米航空宇宙局(NASA)が公開した「ワープ航法」ができる宇宙船の設計画像。
宇宙航行には、人々の夢をかき立てるものがある。SF映画などで数多くある宇宙の星々を探査しているシーンを見ると、「あのような世界に住んでみたい」と、誰しも思うだろう。
しかし現実には、人類はまだ月にしか降り立ったことがない。火星に無人機を着陸させられるかどうかといった程度の技術力しか持っていない。
そこで、現在考えられている宇宙技術や、宇宙探査に必要な科学技術を見てみたい。今回は、「宇宙航行の理論的課題」について見てみよう。
光速を超えられない理由は何?
人類が太陽系の外を探査するならば、やはり、光速を超える技術を持たなければならない。そうしなければ、一人の宇宙飛行士の人生が終わる前に、目的地にたどり着くことはできない。
光速を超える技術は、多くの研究者に検討されてきたが、現在の科学では、どうしても「物理的に無理」という結論に達する。
これはなぜだろうか。
アインシュタインの特殊相対性理論によれば、物体の速度が光速に近づくにつれて、その質量が増える。光速で飛ぶ物体は、無限の質量を持つことになる。重さ1キログラムの物体でも、宇宙全ての物質を足した重さより重くなってしまうのだ。
さらに、同理論によると、光速を超えた物体の時間は逆流することになる。
例えば、近くの恒星に光速を超える速度で行き、光速を超える速度で帰ってきた場合、「出発する前に地球に帰ってくる」といった矛盾が生じることもある。そのため、光速を超えることは不可能だとも言われる。
不可能に挑戦するアイデアとは?
しかし、一部の科学者たちは、それでも何とか光速を超えられないかということを検討している。確かに、光速を超える「速度」は無理かもしれないが、もし目的地との距離を縮めることができれば、それは「光速を超えたことと同じようなもの」となる。
例えば、100光年はなれた場所との距離を100キロに縮めることができれば、時速100キロの速度でも1時間でたどりつける。光速を超えてはいないため、特殊相対性理論に反してはいない。
その際のポイントは、一般相対性理論によれば、時空は重力などによって曲げられるということ。この考えを発展させて、宇宙船の前方の時空を圧縮し、後方を膨張させる「ワープバブル」の可能性を検討している物理学者もいる。
もっとも、これはまだ空論の域を出ておらず、技術としても成り立っていない。しかし、ライト兄弟の始めての飛行(1903年)から、火星にローバーが着陸(1997年)するまで、100年も経っていない。今は「絶対に不可能」と思われる技術が、次の100年で可能になることは充分あり得るのだ。(中)
【関連サイト】
映画「UFO学園の秘密」☆最新映像☆
https://www.youtube.com/watch?v=Y4xjmvVDtZM
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