widział odcinek TNG: All Good Things... wie również, że w przedstawionej tam przyszłości - 25 lat od roku 2368 - okręty Federacji będą latały z prędkością warp 13. Może to oznaczać, że skala ponownie uległa przepisaniu, zapewne dla ułatwienia życia kapitanom (warp 13 może oznaczać np. warp 9,9999999). Należy tez pamiętać, że całość przyszłości z All Good Things... mogła być wymysłem Q (w końcu za 25 lat nie będzie Enterprise-D z trzema gondolami, gdyż
"oryginał" został zniszczony raptem rok później). Prędkości powyżej warp 10 pozostają więc jak na razie zagadką.
Widok z okna przy nadświetlnej
Każdy zastanawiał się chyba, czym są te piękne smugi, które widać przez okno
Enterprise, gdy ten mknie nadświetlną. Nie są to gwiazdy. Albo są. Nigdy nie
zostało to wyjaśnione. Jeśli są to gwiazdy, to na pewno ich ruch nie odzwierciedla
prędkości statku - smugi przesuwają się zbyt szybko. Najpewniejszą hipotezą jest ta,
która twierdzi, że gwiazdy umykające w tył przy prędkościach nadświetlnych po prostu strasznie fajnie wyglądają, więc wprowadzono taki a nie inny efekt.
Inna hipoteza jest ciekawsza. Według niej owe smugi to nie gwiazdy, tylko przejaw
jakiegoś rodzaju cząstek, które reagują z granicami pola podprzestrzennego. Może tak, może nie.
Kolejna teoria mówi, że smugi są wizualnym przejawem zwykłej przestrzeni w podprzestrzeni (cokolwiek to znaczy). Ponownie - może tak, może nie.
Wszelkie inne "ruchome gwiazdki", które widać podczas lotu (nie te rozmazane), mogą
być meteoroidami (bryłkami kosmicznego śmiecia z komet i asteroidów).
Możesz ściągnąć dwa filmy przedstawiające wejście w nadświetlną:
Tekst napisał Piotr Pajerski.
Filmy nadesłał Kaszel.
|
 |
 |