Met de Alcubierre-aandrijving kunnen we ooit surfen op ruimtetijd

Vorige week schreef ik over hoe de kans dat we ooit buitenaards leven tegenkomen drastisch beperkt wordt doordat alles zo gigantisch ver van elkaar verwijderd is en we van Einstein maar maximaal met de lichtsnelheid mogen rondvliegen. Bedankt, Einstein. Ik heb het altijd best wel een treurig gegeven gevonden dat de galactische snelheidslimiet, de snelheid van het licht, ervoor zorgt dat we waarschijnlijk nooit buiten ons eigen zonnestelsel kunnen komen. Alsof iemand tegen je zegt dat je je hele leven alleen maar in Nederland op vakantie kan. Brr.

De relativiteitstheorie van Einstein is de buzzkiller die ervoor zorgt dat we aan ons galactische polderlandje zijn vastgeketend. De theorie stelt namelijk dat de massa (zeg maar het gewicht, als er geen natuurkundigen meeluisteren) van een voorwerp toeneemt als het sneller beweegt. Als een voorwerp met de snelheid van het licht zou bewegen, wordt de massa oneindig en vereist het oneindig veel energie om de snelheid te behouden. Kan dus niet.

Maar het universum zou het universum niet zijn als er niet één of andere freaky cheat code was om dit te omzeilen. En wetenschappers bij de NASA zijn nu bezig met een project om een Alcubierre Drive te maken, een aandrijfmechanisme dat de middelvinger opsteekt naar de relativiteitstheorie. De ruimtemotor draagt de naam van natuurkundige Miguel Alcubierre, die in een artikel uit 1994 de theoretische mogelijkheid uitwerkte van ‘faster than light’ (FTL-) reizen zonder technisch gezien de regels van de relativiteitstheorie te overtreden. Hij suggereerde een mechanisme dat de ruimtetijd voor en achter het ruimteschip vervormt en een ‘warp-bubble’ creëert, waardoor het schip strikt gesproken niet beweegt in verhouding tot de ruimte eromheen.

Met een Alcubierre drive zou een theoretisch ruimteschip zich kunnen verplaatsen doordat het de ruimtetijd achter het ruimteschip doet uitzetten en voor het schip doet krimpen. Als je ruimte beschouwt als ‘niets’, dan is er dus vóór het Alcubierre-schip meer niets dan erachter. Je surft dan als het ware op een golf van ruimtetijd, met een ‘snelheid’ (tussen aanhalingstekens om ruzie met Einstein te voorkomen) die je in twee weken naar Alpha Centauri, één van de dichtstbijzijnde sterren, zou kunnen brengen. En dat is 4.37 lichtjaar ver. Ter vergelijking: de Voyager 1-sonde, die we in 1977 de ruimte in geslingerd hebben en die nu het verst van de aarde verwijderde ruimteschip is, zou er met zijn huidige snelheid zo’n 74.000 jaar over doen om Alpha Centauri te bereiken.

Het zou fantastisch interessant zijn als dit zou lukken, maar verwacht niet dat we binnenkort al lekker staan te ruimtesurfen: Harold White, de wetenschapper die het NASA-project leidt dat onderzoek doet naar de mogelijkheden van de Alcubierre-drive, benadrukt dat het onderzoek voorlopig vooral theoretisch van aard is. “We zullen dit ding nog niet aan een ruimteschip gaan hangen,” zegt hij tegen NY Times. De experimenten in het lab, waar ze met lasers op nano-niveau proberen veranderingen in ruimtetijd teweeg te brengen, zijn vooral gericht op het bewijzen dat een microscopische warp-bubble in het lab gedetecteerd kan worden.

Voor we daadwerkelijk een dergelijke technologie zouden kunnen gebruiken, moeten eerst nog een aantal tot de verbeelding sprekende obstakels worden overbrugd. Zo heeft het reizen met hoge snelheden als bijwerking dat de tijd vervormd wordt, waardoor je basically naar de toekomst reist. Als je terug zou komen van een tripje naar Alpha Cantauri en terug zou de aarde zo’n negen jaar verder zijn, terwijl voor jou dus anderhalve week verstreken zou zijn. (Of zo. Mijn wetenschapperij in deze slaat absoluut nergens op, dus als iemand de juiste tijdreisimplicaties weet, laat ze alsjeblieft achter in de comments).

Mogelijk het grootste onopgeloste probleem met het ruimteschip is dat als je eenmaal in een warp-bubble zit, elke communicatie met alles buiten de bubble onmogelijk is. Je kan dus geen signaal sturen naar de voorkant van het schip om de warp drive uit te zetten. Wetenschappelijk onderzoek heeft uitgewezen dat het onverstandig is om in een voertuig te gaan zitten dat sneller dan licht beweegt en geen rem heeft. Nog even geen spacesurfen dus, dudes. Het paper van Harold White's onderzoek vind je hier.