Kamis, 25 Juli 2013

Warp speed (startrek)

"Drive Warp" beralih ke halaman ini. Untuk model yang sebenarnya dari ruang-waktu, lihat Alcubierre drive.


 
Sebuah visualisasi bidang warp. Kapal terletak dalam gelembung ruang normal.Warp drive adalah lebih cepat dari cahaya (FTL) sistem propulsi hipotetis dalam pengaturan banyak karya fiksi ilmiah, terutama Star Trek. Sebuah pesawat ruang angkasa yang dilengkapi dengan drive warp dapat bepergian dengan kecepatan jelas lebih besar dari cahaya oleh banyak lipat, sementara menghindari masalah relativistik dilatasi waktu. Berbeda dengan banyak teknologi FTL lain fiksi, seperti "drive melompat" atau Infinite ketidakmungkinan Drive, drive warp tidak mengizinkan wisata seketika antara dua titik, melainkan teknologi penggerak warp menciptakan "gelembung" buatan normal ruang-waktu yang mengelilingi pesawat ruang angkasa (sebagai lawan memasuki alam atau dimensi yang terpisah seperti hyperspace, seperti yang digunakan dalam Star Wars, Stargate franchise, Warhammer 40.000, Babylon 5, Cowboy Bebop dan Andromeda semesta). Akibatnya, pesawat ruang angkasa dengan kecepatan warp dapat terus berinteraksi dengan benda-benda di "ruang normal". Beberapa fiksi lain di mana teknologi penggerak warp adalah fitur meliputi: Bintang, EVE Online, Earth and Beyond, StarCraft, DarkSpace, Starship Troopers, Doctor Who dan Star Ocean!.
Sebuah solusi teoritis untuk perjalanan lebih cepat dari cahaya yang model drive konsep warp, disebut drive Alcubierre, dirumuskan oleh fisikawan Miguel Alcubierre pada tahun 1994. Perhitungan berikutnya menemukan bahwa model seperti itu akan membutuhkan massa negatif, keberadaan yang belum pernah didukung oleh bukti, dan jumlah penghalang energi. Namun, baru-baru ini menemukan bahwa dengan mengubah bentuk dari drive warp, massa jauh lebih negatif dan energi dapat digunakan, meskipun energi yang dibutuhkan masih banyak pesanan besarnya lebih besar dari apapun saat ini mungkin oleh manusia. Ilmuwan NASA telah mulai penelitian pendahuluan



The Original Series: Membangun latar belakang [sunting]
Warp drive adalah salah satu fitur mendasar dari Star Trek alur cerita, dalam pilot episode pertama Star Trek: The Original Series, "Cage", ini disebut sebagai "hyperdrive" / "time warp" drive kombinasi, dan disebutkan bahwa "waktu penghalang" telah rusak, memungkinkan sekelompok wisatawan terdampar antar kembali ke Bumi jauh lebih cepat daripada yang lain mungkin.
Episode "Metamorfosis," juga dari serial aslinya, menetapkan backstory untuk penemuan penggerak warp di Bumi, menyatakan bahwa Zefram Cochrane menemukan 'warp ruang'. Cochrane berulang kali disebut setelah itu, tetapi rincian tepat dari percobaan warp pertama tidak muncul hingga kedua Star Trek: The Next Generation film, Star Trek: First Contact. Film ini menggambarkan Cochrane sebagai telah menemukan warp drive pada Bumi pada 2063 (dua tahun setelah tanggal berspekulasi dengan edisi pertama Star Trek Kronologi). Dengan menggunakan materi / reaktor antimateri untuk membuat plasma, dan dengan mengirimkan plasma ini melalui gulungan warp, ia menciptakan gelembung warp yang ia bisa gunakan untuk memindahkan kerajinan ke subruang, sehingga memungkinkan untuk melebihi kecepatan cahaya. Ini sidang pertama berhasil mengarah langsung ke kontak pertama dengan Vulcan.
Kemudian prequel seri Star Trek: Kewirausahaan menjelaskan teknologi mesin warp sebagai 'Gravimetric Lapangan Pemindahan Manifold' (tour Komandan Tucker, "Front Dingin"), dan menggambarkan perangkat sebagai yang didukung oleh reaksi anti-matter/matter yang kekuatan dua nacelles terpisah (satu di setiap sisi kapal) untuk membuat perpindahan lapangan (yang disebutkan di atas "gelembung"). Episode itu juga tegas menetapkan bahwa banyak peradaban lain memiliki kecepatan warp sebelum manusia,. First Contact co-writer Ronald D. Moore menyarankan bahwa dorongan Cochrane adalah dalam beberapa cara unggul untuk bentuk-bentuk yang ada sebelumnya, dan secara bertahap diadopsi oleh galaksi pada umumnya [ 2] Sepanjang seri, penonton dibuat sadar bahwa Vulcan memiliki lebih maju teknologi drive warp dari manusia bahkan di abad ke-22. Enterprise, diatur dalam 2151 dan seterusnya, mengikuti pelayaran kapal pertama manusia mampu melakukan perjalanan pada faktor warp 5.2, yang di bawah formula meja warp tua, adalah sekitar 140 kali kecepatan cahaya. Dalam episode "Broken Bow", Kapten Archer menyamakan warp 4.5 sebagai "... Neptunus dan kembali [dari Bumi] dalam enam menit", meskipun sebelumnya serial Star Trek telah menetapkan bahwa menggunakan warp drive dalam sistem surya menyajikan bahaya ekstrim untuk kedua kapal dan planet-planet sekitarnya.

The Next Generation dan seterusnya [sunting]
Plot melibatkan Enterprise bepergian melampaui warp 10 sekali dalam serial aslinya (seperti warp 14.1 di Itu Yang Survives), tapi untuk The Next Generation diputuskan bahwa akan tidak lagi ditampilkan. Skala warp baru dibuat, dengan warp faktor 10 set sebagai maksimum tercapai. Hal ini dijelaskan dalam beberapa manual teknis Limit Eugene, dalam penghormatan kepada pencipta / produser Gene Roddenberry. Warp maksimum yang normal dalam serial aslinya adalah warp 8.
Batas 10 tidak sepenuhnya menghentikan inflasi warp. Pada pertengahan abad ke-24, Enterprise-D bisa bepergian di warp 9,8 pada "risiko ekstrim", sementara kecepatan maksimum operasi normal warp 9.6 dan maksimum rated cruise adalah warp 9.2. Dalam episode "Dimana No One Has ..." Enterprise-D terbukti melebihi Warp 10, bepergian miliar tahun cahaya dari galaksi rumah mereka dalam hitungan detik (meskipun kecepatan ekstrim kapal itu karena pengaruh dari alien ini, dan tidak bisa dicapai secara alami). Intrepid-class starship Voyager memiliki kecepatan jelajah maksimum berkelanjutan warp 9,975, Enterprise-E bisa pergi lebih cepat di Warp 9,995. Dalam waktu alternatif digambarkan dalam "All Good Things ..." (Episode akhir dari Star Trek: TNG), Enterprise 'masa depan' perjalanan di warp 13, meskipun itu tidak pernah ditetapkan apakah ini adalah 'atas' warp sepuluh, atau hanya hasil rekonfigurasi lain dari skala warp.
Kecepatan warp [sunting]
Drive kecepatan warp di Star Trek umumnya dinyatakan dalam "warp faktor" unit, yang-menurut Star Trek Technical Manual-sesuai dengan besarnya medan warp. Mencapai faktor warp 1 setara dengan menembus dinding cahaya, sedangkan kecepatan yang sebenarnya sesuai dengan faktor-faktor yang lebih tinggi ditentukan dengan formula ambigu. Beberapa episode dari serial asli ditempatkan Enterprise dalam bahaya oleh karena itu perjalanan pada faktor warp tinggi, pada satu titik dalam "Itu Yang Korban" Enterprise bepergian pada faktor warp dari 14,1. Dalam Star Trek: The Next Generation episode "The Most Toys" awak Enterprise-D menemukan bahwa Data android mungkin telah dicuri sementara di kapal lain, Jovis. Pada titik ini Jovis, yang memiliki faktor warp maksimum 3 telah memiliki jam kepala mulai 23 yang angka Enterprise D menempatkan dirinya di mana saja dalam radius 0.102 tahun cahaya dari posisi terakhir diketahui. Namun, kecepatan [dalam satuan dimensi ini] dari faktor-faktor warp diberikan jarang subjek ekspresi eksplisit, dan waktu tempuh untuk jarak antar tertentu tidak konsisten melalui berbagai seri.
Menurut panduan Star Trek episode penulis untuk The Original Series, faktor warp akan dikonversi ke kelipatan c dengan fungsi kubik v = W3C, dimana w adalah faktor warp, v adalah kecepatan, dan c adalah kecepatan cahaya. Dengan demikian, "warp 1" adalah setara dengan kecepatan cahaya, "warp 2" adalah 8 kali kecepatan cahaya, "warp 3" adalah 27 kali kecepatan cahaya, dll





 
Skala warp baru Michael Okuda.Untuk Star Trek: The Next Generation dan seri berikutnya, Star Trek artis Michael Okuda menyusun rumus berdasarkan yang asli tapi dengan perbedaan penting. Untuk faktor warp 1 sampai 9, v = w10/3c. Dalam interval setengah terbuka dari warp 9 untuk warp 10, eksponen w meningkat menuju tak terhingga. Dengan demikian, dalam skala Okuda, kecepatan warp warp mendekati 10 asimtotik. Tidak ada rumus yang tepat untuk interval ini karena kecepatan dikutip didasarkan pada kurva digambar tangan, apa yang dapat dikatakan adalah bahwa pada kecepatan lebih besar dari warp 9, bentuk perubahan fungsi warp karena peningkatan eksponen warp faktor w. Karena peningkatan resultan di turunan, bahkan perubahan kecil dalam faktor warp akhirnya sesuai dengan yang lebih besar dari perubahan eksponensial dalam kecepatan. Dalam episode "Threshold", Tom Paris istirahat warp 10 ambang batas.
Kecepatan Exact hanya diberikan dalam Voyager episode "The 37 's" di mana Tom Paris menggambarkan kecepatan Voyager pada faktor warp 9,9 (di bawah formula meja warp baru) sebagai sekitar 4 miliar mil per detik, yang akan menjadi sekitar 21.500 kali kecepatan cahaya (meskipun Voyager tidak dapat mempertahankan kecepatan ini untuk waktu yang lama). Voyager adalah sekitar 70.000 tahun cahaya dari rumah. Perhitungan sederhana mengungkapkan bahwa itu akan mengambil "hanya" sekitar 3,3 tahun untuk perjalanan jarak tersebut.
Efek Slingshot [sunting]
Sebuah perpanjangan penasaran perjalanan warp yang telah ditunjukkan seluruh Star Trek adalah "Slingshot Effect". Pertama ditemukan secara tidak sengaja di "Besok Apakah Kemarin" (1967), salah satu episode sebelumnya yang asli seri Star Trek, ini adalah metode perjalanan waktu. Sedangkan prosedur sebenarnya sengaja jelas, melibatkan bepergian dengan kecepatan warp tinggi (digambarkan dalam Star Trek IV: The Voyage Home untuk menjadi lebih warp 9,8) ke arah bintang, pada tepat dihitung "katapel" jalan, jika berhasil , kapal ini disebabkan untuk melakukan perjalanan ke titik yang diinginkan, lalu atau masa depan. Teknik yang sama digunakan nanti dalam episode "Penugasan: Earth" (1968) untuk penelitian bersejarah - di episode ini, faktor warp diperlukan untuk "time warp" diberi nama "cahaya faktor breakaway kecepatan." Istilah "time warp" pertama kali digunakan dalam "The Naked Time" (1966) ketika sebelumnya belum dicoba cold-start mencampurkan materi dan antimateri melemparkan Enterprise kembali tiga hari dalam waktu. Istilah ini kemudian digunakan dalam Star Trek IV dalam menggambarkan efek katapel. Teknik ini disebut-sebut sebagai metode yang layak perjalanan waktu dalam TNG episode "Waktu Squared" (1989).
Efek ini 'ketapel' telah dieksplorasi dalam teori fisika: adalah hipotetis mungkin untuk menjepret diri sendiri 'di sekitar' acara cakrawala lubang hitam. Hasil manuver seperti itu akan menyebabkan waktu untuk lulus pada tingkat yang lebih cepat, relatif terhadap kapal dalam cakrawala peristiwa. Perjalanan tersebut akan, sayangnya, menjadi 'satu arah' perjalanan ke masa depan - pilot pesawat itu tidak akan memiliki 'perjalanan melalui waktu' dalam arti klasik, tetapi sebaliknya akan memiliki hanya 'dipercepat' melalui tahun-tahun . Perjalanan ke arah entropis selain ke depan tetap mustahil untuk memastikan dalam rubrik relativitas khusus, tetapi "Time Warp" drive terlihat dalam "The Cage" (TOS) dapat menjelaskan beberapa masalah.
Penggemar acara dan film telah mencatat bahwa Slingshot melibatkan bintang, bukan lubang hitam, dan konsensus yang paling normal dari penggunaannya menyangkut sifat perjalanan warp dan kecepatan warp dari. Sebuah lubang hitam dicatat untuk singularitas dan cakrawala peristiwa terkait, di mana tidak bahkan cahaya memiliki kecepatan lari. Mampu bergerak dengan kecepatan transluminal belum tentu memungkinkan melarikan diri lubang hitam, sebagai pengertian umum bahwa lubang hitam hanya memiliki sebuah kecepatan melarikan diri lebih besar dari c tidak benar. Sebaliknya, di dalam cakrawala peristiwa lubang hitam, semua jalur dalam geometri ruang-waktu menyebabkan lebih dekat ke singularitas.
Inti Warp [sunting]
Sebuah komponen utama dari metode warp drive propulsi di alam semesta Star Trek adalah "gravimetri bidang perpindahan bermacam-macam," lebih sering disebut sebagai inti warp. Ini adalah reaktor fiksi yang memanfaatkan energi yang dilepaskan dalam pemusnahan materi-antimateri untuk memberikan energi yang diperlukan untuk daya warp drive kapal luar angkasa, yang memungkinkan perjalanan lebih cepat dari cahaya. Core warp Starship umumnya juga berfungsi sebagai powerplants untuk sistem kapal primer lainnya.
Ketika materi dan antimateri datang ke dalam kontak, mereka musnah - baik materi dan antimateri dikonversi langsung dan seluruhnya ke dalam jumlah besar energi, dalam bentuk partikel dan radiasi elektromagnetik subnuclear (khusus, meson dan sinar gamma). Di alam semesta Star Trek, fiksi "dilithium kristal" digunakan untuk mengatur reaksi ini. Kristal ini digambarkan sebagai non-reaktif terhadap anti-materi ketika dibombardir dengan radiasi tingkat tinggi. Biasanya, reaktan deuterium, sebuah isotop hidrogen, dan antideuterium (mitra antimateri nya). Dalam The Original Series dan di-alam semesta kronologis seri berikutnya, ruang reaksi inti warp sering disebut sebagai "dilithium mencampurkan ruang" atau "materi / antimateri ruang reaksi", tergantung pada jenis mencampurkan kapal. Ruang reaksi dikelilingi oleh medan magnet yang kuat untuk mengandung anti-materi. Jika bidang penahanan pernah gagal, interaksi berikutnya bahan bakar antimateri dengan dinding kontainer akan menghasilkan pelepasan energi bencana, dengan ledakan yang dihasilkan mampu benar-benar menghancurkan kapal. Seperti "pelanggaran inti warp" digunakan sebagai perangkat plot banyak episode Star Trek. Disengaja pelanggaran inti warp juga dapat sengaja diciptakan, sebagai salah satu metode yang angkasa dapat dibuat untuk diri sendiri.
Mekanisme yang memberikan kekuatan pendorong sebuah kapal luar angkasa adalah 'nacelles warp', dua (atau lebih) silinder polong yang offset dari lambung kapal oleh tiang besar, nacelles menghasilkan 'bubble warp' sebenarnya yang mengelilingi kapal, dan penghancuran satu atau kedua nacelles akan melumpuhkan kapal, dan mungkin menyebabkan pelanggaran warp-core.

sumber