Introducción a la velocidad warp
Según el grado de distorsión (o compresión) del espacio-tiempo, la velocidad de deformación se divide en 0-10. Entre ellos, la velocidad warp 10 es teóricamente inalcanzable, porque un objeto que se mueve a una velocidad warp 10 significa que puede aparecer en cualquier momento y en cualquier lugar, e incluso en obras de ciencia ficción, no se ha inventado nadie que pueda alcanzar la velocidad warp 10. unidad de deformación. Warp 2 ha superado la velocidad de la luz y una nave espacial Warp 9 puede volar la distancia de un sistema solar en 26 segundos. La nave espacial más rápida de Star Alliance en la serie "Star Trek: Voyager" puede alcanzar una velocidad warp de 9,99.
Warp y unidad Warp.
Warp y Warp drive tienen significados duales, ambos relacionados con viajes más rápidos que la luz. Se utilizó originalmente en Star Trek en el campo de la ciencia y la tecnología, y más tarde también involucró un modelo espacio-temporal en física teórica.
El motor warp significa que el espacio delante de un objeto se dobla y encoge rápidamente, y el espacio detrás del objeto se dobla y expande rápidamente. Al igual que inflar un globo desde atrás para empujar un objeto hacia adelante, el objeto viaja a velocidades inferiores a la de la luz dentro de la burbuja warp. Pero doblar el espacio requiere mil millones de veces la energía del sol. Historia del Universo Virtual
Muchos planetas en viajes interestelares tienen su propia historia de desarrollo de velocidad warp; en la Tierra, la velocidad warp fue desarrollada por Zefram Cochrane. El invento mencionado en la película "Star Trek Episodio 8: Primer contacto" es del año 2063, 10 años después del final de la Tercera Guerra Mundial, pero en la serie original "Star Trek: The Original Series", se insinúa que la tecnología warp había sido; utilizado anteriormente, aunque la evidencia no es clara. La novela Star Trek: Federación menciona que Corcrian inventó el motor warp en 2061.
Otras civilizaciones, como los vulcanos o los andorianos, inventaron los motores warp antes que la Tierra. En los primeros días en que la Tierra empezó a contactar con civilizaciones extraterrestres (por ejemplo, en el siglo XXII), la warp. velocidades de estos planetas La tecnología también está muy por delante de lo que antes era posible en la Tierra, como la velocidad máxima alcanzable y la velocidad máxima de crucero.
En el episodio piloto de Star Trek "The Cage", la velocidad de deformación se llama "deformación del tiempo". Este episodio refleja que se ha roto la barrera del tiempo, pero como estas conversaciones son información nueva reportada por un grupo de viajeros interestelares que estrellaron sus naves, no puede estar refiriéndose a la ruptura de la barrera de la velocidad de la luz. (El episodio piloto mostraba una serie de cosas que eran inconsistentes con la serie posterior).
La velocidad del viaje warp a menudo se representa mediante un factor warp. En general, se cree que el nivel 1 de velocidad de deformación es la velocidad de la luz en el vacío (c); en niveles más altos, la velocidad aumenta exponencialmente. En varios episodios de la serie original, el Enterprise se arriesgó a un viaje peligroso a altas velocidades, una vez tan alta como 14,6 (Lo que sobrevive). Sin embargo, la velocidad real de cualquier nivel de deformación nunca se indica explícitamente en pantalla para el registro canónico. Es más, la presentación de los tiempos de viaje y las distancias interestelares a lo largo de la serie nunca es estrictamente consistente (ni siquiera de manera bastante vaga).
Después de comprender que esto era un problema y querer eliminar este elemento de la trama, los creadores de The Next Generation decidieron que Warp 10 debería ser el máximo. La terminología de Star Trek en el fondo sugería que la escala de velocidad warp debería reajustarse, cambiando la antigua velocidad warp 6 a la nueva velocidad warp 5, mientras que la velocidad warp 10 es una velocidad infinita y no se puede alcanzar. Los productores ordenaron a la nave que se acercara tanto a Warp 10 como quisiera, pero simplemente no pudo llegar exactamente a Warp 10. De esta manera, las formas de vida como los nobles y los viajeros pueden navegar a una velocidad bastante rápida y evitar restricciones. Por ejemplo, se estima que la Voyager impulsó al Enterprise a alcanzar 9,999996 velocidades. El episodio "Threshold" de la serie de televisión de cuarta generación "Voyager" secundó esta situación, en el que el personaje menciona que la velocidad de warp 10 es imposible de alcanzar porque es una velocidad infinita, pero pase lo que pase, eso luego lo lograron. , con el efecto secundario de evolucionar rápidamente (a la inversa) hacia salamandras anfibias. (Aunque muchos fanáticos, personal de producción e incluso el escritor y productor del episodio, Brannon Braga, generalmente ignoraron los eventos del episodio.
)
En general, se acepta que una nave que viaja a gran velocidad no experimentará ningún tipo de extensión de tiempo; después de todo, en general, no hay intercambio de información entre las naves de gran velocidad y el universo. Si la nave usa un motor de impulso, la velocidad es la velocidad subluz (velocidad subluz), y se sentirá la extensión del tiempo, porque la nave impulsada por impulsos todavía está en el continuo espacio-tiempo normal. Debido a esto, la mayoría de las naves limitarán su velocidad de impulso a aproximadamente una cuarta parte de la velocidad de la luz. Experimento de la Federación Interestelar
La nave estelar de la Federación Excellence (NX-2000) en el experimento, bajo el liderazgo del Capitán Stiles, se convirtió en la nave experimental de la Federación para la tecnología hiperwarp. Aunque no se explica en la innovadora pantalla grande, generalmente se cree que Hyperwarp es una versión más rápida del motor warp tradicional. La primera prueba operativa del Excelsior falló debido al sabotaje de Scotty, que impidió que el Excelsior persiguiera al Enterprise. Durante los eventos futuros de la película, el Essence (bajo el mando del Capitán Sulu) ha sido modernizado con motores warp estándar, y la prueba superwarp se considera un fracaso.
En 2374, a la tripulación de la nave espacial Defiant de la Federación se le asignó la misión de estudiar el raro fenómeno de compresión subespacial en el campo de la Federación. Originalmente se esperaba que una mayor investigación sobre esta anomalía condujera a la creación de un motor hiperwarp funcional. Desafortunadamente, la misión fue interrumpida por un ataque de Jean'Hadar, pero el barco fue recapturado con éxito por el teniente comandante Jaggie Dex, el mayordomo Miles O'Brien, el oficial médico Julian Bashir y el teniente comandante Wolfe. Los Borg (en la serie de dos episodios de The Next Generation, Descent, y el episodio final de la Voyager, Endgame) descubrieron una anomalía llamada "conductos transwarp": algunas regiones subespaciales especiales que crean conductos transwarp. Los viajes rápidos pueden ser cientos o miles de veces más rápidos que los warp tradicionales. motores. El conducto de hiperdeformación Borg se activa mediante pulsos de sylon codificados. Cuando una nave Borg entra en un conducto hiperdeformado, experimentará una tensión de corte extrema en el campo de gravedad. Para compensar, los Borg diseñaron un campo de integridad estructural frente a la nave. Los conductos artificiales están conectados por centros transwarp. Se sabe que existen seis estaciones de retransmisión, pero una fue destruida en el episodio Endgame; y la general de división Janeway se infectó deliberadamente con un patógeno neurolítico antes de ser asimilada al colectivo, y todo el colectivo Borg puede haber sido afectado por esto. . Aunque esto requiere mayor aclaración, dado que los Borg están conectados entre sí, es probable que cada individuo Borg haya sufrido una destrucción conjunta.
La tecnología Borg transwarp es similar a la tecnología cuántica de estela utilizada por la raza Arturis. El Enterprise-E viajaba en warp en la serie original de Star Trek. Según la guía de Gene Roddenberry y los escritores de su serie, el cubo de velocidad warp (s) y nivel warp (w) tenía una relación múltiple: no se puede analizar (falta). ejecutable texvc; consulte matemáticas/README para configurarlo): s(w) = w^3c. (También hay afirmaciones no confirmadas de que Rodin Bailey originalmente quería simplemente corresponder los números del nivel de deformación a múltiplos de la velocidad de la luz, de modo que el nivel de deformación 9 significa 9 veces la velocidad de la luz (c), y un grupo de los primeros fanáticos del cine en una habitación El hotel lo rodeó y le dijo que la configuración no funcionaría.
)
Según este principio, las velocidades correspondientes a diferentes factores de deformación en StarCraft se pueden enumerar de la siguiente manera: Nivel de velocidad de deformación varias veces la velocidad de la luz (c) Velocidad aproximada (kilómetros/segundo) Deformación 1 1 3.0x10^5 Deformación 1.5 3.375 1.0x10^6 Deformación 2 8 2.4x10^6 Deformación 3 27 8.0x10^6 Deformación 4 64 1.9x10^7 Deformación 5 125 3.7x10^7 Nivel de deformación 6 216 6.5x10^7 Nivel de deformación 7 343 1.0x10^8 Nivel de deformación 8 512 1.5x10^8 Nivel de deformación 9 729 2.2x10^8 Nivel de deformación 9.25~791 2.4x10^8 Deformación 9.5~857 2.6x10^8 Deformación 9.75~926 2.8x10^8 Deformación 10 1.000 0 x10^8 Warp 11 1,331 4.0x10^8 Warp 14.6~3,112 9.3x10^8 Warp Level 15 3,375 1.0x10^9 Sin embargo, esta configuración aún no puede explicar completamente las situaciones que aparecen en toda la serie, porque la velocidad de navegación del Enterprise se vuelve demasiado lento, lo que a veces entra en conflicto con lo que se menciona en series de televisión, como That Which Survives Concentrated, el Enterprise navegó a una velocidad de 8,4 durante 11,33 horas y atravesó 990,7 años luz (este pasaje es la línea de Spock). La velocidad así calculada supera en 600.000 veces la velocidad de la luz; incluso a una velocidad warp 15, esto sigue siendo más de dos órdenes de magnitud.
También está el hecho de que la Enterprise podría viajar fácilmente hacia y desde el borde de la galaxia a voluntad (Is There in Truth No Beauty and By Any Other Name), un viaje que debería llevar años como mínimo. el típico warp 8, si warp 8 es simplemente un cubo del factor warp.
Esta discrepancia entre el comportamiento de las velocidades warp en el programa y la fórmula simple del factor warp al cubo fue captada por los fanáticos en los años 1970 y 80 que publicaron libros como Star Trek Maps (todo el material publicado se considera no canónico, incluso si es por Pocket Books aprobado por Paramount) donde surgió la idea de un factor adicional, denominado factor Chi o el El factor Cochrane se utilizó en los cálculos de deformación. La idea era que, dado que el impulso de deformación atrae en el espacio, se obtienen velocidades más altas en áreas donde hay una alta densidad de masa y velocidades más bajas en áreas de baja densidad. y lo elevamos al cubo, tomamos ese producto y lo multiplicamos por el número 1292,7238 (el factor Chi o Cochrane), para obtener la velocidad real a la que viaja el barco (este es el número que se factorizó a partir de los factores de Eso que sobrevive) El factor Cochrane representa una densidad promedio del espacio en la UFP. Otras áreas del espacio tendrán valores diferentes. Esta es una forma de explicar la relación entre los factores de deformación indicados y las velocidades calculables reales como se indica en el diálogo. episodios Aunque en realidad no es canon, al menos explica cómo se comportaron los barcos como lo hicieron, sin.
tener que encontrar exponentes más altos para factorizar los números de la base warp, como lo hizo más tarde el director artístico de Star Wars, Michael Okuda, para TNG (al que nadie en el programa terminó prestando atención de todos modos).
La tabla de velocidad y potencia consumo correspondiente al nuevo nivel de velocidad warp. El blanco es la nueva velocidad; el amarillo cromado es el consumo de energía; la imagen también muestra el velocímetro correspondiente al antiguo nivel warp, presentado en azul verdoso. En la serie siguiente, Okuda estableció una fórmula basada en el antiguo sistema, pero realizó varios cambios importantes. Para warp 1–9, si w es el nivel de warp, s es la velocidad medida en kilómetros por segundo y c representa la velocidad de la luz, no se puede analizar (Falta el ejecutable texvc; consulte math/README para configurar): s(w) = w^{10 \over 3}c. En el intervalo semiabierto entre la velocidad de deformación 9 y la velocidad de deformación 10, el término exponencial de w aumenta rápidamente hasta el infinito. Por tanto, en la escala de Okuda, la velocidad de deformación se aproxima a 10 de forma asintótica. No existe una fórmula precisa para este intervalo porque las tasas extraídas en esta sección se basan en curvas dibujadas a mano. Sin embargo, en 1995, el Premio Cochrane por Avances en Mecánica Warp fue otorgado a un ganador cuya fórmula de velocidad warp era [1]:
Entre ellos
La curva generada por el software matemático Es extremadamente consistente con la curva original dibujada a mano.
A continuación se muestran los nuevos factores de deformación (factores de deformación) y sus valores aproximados en kilómetros por segundo, así como varias veces la velocidad de la luz (c): Factores de deformación varias veces la velocidad de la luz ( c) Velocidad aproximada (miles) m/s) Deformación 1 1 3.0x10^5 Deformación 2 10.079 3.0x10^6 Deformación 3 38.941 1.2x10^7 Deformación 4 101.59 3.0x10^7 Deformación 5 213.75 6.4x10^7 Deformación 6 392.50 1.2 x10^8 Deformación 7 656,13 2,0x10^8 Deformación 8 1.024 3,1x10^8 Deformación 9 1.516,4 4,5x10^8 Deformación 9,2 1.649 4,9x10^8 Deformación 9,6 1.909 5,7 x10^8 Deformación 9,9 3.053 x10^8 Deformación 9,9753 6.000 1,8x10 ^9 Warp 9,99 7,912 2.3x10^9 Warp 9.9999 199,516 6.0x10^10 Aquí hay una tabla de los tiempos que tomaría cubrir una cantidad de distancias. Dado que la deformación 1 es c, las distancias para la deformación 1 (en años) son. La distancia de un año luz. El sistema solar de la Tierra tiene aproximadamente 1,2x1010 km de ancho, medido como el diámetro de la Nube de Oort multiplicado por la velocidad de la luz (c) A través del sistema solar hasta Porta A través del sector estelar A través de la Federación A través de esta galaxia hasta Andrómeda. Galaxy Warp 1 1 11 horas 4,36 años 20 años 1.000 100.000 años 2.500.000 años Warp 2 10,079 1 hora 6 meses 1 año 100 años 10.000 años 200.000 años Warp 3 38,941 17 minutos 6 semanas 6 meses 25 años 2.564 años 1.000 años de deformación 4 101,59 6,5 minutos 18 días 2 meses 10 años 990 años 19.800 años Warp 5 213,75 3 Minutos 8,4 días 34 días 4,6 años 467 años 9.345 años Warp 6 392,50 1,7 minutos 4,6 días 18,6 días 2,5 años 255 años 5.102 años Warp 7 656,13 1 minuto 2,8 días 11,3 días 1,52 años 152 3048 Warp 8 1.024 38 segundos 1,7 días 7,1 días 1 año 100 años 1.953 años nivel de warp 9 1.516,4 26 segundos 1,2 días 4,8 días 8 meses 66 años 1.319 años nivel de warp 9,2 1.649 24 segundos 1,1 días 4,4 días 7 meses años 1.217 años Nivel de deformación 9,6 1.909 20,7 segundos 23 horas 3,8 días 6 meses 53 años 1.051 años Velocidad de deformación 9,9 nivel 3.053 13 segundos 14 horas 2,4 días 3,8 meses 33,3 años 660 años Velocidad de deformación 9,9753 nivel 6.000 6,6 segundos 7,1 horas 1,2 días 1,9 meses 16,9 años 335 años , velocidad máxima 9,99, 7912, 5 segundos, 5,4 horas, 22 horas, 1,4 meses, 12,8 años, 254 años
Warp 9,9999 199.516c 0,2 segundos 12,8 minutos 52 minutos 1,6 días 6 meses 10 años Las series posteriores cumplen mejor estas especificaciones de velocidad que las series originales; sin embargo, todavía están lejos de ser perfectas; Los episodios finales de Galactic Dragon (como Descent) violan estas normas, y las operaciones estratégicas (movimiento de flota) de la Flota Estelar de la Federación mencionadas en "Galaxy Outpost" también se realizan a velocidades que son imposibles de alcanzar en escalas de tipo Okuda. Aunque "Return to Earth" se basa en la escala de Okuda como premisa, hay varios ejemplos destacables, como Parallax o The 37's, donde la velocidad de deformación mencionada dista mucho de la escala de Okuda.
En general, cuanto más lejos esté la fecha de producción de un programa de Star Trek desde la fecha de publicación del Manual técnico de Star Trek, más probable será que una nave viaje a la velocidad de la trama. en el episodio piloto de Star Trek: Enterprise le dan un tiempo y una velocidad a Neptuno que concuerda con la fórmula de la serie original, pero luego estiman un viaje al planeta natal Klingon en warp 5 como un viaje de cuatro días, colocándolo solo a una luz. -año de distancia de la Tierra, mucho más cerca que el sistema estelar más cercano, Alfa Centauri. Este agujero en la trama ha sido posteriormente cubierto por varias fuentes que sugieren que existe una grieta espacial que permitió a la Enterprise llegar al mundo natal de los klingon en tan poco tiempo. durante mucho tiempo, y que fueron los vulcanos quienes proporcionaron al Enterprise el paradero de este atajo. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que una velocidad tan alta para warp 5 es consistente con la velocidad extremadamente alta dada para warp 8.4 en That Which Survives. que tiene una velocidad de más de 600.000 veces la velocidad de la luz (por lo tanto, la deformación 5 sería 161.500 veces la velocidad de la luz). En esos términos, cuatro días de viaje en la deformación 5 sitúan el mundo natal de los klingon a 1.772 años luz (o 536 pársecs) de la Tierra. En una discusión en profundidad sobre los sistemas de propulsión rápida, generalmente se hace referencia a Star Trek: The Next Generation Technical Manual de Rick Sternbach y Michael Okuda) Capítulo 5 "Sistema de propulsión Warp", que menciona varios temas:
Teoría y aplicaciones del campo de deformación, incluida la medición, velocidad y limitaciones de la deformación.
El grupo de reacción materia-antimateria incluye el inyector de reactivo, la sección de confinamiento magnético, la cámara de reacción, la función del cristal de dilitio (cristal de Dalixin) y el conducto de transmisión de energía.
La góndola de campo warp incluye el sistema de chorro de plasma, la bobina de campo warp y el efecto de propulsión warp.
Almacenamiento y entrega de antimateria, suministro de combustible al sistema de propulsión warp, repostaje de estatorreactor de Barcelona y generación de antimateria a bordo.
Operación y seguridad de la sala de máquinas, procedimientos de parada de emergencia y procedimientos de desastre.
Sin embargo, cabe señalar que el álbum a menudo contiene contradicciones con el "Manual técnico de próxima generación" o el "Manual técnico de Deep Space Nine".
La esencia de la propulsión por distorsión continua es generar un campo de deformación que envuelve la nave. El plasma de alta energía producido a partir de la reacción materia/antimateria se utiliza para cargar la bobina subespacial de la góndola warp para generar un campo warp.
La clave para superar las limitaciones de la relatividad general es que el campo subespacial reduce la constante gravitacional que siente el objeto encerrado. Si la influencia del campo reduce la constante gravitacional a cero, entonces la teoría tradicional de la relatividad no entra en juego. En este caso se elimina el factor de masa. Los barcos pueden obtener propulsión mediante el control del "campo de avance asimétrico". Esto significa que el campo subespacial se carga según una estructura de adelante hacia atrás, empujando así el espacio alrededor de la nave, dando origen al nombre de propulsión de distorsión continua. Una capa de campo warp puede alcanzar una velocidad de un nivel. Sin embargo, curiosamente, esa velocidad no es exactamente la velocidad de la luz. Un objeto que viaja a esa velocidad, incluso la propia luz, alterna entre dos estados de velocidad por encima y por debajo de la velocidad. velocidad de la luz, el tiempo de residencia de cada estado no supera el tiempo de Planck.
La clave para lograr altos niveles de deformación radica en apilar varias capas de campos de deformación juntas y mediar las tasas de acoplamiento y desacoplamiento entre campos de deformación. A altas velocidades de deformación, los efectos de acoplamiento y desacoplamiento crean una mayor propulsión. Como indica el diagrama de escala de deformación anterior, la energía requerida para alcanzar altos niveles de deformación aumenta extremadamente rápidamente con la velocidad, lo que hace que alcanzar el nivel de deformación 10 parezca imposible. Acoplamiento y desacoplamiento de campo La velocidad sería más corta que el tiempo de Planck y los requisitos de energía excederían lo que puede transportar el núcleo warp.
Dado que los campos warp están alineados y generados en una estructura de adelante hacia atrás, surge una pregunta: ¿Qué pasaría si los campos no estuvieran alineados? Presumiblemente, esto tendría efectos catastróficos en la integridad estructural del barco: una parte del barco viajaría más rápido que el resto y el casco se rompería. En el episodio "Force of Nature" de la temporada 7 de "The Next Generation", se reveló que los viajes warp tienen un efecto perjudicial en el subespacio y, en algunas áreas, se pueden causar fisuras subespaciales en los caminos de las rutas utilizadas con frecuencia. Por lo tanto, en episodios posteriores se prohibió navegar más allá de Warp 5. Sin embargo, hubo un debate en la comunidad de fanáticos sobre si esta prohibición era solo para el área afectada o si era una prohibición para toda el área. Si se trataba de una restricción a nivel regional, fue ampliamente ignorada y rara vez se mencionó en episodios y series posteriores. Sin embargo, hubo un caso en The Next Generation donde el Capitán Picard ordenó viajar más rápido que warp 5 y se le recordó esta prohibición. Algunos fanáticos especulan que se ha descubierto una solución técnica, posiblemente utilizando el motor warp del USS Voyager. Así lo confirma la biblioteca gráfica del sitio web oficial de Star Trek, que explica que la Voyager está diseñada para viajar a velocidades superiores al nivel de deformación 5 sin causar daños subespaciales, como fisuras espaciales. La nave estelar clase Führer Enterprise-E también está equipada con un motor de potencia warp avanzado, que permite velocidades warp relativamente altas sin dañar la estructura espacial.