La unidad Alcubierre se deriva mediante la postulación de una métrica (una geometría para espacio-tiempo) y luego la diferencia para encontrar el tipo de materia que se necesitaría para formar esta geometría. Puede hacer esto para cualquier cosa, porque puede diferenciar cualquier métrica para encontrar un estrés. En la métrica de Alcubierre, la métrica está diseñada para que las distancias se reduzcan dentro de la burbuja, de modo que pueda alcanzar ciertos puntos más rápido que la luz global.
Este tipo de construcción no funciona porque los tensores físicos de tensión están definidos por las condiciones de energía, la más importante de las cuales es la condición de energía nula, que la tensión a lo largo de una dirección nula es positiva. Esta condición de energía es extremadamente importante, significa que la energía medida por un observador comoving es siempre positiva, cuando la velocidad se asintota a la de la luz. Esto implica el teorema de aumento de área para los agujeros negros, e implica, de una manera indirecta, el teorema de masa positiva de GR, ya que un objeto de masa negativa disminuiría el área de un agujero negro en el que cayó.
La condición de energía nula prohíbe que cualquier rayo de luz viaje más rápido que la luz globalmente, incluso cuando hay materia de cualquier tipo (siempre que obedezca a energía nula). La razón es que un rayo de luz que supera a otra luz es una región de desenfoque, si reemplaza la hoja nula de los rayos de luz con un enorme horizonte de agujero negro (siempre puede hacer esto), en el momento en que se produce el desenfoque, El área comienza a disminuir. Sin un área en disminución, o una violación de condición de energía nula, no se puede hacer que un rayo de luz supere a sus vecinos.
Si pasa una lámina de luz a través de la unidad de alcubierre, la luz superará a sus vecinos en el infinito. Esto significa que la unidad Alcubierre debe violar la condición de energía nula. Entonces, ¿cómo lidia el Alcubierre con esto? El no lo hace Las tensiones en la unidad simplemente violan la condición de energía. Cuando se le permita hacer esto, puede hacer lo que quiera, porque cualquier geometría es compatible con una tensión no física, simplemente utilizando las ecuaciones de Einstein al revés, para definir la tensión de la geometría que inventó. Eso es todo lo que Alcubierre está haciendo.
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Existe un argumento más simple de que el viaje más rápido que la luz es incompatible con GR, que es simplemente que el viaje más rápido que la luz en un fondo asintóticamente plano (en un espacio que se parece al espacio de Minkowski 4-dimensional normal al infinito) le permite regresar a tiempo, simplemente viajando más rápido que la luz en un cuadro y regresando a su punto de inicio en un cuadro arrancado (esta es una construcción estándar de relatividad especial). Por lo tanto, no es posible viajar más rápido que la luz incluso en GR, porque la materia está restringida a la condición de energía nula o, de manera equivalente, no puede retroceder en el tiempo.
Estas cosas se discutieron ampliamente en stackexchange aquí: cintas de correr ergosphere y en la pregunta relacionada aquí: Página en Stackexchange. La respuesta reciente sobre las violaciones cuánticas de la condición de energía nula pierde el punto, esto es simplemente diciendo que los agujeros negros cuánticos pierden área. La pérdida de área es cero en la aproximación clásica, y no debería permitir violaciones de causalidad macroscópicas como esta.