Warp drives worden misschien ooit werkelijkheid. Eerdere ideeën over hoe je deze apparaten zou kunnen bouwen, hadden exotische vormen van materie en energie nodig die mogelijk niet bestaan. Maar een nieuw idee voor een warp drive die de natuurwetten niet aan zijn laars lapt, is misschien theoretisch mogelijk. De vraag is alleen of zo’n ding daadwerkelijk te bouwen is, aangezien er ultradichte materialen voor nodig zijn.
In tegenstelling tot wat de naam suggereert, is een warp drive eigenlijk geen aandrijving. In plaats daarvan is het een bubbel in de ruimtetijd, beschermd door een schil van materie. De ruimtetijd binnen dat omhulsel kan dan andere eigenschappen hebben dan die erbuiten.
Zonder een extra aandrijvingsmethode beweegt zo’n warp drive niet uit zichzelf door de ruimte. Maar in theorie zouden sommige varianten sneller dan het licht kunnen gaan door de ruimtetijd eromheen uit te rekken en samen te drukken.
‘De relativiteitstheorie van Einstein legt alleen beperkingen op aan dingen die door de ruimtetijd bewegen’, zegt natuurkundige Sabine Hossenfelder van het Frankfurt-instituut voor geavanceerde fysica in Duitsland. ‘Als je de ruimtetijd zelf vervormt, is Einsteins snelheidslimiet in principe te passeren.’
Lange ruimtereizen
De eerste manier om dat te doen, suggereerde de Mexicaanse natuurkundige Miguel Alcubierre in 1994. Zijn warp drive heeft echter exotische materie nodig met een negatieve energie, in plaats van de positieve energie die materie normaal gesproken heeft. Er is geen bewijs dat zulke materie bestaat.
Daarom bedachten theoretisch astrofysicus Alexey Bobrick en natuurkundige Gianni Martire een aanpassing waardoor hun warp drive wél van bestaande materie gemaakt kan worden. Zonder negatieve energie is daarmee niet de lichtsnelheid te passeren. Maar de effecten die deze warp drive heeft op de tijd, kan het alsnog nuttig maken voor lange ruimtereizen.
Burrito als warp drive
Het idee maakt gebruik van het feit dat de tijd in de buurt van sterke zwaartekrachtsvelden langzamer lijkt te verlopen. Met een warp drive zou iemand daardoor binnen een omhulsel van materie enorme afstanden kunnen afleggen in wat vanuit zijn of haar perspectief een relatief korte tijd is.
De grootte van dit effect hangt af van de massa van de schil. Hoe zwaarder die is, hoe trager tijd verloopt voor iemand in de schil ten opzichte van iemand aan de buitenkant.
‘In zekere zin is een burrito ook een warp drive, met de vulling als passagier’, zegt Bobrick. ‘Maar dat is niet zo’n interessante versie.’ De vervorming van de ruimtetijd door de zwaartekracht van de tortilla is namelijk verwaarloosbaar. Daardoor reist de inhoud van het maïspannenkoekje op de normale manier door de tijd.
Zelfs als de tortilla extreem zwaar zou zijn, zou het geheel nog geen ideale warp drive vormen. Het team stelde vast dat een platte, ronde vorm het beste zou werken, met de platte kant naar voren – zoals een taart die richting een gezicht vliegt.
Eén uur per jaar
De massa die nodig is voor een meetbare effect is enorm; groter dan die van een hele planeet. ‘Als we de massa van de aarde zouden samendrukken tot een omhulsel van 10 meter, zou het verloop van de tijd aan de binnenkant nog steeds nauwelijks veranderen; in de orde van een extra uur per jaar’, zegt Bobrick.
Een echte warp drive, zelfs een kleintje, is dus nog steeds sciencefiction. ‘De dichtheden die je nodig hebt om een meetbaar effect te sorteren, zijn zo groot dat we ze momenteel niet kunnen maken’, zegt Hossenfelder. ‘Maar wie weet lukt het ons ooit wél.’
