Linearized warp drive and the energy conditions
“曲速驱动”时空作为“量子实验”和理论家探索广义相对论的基础是有用的。将线性重力应用于弱场曲速引擎,即,对于非相对论性的扭曲气泡速度,我们发现在这类时空中能量条件的违反是所考虑的几何形状的一般形式,而不仅仅是“超光速”性质的副作用。使用线性化的构造,现在可以将翘曲场能量与宇宙飞船的质能进行比较,并应用“体积积分量化器”,发现了翘曲驱动时空的极其严格的条件。
2004-12-14 gr-qc
Newtonian limits of warp drive spacetimes
我们发现一类具有牛顿极限的曲速驱动时空,然后我们确定。同样的方法被用来计算史瓦西解和空间平坦的弗里德曼-罗伯逊-沃克宇宙学模型的牛顿极限。
2009-10-07 gr-qc
Quantum effects in the Alcubierre warp drive spacetime
在二维约化的Alcubierre "曲速驱动“时空中计算了自由共形不变标量场的应力-能量张量的期望值。发现当宇宙飞船的视速度超过光速时,应力-能量发散。如果这样的行为发生在四维空间,那么时空中的“曲速驱动”行为似乎是不可信的,即使是由任意先进的文明。
1997-07-10 gr-qc
Warp Drives and Closed Timelike Curves
该研究通过推广曲速引擎度规引入非单位时移函数与紧支集修正,拼接两个曲速引擎构建出闭合类时测地线,首次在广义相对论框架下用双曲速引擎明确建立超光速旅行与时间旅行关联的数学模型,并讨论了相关弱能量条件破缺问题。
2024-09-16 gr-qc
Photon propagation in a stationary warp drive space-time
本文将曲速驱动时空简化为静态一维畸变背景,并利用Drummond&Hathrell作用量研究其中光子的速度效应,最后讨论模型局限。
2023-05-27 gr-qc
Constant Velocity Physical Warp Drive Solution
本文提出一种满足所有能量条件的恒定速度亚光速曲速驱动解,通过将稳定物质壳与类Alcubierre位移矢量分布结合,并数值验证其不可约化为坐标变换,证明经典曲速驱动时空可通过添加正ADM质量规则物质壳满足能量条件。
2024-05-04 gr-qc
The unphysical nature of "Warp Drive"
我们将应用量子不等式类型的限制,以阿尔库别雷的曲速驱动度规的规模,其中一个局部区域的时空可以被认为是“平坦的”。这些不等式限制了形成曲速驱动度量所需的负能量的大小和范围。由此,我们能够对“翘曲气泡”的参数进行限制。它将表明,气泡壁厚的数量级只有几百普朗克长度。然后,我们将表明,总的集成能量密度需要保持翘曲度规与这样的薄壁是物理上无法实现的。
2001-03-15 gr-qc
Reduced Total Energy Requirements for a Modified Alcubierre Warp Drive Spacetime
可以证明,当我们在爱因斯坦张量中引入一个时滞函数时,在阿尔库别尔时空中的负能量需求可以大大降低。从而任意地减少弯曲驱动时空的负能量需求作为A(ct,r_s)的函数。利用该函数,我们以一般形式研究了新的量子不等式约束。最后,提出了一种控制超光速翘曲泡的伪方法。
2001-11-03 gr-qc
Semiclassical instability of dynamical warp drives
曲速驱动器在广义相对论中是非常有趣的配置:至少在理论上,它们提供了一种以超光速旅行的方式,尽管代价是需要奇异物质作为爱因斯坦方程的解存在。然而,即使有人成功地提供了必要的奇异物质来建造它们,仍然有必要检查它们是否能存活到量子效应的开启。对曲速驱动几何的半经典修正,只针对以固定超光速运动的永恒曲速驱动气泡进行了分析。在这里,我们研究一个更现实的情况下,超光速曲速驱动器创建了一个最初平坦的时空。首先,我们分析了永恒的和动态的弯曲驱动时空的因果结构。然后,我们传递到这些几何中的量子场的重整化应力能量张量(RSET)的分析。虽然这些几何中的RSET行为与引力坍缩相关的几何中的行为非常相似,但也显示出巨大的差异。一方面,位于超光速曲速驱动气泡中心的观察者通常会经历霍金粒子的热通量。另一方面,如果支持曲速引擎的奇异物质起源于满足某种形式的量子不等式的量子场中,那么这样的霍金通量一般会非常高。最重要的是,我们发现,RSET将呈指数增长的时间接近,并在超光速泡的前壁。因此,我们可以得出结论,翘曲驱动几何是不稳定的半经典反反应。
2009-07-14 gr-qc
Quantum Tunneling and Quasinormal Modes in the Spacetime of Alcubierre Warp Drive
在一篇开创性的论文中,阿尔库别雷指出爱因斯坦的广义相对论似乎允许超光速运动。在本研究中,我们使用最近的永恒的翘曲驱动解决方案发现的Alcubierre研究霍金辐射的影响,在量子隧道方法的框架内位于翘曲驱动的观察者。我们发现与大质量矢量和标量粒子隧穿相关的霍金温度的表达式相同,并表明此表达式与翘曲驱动器的速度成正比。另一方面,自从引力波被发现以来,黑洞的准正规模(QNM)也得到了广泛的研究。基于这一目的,我们对EAWD时空背景中的大质量标量场扰动进行了QNM分析。我们的分析表明,大量的标量扰动导致稳定的QNM。
2017-12-05 gr-qc
A `warp drive' with more reasonable total energy requirements
我展示了如何一个微小的修改的Alcubierre几何可以显着提高总能量的要求,可用于运输宏观物体的“翘曲气泡”。我们提出了一个时空,它所需要的总负质量是几个太阳质量的量级,并伴随着相当数量的正能量。这使得曲速引擎在大规模的可穿越虫洞中。新的几何满足关于WEC破坏的量子不等式,并具有与原始Alcubierre时空相同的优点。
1999-09-21 gr-qc
Energy condition respecting warp drives: The role of spin in Einstein-Cartan theory
本文研究了Einstein-Cartan理论中的$U_{4}$ Riemann-Cartan流形中的“翘曲驱动”时空。具体而言,自旋可能发挥的作用,相对于能量条件违反被认为是。事实证明,随着自旋的增加,爱因斯坦-嘉当引力中的扭转项确实允许关于翘曲驱动的能量条件。极限推导出最小化所需的自旋量,以便有一个弱/零能量条件尊重系统。这既适用于传统的Alcubierre曲速驱动器,也适用于Van Den Broeck改进的曲速驱动器,后者最大限度地减少了驱动器所需的物质量。飞船本身处于一个有效的真空区域,因此在爱因斯坦-嘉当理论中被定域化的扭转并不影响飞船轨道的测地线性质。我们还评论了为了使这些条件成立所需的自旋和物质的数量。
2018-09-20 gr-qc
Perfect fluid warp drive solutions with the cosmological constant
阿尔库别雷度规描述了一种时空几何,它允许时空扭曲(称为翘曲泡)中的大质量粒子以超光速的全局速度运动。在这项工作中,我们提出的解决方案的爱因斯坦方程的宇宙学常数的阿库别雷翘曲驱动度规具有完美的流体作为源。我们还考虑了具有宇宙学常数的特殊尘埃情况,它推广了我们以前的尘埃解(arXiv:2008.06560),并通过Burgers方程将翘曲驱动与冲击波联系起来,以及我们没有宇宙学常数的完美流体解(arXiv:2101.11467)。还分析了所有能量条件。结果表明,在翘曲气泡运动的方向上的移位矢量在爱因斯坦方程中产生耦合,这需要能量动量源中的非对角项。因此,似乎要通过阿尔库别雷的翘曲驱动时空几何来实现超光速,可能需要一个复杂的能量、物质和动量的配置和分布作为源,以产生翘曲驱动气泡。此外,曲速似乎需要比尘埃更复杂的物质形式来获得稳定的解决方案,而负物质可能不是实现全球超光速的严格要求。
2021-08-24 gr-qc
ADM mass in warp drive spacetimes
当曲速气泡有质量时会发生什么?这个看起来很单纯的问题迫使人们仔细地形式化我们所说的曲速泡究竟是什么意思,我们所说的曲速泡相对于恒星“运动”究竟是什么意思,并迫使人们更加仔细地考察曲速驱动时空中的质量概念。这就是本文的目的。在这个过程中,我们将看到,关于“有效载荷”的经常被抛弃的评论甚至比通常假设的更简单,而质量可以以两种进一步的、不同的但微妙的方式出现在与翘曲引擎时空的联系中:一,翘曲气泡(而不是它的有效载荷)具有质量;二,质量是翘曲引擎在其前面移动的背景特征。为了简单起见,我们考虑零涡流场的通用Natário翘曲驱动器。由此产生的时空足够简单,可以精确和完全显式地计算所有的应力-能量分量,并验证(如预期的那样)零能量条件(NEC)被违反。同样,弱、强和主导能量条件(WEC、SEC、DEC)也被违反。事实上,这证实了社区的民间智慧,以及本作者最近(完全普遍,但隐含的)的结果,这些结果填补了以前的论点空白。然而,民间智慧在被相信之前应该被仔细和批判性地检验,并且目前的一般结果的例子将极大地帮助物理直觉。
2022-08-04 gr-qc
Generic warp drives violate the null energy condition
最近的三篇文章声称,至少在理论上,可以建立满足弱能量条件(WEC)的正能量曲速驱动器,或者至少可以最大限度地减少WEC违规。这些主张充其量是不完整的,因为所提出的论点只证明了一组时间型观察者的存在,即共同运动的欧拉观察者,他们看到的是“美好的”物理。虽然这些观察者可能看到正的能量密度,但WEC要求所有类时观察者看到正的能量密度。因此,我们应该重新考虑这个问题。更仔细的分析表明,情况实际上比宣传的要严峻得多--所有物理上合理的曲速驱动器都会违反零能量条件,因此也会自动违反WEC,以及强能量和主导能量条件。虽然曲速引擎确实是投机物理学的有趣例子,但至少在标准广义相对论的框架内,能量条件的违反是不可避免的。即使在修正引力中,物理上合理的翘曲驱动仍然会违反纯粹几何零收敛条件和类时收敛条件,这反过来又会对任何修正引力翘曲驱动施加非常强的约束。
2022-02-25 gr-qc
Obstacles from interstellar matters and distortion in warp drive superluminal travel scenario
我们调查的障碍,超光速“曲速驱动器”旅行与星际物质的相互作用和曲率效应。星际尘埃粒子和光子与宇宙飞船碰撞的影响都将导致与宇宙飞船$v_s$的视速度成比例的压力。曲率效应对航天器施加的力有两个重要的分量。径向分量和纵向分量分别标度为$v_s^2$和$v_s^4$。当宇宙飞船以高超光速飞行时,上述障碍变得越来越重要。
2022-10-03 gr-qc
On the Problems of Hazardous Matter and Radiation at Faster than Light Speeds in the Warp Drive Space-Time
在曲速驱动的飞船上,危险的辐射和与物质碰撞的问题对星际旅行的可能性构成了相当大的障碍。这些问题的解决方案在于Broeck度量。结果表明,这两种威胁对船舶将大大减少。它还表明,地平线问题不再存在。
2002-07-27 gr-qc
Null geodesics in the Alcubierre warp drive spacetime: the view from the bridge
在Alcubierre翘曲驱动时空的零测地线方程的数值积分,以确定角偏转和红移的光子传播通过扭曲的“翘曲驱动”泡到达观察者在翘曲效应的起源。我们发现,对于一艘有效曲速超过光速的星际飞船,前半球的恒星看起来比静止的观察者更接近运动方向。这种畸变在性质上与狭义相对论所引起的畸变相似。在飞船后面,一个圆锥形的区域形成了,在这个区域内没有信号可以到达飞船,这是一个有效的“地平线”。相反,在星舰前方的圆锥形区域中也有一个类似地平线的结构,星舰无法发送信号。这些因果结构有点类似于与超音速流体流有关的马赫锥。这些结构的存在表明,当星际飞船有效地超过光速时,量子真空能量的发散,首先在二维中发现,很可能也存在于四维中,并阻止任何曲速驱动星际飞船超过有效光速。
1999-07-06 gr-qc
On restrictions of current warp drive spacetimes and immediate possibilities of improvement
针对当前曲速驱动时空方案仅基础运用广义相对论、受多重强限制且被认为不具物理性的问题,研究提出空间运动的通用协变描述方案,梳理现有文献的主要限制,指出缺失的关键物理要素。
2025-09-01 gr-qc
A Closer Look at Natário's Zero-Expansion Warp Drive
Rodal Consulting(罗德尔咨询公司)
本文深入分析Natário的曲速驱动时空,揭示其曲率不变量特性,指出其比Alcubierre的方案更不现实。
2025-12-22 gr-qc
Violations of the Weak Energy Condition for Lentz Warp Drives
作者指出伦茨提出的沃普驱动存在负能量密度,推翻其非负能量密度的主张,并指出修改后的几何仍违反弱能量条件。
2025-11-23 gr-qc
Warp Drive: A New Approach
某些类别的高维模型表明卡西米尔效应是宇宙学常数的候选者。在本文中,我们证明了一个足够先进的文明,在原则上,可以操纵额外的维度的半径,局部调整宇宙学常数的值。这种调整可以被调整,以产生宇宙飞船周围时空的膨胀/收缩,从而产生一种奇特的场推进形式。由于时空膨胀本身不受相对论的限制,因此可以创造出比光速更快的“曲速引擎”。这样的驱动器的能量需求的计算进行和“最终”的速度限制,基于普朗克极限的尺寸的额外的维度被发现。
2008-02-08 gr-qc
On the warp drive space-time
本文研究了以视在光速运动的二维弯曲驱动时空的量子稳定性问题。我们把它嵌入到三维闵可夫斯基空间中,并具有相应的米斯纳空间的拓扑,看作是该时空的事件视界之外的最大扩张。它得到的内部的宇宙飞船泡成为一个多连接的nonchronal区域与封闭的类时曲线,最自然的真空允许量子波动不引起任何发散行为的重新归一化的应力-能量张量,即使在事件(柯西)年表地平线。在这种情况下,视界只在接近普朗克长度的尺度上封闭封闭的类时曲线,因此翘曲驱动满足福特的负能量-时间不等式。还发现了超光速二维翘曲驱动空间和二维引力扭结之间的联系。这种联系使我们能够将所考虑的Alcubierre度量推广到一个标准的,非静态的度量,它只能在两个不同的坐标片上描述
2000-04-10 gr-qc
The warp drive and antigravity
Alcubierre设想的曲速驱动器可以使宇宙飞船以比光更快的速度移动,经过修改,可以使它悬浮起来,就好像它比光更轻,甚至可以让它进入黑洞的地平线以下并毫发无损地返回。作者的“排水孔”(1973年)的类似虫洞的版本可能提供驱动,其形式是由许多微小的拓扑隧道组成的宇宙飞船的旁路。旁路将把引力“以太”转移到覆盖飞船船体一部分的水槽中,通过隧道连接到覆盖船体其余部分的源,以产生以太流,就像一条消失在地下的河流,只是在下游的某个点涌出。这种转移将有效地保护宇宙飞船免受外部重力的影响。
2004-11-19 gr-qc
Dust content solutions for the Alcubierre warp drive spacetime
阿尔库别雷度规是一种时空几何,其中时空扭曲中的大质量粒子(称为翘曲气泡)能够以任意高于光速的速度行进,这一特征被称为翘曲驱动。这是广义相对论的结果,广义相对论允许全局超光速,但将局部速度限制在亚光速,这是狭义相对论的要求。在这项工作中,我们解决了爱因斯坦方程的阿库别雷弯曲驱动时空几何考虑尘埃物质分布作为源,因为阿库别雷度规最初不是作为爱因斯坦方程的解决方案,但作为一个时空几何提出没有源重力场。我们发现,所有的爱因斯坦方程的解决方案,这种几何包含无压尘埃导致真空解决方案。我们还得出结论,这些解决方案将Alcubierre度规与Burgers方程联系起来,该方程描述了冲击波通过无粘流体的运动。我们的结果还表明,这些冲击波表现为平面波。
2020-08-14 gr-qc
The warp drive: hyper-fast travel within general relativity
它显示了如何,在广义相对论的框架内,没有虫洞的引入,它是可能的修改时空的方式,允许宇宙飞船以任意大的速度旅行。通过宇宙飞船后面的时空的纯粹局部膨胀和宇宙飞船前面的时空的相反收缩,在扰动区域之外的观察者所看到的比光速更快的运动是可能的。由此产生的扭曲让人想起科幻小说中的“曲速驱动”。然而,正如虫洞所发生的那样,为了产生像这里讨论的时空扭曲,需要奇异物质。
2000-09-05 gr-qc
Escape from a black hole with spherical warp drive
本文提出一类球形与平面波形态的曲速引擎(WD)型度规,证明其可描述球形WD从黑洞视界内部向外穿出且物理场非奇异演化,并指出Planck尺度WD极限可能导致奇点蒸发及信息逃逸,提出EPR=WD猜想。
2022-12-02 gr-qc
Visualization and analysis of the curvature invariants in the Alcubierre warp-drive spacetime
Rodal Consulting(罗德尔咨询公司)
研究阿库贝利亚曲速驱动时空中的曲率不变量,揭示其与史瓦西黑洞的曲率差异,并澄清其与类B扭曲乘积时空的区别。
2025-12-23 gr-qc
Charged dust solutions for the warp drive spacetime
阿尔库别雷曲速驱动度规是一种时空构造,其中一个位于时空扭曲(称为曲速泡)中的大质量粒子以任意高于光速的速度行进。这种理论上构建的时空几何是广义相对论的结果,其中全局超光速(也称为曲速)是可能的,而局部速度则限于狭义相对论所要求的亚光速。在这项工作中,我们分析的解决方案的爱因斯坦方程的带电尘埃能量动量张量作为源的翘曲速度。本文给出了含宇宙学常数的爱因斯坦方程组,并给出了带电尘埃电磁场的所有能量-动量张量分量的解,以及相应的能量条件。结果表明,能量条件和电磁场之间的相互作用,在某些情况下,前者可以满足正负物质密度。在其他情况下,主能量和零能量条件被违反。本文还给出了将能量密度与宇宙学常数联系起来的结果,以及电磁场对气泡动力学的影响。
2021-02-09 gr-qc
Do not mess with time: Probing faster than light travel and chronology protection with superluminal warp drives
虽然广义相对论无疑是有史以来最好的物理学理论之一,但它也是最引人注目的理论之一。特别是,广义相对论承认允许比光速更快的运动和时间旅行的解决方案。在这里,我们将考虑一种“先发制人”的时间顺序保护机制,它通过量子物质的反反应破坏超光速曲速驱动器的稳定性,因此甚至禁止使用这些解决方案来建造时间机器的概念可能性。这一结果将在弯曲时空中的标准量子场论以及在高能下具有洛伦兹不变性击穿的量子场论中得到考虑。最后将讨论一些教训和未来的前景。
2016-01-05 gr-qc
On the (im)possibility of warp bubbles
各种反对阿尔库别雷的翘曲驱动几何审查。在广义相对论和量子场论的框架内,超光速翘曲气泡似乎是不太可能的,尽管亚光速气泡仍然是可能的。
2000-05-18 gr-qc
The Warp Drive: Superluminal Travel within General Relativity
本文研究以流体物质为引力源的Alcubierre曲速引擎时空,提出爱因斯坦场方程新解,并揭示其与Burgers型激波及真空能量的可能联系。
2025-08-28 gr-qc
Supersymmetry Breaking Casimir Warp Drive
在膜世界模型的框架内,假设超对称性在3-膜上破缺,但在整体上保持不变,就有可能解释宇宙学常数。一个有效的卡西米尔能量诱导膜由于边界条件施加在紧化额外的维度。它将被证明,修改这些边界条件允许航天器以任何期望的速度旅行,由于局部调整的宇宙学常数,有效地收缩/扩大时空在前面/后面的船舶导致运动可能比光速更快的观察者以外的干扰。
2005-12-27 gr-qc
Membrane Models as a Means of Propulsion in General Relativity: Super-Luminal Warp-Drive that Satisfies the Weak Energy Condition
本文提出满足弱能量条件的亚光速和超光速曲速驱动玩具模型,利用薄分隔不同体时空,通过Israel条件实现表观加速度,证明超光速曲速驱动可行,并探讨亚光速到超光速过渡机制。
2024-05-06 gr-qc
Shift vector sign reversal in the Alcubierre warp drive spacetime geometry and nonlinear Burgers-type dynamics
Universidade Federal do Rio de Janeiro(里约热内卢联邦大学);Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro(里约热内卢联邦农村大学)
研究阿尔库别雷曲速引擎几何中位移矢量符号反转,通过适当数学假设将爱因斯坦方程部分分量分解为伯格斯型和热型方程,揭示新形式特征,指出曲速引擎真空简化的限制及解的低维性质。
2026-08-12 gr-qc
Warp drive dynamic solutions considering different fluid sources
阿尔库别雷在1994年提出,当在特定的广义相对论框架内考虑这种旅行时,可以绕过众所周知的狭义相对论限制,即粒子不能以大于光速的速度旅行。虽然最初的结果表明这种情况是非物理的,因为它似乎需要负的质量-能量密度,但最近的理论分析表明,这种非物理的情况可能并不总是正确的。在本文中,我们回顾了爱因斯坦方程的一些解决方案,使用原来的Alcubierre翘曲驱动度规赋予各种物质能源,即灰尘,完美流体,各向异性流体,完美流体与宇宙学常数。连接的一些这些解决方案具有冲击波所描述的伯格斯方程也示出。
2021-11-01 gr-qc
Matching the Alcubierre and Minkowski spacetimes
Universidade Federal do Rio de Janeiro(里约热内卢联邦大学);Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro(里约热内卢联邦农业大学)
研究通过Burgers方程将Alcubierre曲速驾驶时空与Minkowski时空匹配,揭示了接合超曲面上张量分量的非零依赖关系,表明曲速驾驶几何并非完全平坦。
2025-12-14 gr-qc
On the Wormhole--Warp Drive Correspondence
本研究提出Morris–Thorne虫洞度规与曲速驱动度规的对应关系,推广了相关既有结论,同时发现人类可穿越虫洞与曲速驱动可穿越虫洞无法兼容,并探讨了该不可行定理的潜在漏洞。
2024-04-11 gr-qc hep-th
Looping back to the past through free fall in a controlled warp drive spacetime
The University of Queensland(昆士兰大学)
本研究修正了旋转版动力学Alcubierre时空,发现坐标依赖的有效旋转速率可使一类闭合类时曲线成为空间圆形测地线,为时间旅行相关理论研究提供了新的背景模型。
2025-03-25 gr-qc
Curvature Invariants for Wormholes and Warped Spacetimes
Carminati和McLenaghan(CM)曲率不变量是探测时空的有力工具。Henry等人制定了一种绘制CM曲率不变量的方法来研究黑洞。CM曲率不变量是底层时空的标量函数。因此,它们独立于所选择的坐标,并表征时空。对于B1类时空,有四个独立的CM曲率不变量:R、r1、r2和w2。洛伦兹可穿越虫洞和曲速驱动器是爱因斯坦场方程的两种理论解,它们允许超光速(FTL)传输。CM曲率不变量的绘制和分析这些特定的FTL时空:(i)薄壳平面虫洞,(ii)莫里斯-索恩虫洞,(iii)薄壳史瓦西虫洞,(iv)指数度规,(v)Alcubierre度规在恒定速度,(vi)Natário度规在恒定速度,和(vii)Natário度规在加速。虫洞CM不变量的图证实了它们的可穿越性,并显示了如何区分虫洞。翘曲驱动CM不变量揭示了一些关键特征,例如每个翘曲气泡中心的平坦港口,每个翘曲气泡的动态尾流,以及每个翘曲气泡丰富的内部结构。
2021-03-26 gr-qc
Metamaterial-based model of the Alcubierre warp drive
电磁超材料能够模拟许多奇异的时空几何,如黑洞、旋转的宇宙弦和大爆炸奇点。在这里,我们提出了一个基于超材料的模型的Alcubierre翘曲驱动器,并研究其局限性,由于可用的材料参数范围。看来,材料参数范围对可实现的“翘曲速度”引入了强烈的限制,使得不能使用普通的磁电材料。另一方面,新开发的“完美”双各向异性非互易磁电超材料应该能够模拟逐渐加速到1/4 c的翘曲驱动的物理过程。
2011-08-11 gr-qc physics.optics
Alcubierre Warp Drive in Bohmian Quantum Gravity
阿库别雷曲速驱动度规与量子力学标量物质场耦合。奇异物质的翘曲驱动的要求被映射到一个共形波动方程。这个结果转化为一个关于量子力学密度的四阶偏微分方程.在Bohmian量子引力的背景下,寻找一个符合所提出的偏微分方程的量子力学密度,将是解决Alcubierre曲速驱动奇异物质问题的一个途径.
2022-04-28 gr-qc physics.gen-ph quant-ph
Fluid dynamics in the warp drive spacetime geometry
阿尔库别雷曲速驱动度规是一种时空几何,其特征是时空扭曲,称为曲速泡,其中一个大质量粒子获得全局超光速或曲速。本文给出了以流体物质为引力源的Alcubierre度规的爱因斯坦方程的解。能量-动量张量考虑了两种流体内容,完美流体和参数化完美流体(PPF),这是一种尝试性的更灵活的模型,其目的是探索具有正物质密度内容的翘曲驱动解决方案的可能性。Santos-Pereira等人(2020; arXiv:2008.06560)已经表明,以尘埃为源的Alcubierre度规将这种几何形状与Burgers方程联系起来,Burgers方程描述了冲击波通过无粘流体的运动,但将解带回了真空。对于理想流体,四个解子情形中有两个也发生了同样的情况。理想流体的其他解决方案表明了具有正物质密度的翘曲驱动的可能性,但代价是翘曲驱动调节功能的复杂解决方案。关于PPF,也得到了表明可以用正物质密度产生翘曲速度的解。弱,占主导地位,强和零能量的条件进行了计算,为所有研究的子情况下,被满足的完美流体和创建的PPF量的约束,使正物质密度也有可能创造一个翘曲气泡。总结所有结果,描述更复杂形式的物质或场分布的能量-动量张量生成具有翘曲驱动度量的爱因斯坦方程的解,其中负物质密度可能不是获得翘曲速度的严格先决条件。
2021-02-09 gr-qc physics.flu-dyn
Exploring Particle Geodesics in a Warp Drive Spacetime
Center for Computation and Technology – Louisiana State University(计算技术中心 - 路易斯安那州立大学)
该研究探索阿尔库别雷曲速驱动在低于光速旅行中的应用,提出加装“偏转护盾”等改进方案以保护飞船免受太空危险碰撞。
2026-08-13 gr-qc physics.comp-ph
Black Holes and Warp Drive
本研究将Alcubierre曲速驱动推广至弯曲时空,发现视界对避免奇点至关重要,且黑洞引力可减少维持曲速驱动所需的负能量,并引入BEC模型以在类比引力中测试。
2023-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fundamental limitations on "warp drive" spacetimes
“曲速驱动”的时空可以作为“虚拟实验”,迫使我们面对广义相对论的基础,以及其他一些东西,精确地表述“超光速”通信的概念。我们验证了非微扰违反经典的能量条件的Alcubierre和Natario的翘曲驱动时空和应用线性重力弱场翘曲驱动,测试的能量条件的非相对论性翘曲气泡速度的第一和第二阶。我们主要感兴趣的是曲速引擎的一个次要特性,这在以前还没有被评论过,如果它能被建造出来,曲速引擎将是一个“无反作用引擎”的例子。对于阿尔库别雷和纳塔利奥翘曲驱动器,我们发现,发生重大的能量条件违规不仅是一个高速的影响,但违规持续甚至在任意低的速度。这种结构的一个有趣的特点是,现在有意义的是将一个有限质量的宇宙飞船放置在翘曲气泡的中心,并将翘曲场能量与宇宙飞船的质能进行比较。在阿尔库别雷的曲速场的原始版本中,这样做是没有希望的,因为根据定义,曲速泡中心的点在测地线上移动,并且是“无质量的”。也就是说,在Alcubierre的原始形式主义和Natario形式主义中,宇宙飞船总是被视为测试粒子,而在线性化理论中,我们可以将宇宙飞船视为有限质量物体。对于阿尔库别雷和纳塔里奥的曲速驱动器,我们发现即使在低速时,储存在曲速场中的净(负)能量也必须是飞船质量的一个重要部分。
2004-10-31 astro-ph gr-qc hep-th
Black Holes, Warp Drives, and Energy Conditions
本文研究了 Schwarzschild 黑洞引力场中的曲速引擎,发现黑洞视界在曲速气泡内会消失,且黑洞引力场能减少维持曲速引擎所需的负能量,有助于实验室制造微观曲速引擎。
2024-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Warp Drive Aerodynamics
在这项工作中,我们分析了由于量子物质的存在,翘曲驱动时空发展不稳定性的可能性。特别是,我们寻找无限蓝移点(类似于黑洞内部视界的点,以其半经典不稳定性而闻名),并通过其附近测地线的行为将其分类。我们发现,2+1维或更高维度的翘曲驱动气泡实际上可能是稳定的,因为它们通常只包含接近发散的孤立点,导致不稳定能量的总体积累有限。此外,由于能量密度的增加而引起的翘曲驱动器中的任何半经典不稳定性可以通过驱动器的特定的、更"空气动力学”的形状和轨迹来进一步减少。
2022-07-13 gr-qc hep-th quant-ph
General formalism, classification, and demystification of the current warp-drive spacetimes
ENS de Lyon, CRAL UMR5574, Universite Claude Bernard Lyon 1, CNRS(里昂高等师范学院,CRAL UMR5574,克洛德·贝尔纳里昂第一大学,法国国家科学研究中心)
本文对曲速时空模型进行了分类和澄清,指出文献中的误解和错误,并证明了新的不可能定理,重新评估了这些模型的物理可行性。
2026-02-18 gr-qc physics.hist-ph
Exotic solutions in General Relativity: Traversable wormholes and 'warp drive' spacetimes
广义相对论是一个非常成功的理论,至少对于弱引力场来说,它有很好的实验基础。它的预言范围从黑洞的存在、引力辐射到宇宙学模型,预言了一个原始的开始,即大爆炸。所有这些解都是通过首先考虑物质的合理分布,并通过爱因斯坦场方程确定几何的时空度规而得到的。然而,人们可以在相反的方向上求解爱因斯坦场方程,也就是说,人们首先考虑一个有趣的和奇异的时空度规,然后找到负责相应几何的物质源。通过这种方式,人们发现这些解决方案中的一些具有特殊的性质,即“奇异物质”,涉及违反零能量条件的应力-能量张量。这些几何也允许封闭的类时曲线,具有各自的因果关系违反。这些解决方案主要是有用的“gedanken-experiments”和作为理论家的广义相对论的基础探测,包括可穿越的虫洞和超光速的“曲速驱动”时空。因此,人们可能倾向于将这些几何表示为爱因斯坦场方程的“奇异”解,因为它们违反了能量条件并产生封闭的类时曲线。在这篇文章中,除了广泛探索有趣的功能,特别是这些“异国情调的时空”的物理性质和特点,我们还分析了其他非平凡的广义相对论几何生成封闭的类时曲线。
2007-10-24 gr-qc
A warp drive with predominantly positive invariant energy density and global Hawking-Ellis Type I
Rodal Consulting(罗德尔咨询公司)
该研究提出了一种无旋曲速航行器,其能量密度显著降低且满足全局霍金-埃利斯类型I条件,通过解析方法和高精度分析实现了更小的负能量需求。
2025-12-19 gr-qc
Warp Drives and Martel-Poisson charts
本文利用Martel-Poisson图将Alcubierre-Natário类曲速引擎扩展至无穷类时空,揭示了非平坦内禀度规导致的锥形奇点、非零Ricci标量、NEC违反及光锥倾斜等性质。
2025-01-29 gr-qc hep-th
Curvature Invariants for the Accelerating Natario Warp Drive
使用曲率不变量的过程被应用于评估加速的Natario翘曲驱动器。曲率不变量与坐标基无关,并且绘制不变量没有坐标映射失真。虽然以前的工作主要集中在翘曲泡的数学描述,绘制曲率不变量提供了一个新的途径来研究纳塔里奥时空及其特性。对于弯曲驱动时空,有四个独立的曲率不变量,即里奇标量r_1、r_2和w_2。不变量图展示了每个曲率不变量如何随时间、加速度、趋肤深度和翘曲气泡半径等参数演变。他们表明,里奇标量对周围时空的不变量的影响最大。它们还揭示了Natario翘曲气泡的关键特征,例如中心的平坦港口,动态尾流以及翘曲气泡的内部结构。
2020-09-29 gr-qc hep-ph hep-th
On the impossibility of superluminal travel: the warp drive lesson
是否有可能超越光速的问题已经存在了一百年。狭义相对论把速度极限的存在作为一个原则,即光的公设,这已被证明是巨大的预测。在这里,我们讨论当广义相对论和量子力学开始发挥作用时,它的一些曲折。特别是,我们讨论了一个最有趣的建议比光旅行:曲速驱动器。即使人们成功地创造了这样的时空结构,仍然有必要检查它们是否能在量子物质效应的开启下存活下来。在这里,我们表明,量子反作用曲驱动几何,创造了一个最初的平坦时空,不可避免地导致他们的不稳定时,超光速的速度达到。我们结束这项调查推测可能的意义,这进一步成功的光速假设。
2010-01-27 gr-qc physics.pop-ph