워프 드라이브: 일반 상대성 이론 내의 초광속 여행

1994년, 미겔 알쿠비에레는 입자가 빛의 속도보다 높은 속도로 여행할 수 없다는 잘 알려진 특수 상대론적 한계를 특정 일반 상대론적 프레임워크 내에서 글로벌하게 고려할 때 우회할 수 있다는 제안을 하였다. 이는 질량을 가진 입자를 초광속으로 시공간을 통해 이동시키는 버블 형태의 왜곡된 시공간 영역을 사용한다. 초기 결과는 이 시나리오가 비물리적임을 나타내었으며, 음의 질량-에너지 밀도를 요구하는 것으로 보였지만, 최근의 이론적 분석은 이러한 비물리적 상황이 항상 사실이 아닐 수 있음을 제안한다. 이 논문은 알쿠비에레 워프 드라이브 시공간 메트릭스를 고려하여 아인슈타인 장 방정식의 새로운 해법을 제시한다. 주요 전제는 초광속 속도 또는 워프 속도를 생성할 가능성을 탐구하기 위해 보다 일반적인 진공 또는 음의 에너지 공급원 대신 중력 원으로 유체 물질을 연구하는 것이다. 이러한 해법은 여러 가지 물질-에너지 공급원을 포함한다: 먼지 입자, 완전 유체, 이방성 압력을 가진 준완전 유체, 하전 먼지, 그리고 우주 상수 시공간 내의 완전 유체. 또한 Burgers형 방정식으로 설명되는 충격파와 이러한 해결책 사이의 연결이 보여지며, 방정식의 오른쪽 측항이 순수하게 시간에 의존하는 것을 포함한다. 이는 워프 드라이브가 진공 에너지와 밀접한 관련이 있으며 충격파와 같은 위상적 효과를 가질 가능성이 있음을 의미할 수 있다.