Anda bisa mengatakan bahwa ini persis seperti gambar gravitasi Isaac Newton—memberikan hubungan antara massa benda dan gaya gravitasi yang dihasilkannya. Dan Anda akan benar. Tapi konsep lengkungan ruang-waktu menimbulkan beragam fenomena yang jauh lebih kaya daripada sekadar gaya sederhana. Ini memungkinkan jenis gravitasi penolak yang mendorong alam semesta kita untuk berkembang, menciptakan dilasi waktu di sekitar objek massif dan gelombang gravitasi dalam ruang-waktu, dan—setidaknya dalam teori—membuat warp drive menjadi mungkin.
Alcubierre menangani masalahnya dari arah yang berlawanan dari yang biasanya. Dia tahu jenis lengkungan ruang-waktu yang ia inginkan. Itu salah satu di mana sebuah objek bisa berselancar di daerah ruang-waktu yang melengkung. Jadi, dia bekerja mundur untuk menentukan jenis konfigurasi materi yang Anda butuhkan untuk menciptakan ini. Itu bukanlah solusi alami dari persamaan, tetapi lebih kepada sesuatu yang \”dipesan.\” Itu tidak tepat seperti yang dia pesan meskipun. Dia menemukan dia membutuhkan materi eksotis, sesuatu dengan densitas energi negatif, untuk melengkungkan ruang dengan cara yang tepat.
Solusi materi eksotis umumnya dilihat dengan skeptis oleh fisikawan, dan dengan benar. Meskipun secara matematis, kita bisa mendeskripsikan materi dengan energi negatif, hampir semua yang kita tahu tampaknya memiliki energi positif. Tetapi dalam fisika kuantum, kita telah mengamati bahwa pelanggaran kecil dan sementara terhadap kepositifan energi bisa terjadi, dan jadi, \”tidak ada energi negatif\” tidak bisa menjadi hukum yang mutlak, fundamental.
Dari Warp Drive ke Gelombang
Dengan model Alcubierre dari ruang-waktu warp drive, kita bisa mulai menjawab pertanyaan awal kita: Seperti apa sinyal dari itu terlihat?
Salah satu landasan observasi gelombang gravitasi modern, dan salah satu pencapaian terbesarnya, adalah kemampuan untuk memprediksi gelombang dari skenario fisik menggunakan alat bernama \”relativitas numerik.\”
Alat ini penting karena dua alasan. Pertama, karena data yang kita dapatkan dari detektor masih sangat berisik, yang berarti kita sering harus tahu secara kasar seperti apa suatu sinyal terlihat untuk bisa menariknya dari aliran data. Dan kedua, bahkan jika suatu sinyal begitu keras sehingga mencolok di atas kebisingan, kita perlu model untuk menginterpretasikannya. Artinya, kita perlu telah memodelkan banyak jenis kejadian, sehingga kita bisa mencocokkan sinyal tersebut dengan jenisnya; jika tidak kita mungkin cenderung untuk menolaknya sebagai kebisingan, atau menandainya sebagai penggabungan lubang hitam.
Salah satu masalah dengan ruang-waktu warp drive adalah bahwa itu tidak secara alami memberikan gelombang gravitasi kecuali dimulai atau berhenti. Ide kami adalah untuk mempelajari apa yang akan terjadi ketika warp drive berhenti, terutama dalam kasus sesuatu yang salah. Anggaplah bidang kontain warp drive runtuh (cerita standar dalam fiksi ilmiah); mungkin akan ada pelepasan eksplosif baik materi eksotis dan gelombang gravitasi. Ini sesuatu yang bisa, dan kita lakukan, simulasi menggunakan relativitas numerik.
Apa yang kami temukan adalah bahwa runtuhnya gelembung warp drive memang sebuah peristiwa yang sangat kekerasan. Jumlah energi yang sangat besar diperlukan untuk melengkung ruang-waktu dilepaskan sebagai gelombang gravitasi dan gelombang energi materi positif dan negatif. Sayangnya, ini kemungkinan besar akhir dari jalur kru kapal, yang akan terkoyak oleh gaya pasang surut.