Fysiker: Slik flyr UFOer – hvis de finnes...

Hvis fremmed liv har besøkt jorden, har det krevd ekstremt raske fartøyer. Men er overlyshastighet i det hele tatt mulig? En fysiker forklarer mulighetene basert på nye tanker om såkalte warp drives.

Fysiker: Slik flyr UFOer – hvis de finnes...
Er grunnen til at vi ikke har støtt på intelligent liv fra andre planeter rett og slett at det er for stor avstand mellom stjernene og at ingen ennå har funnet opp en warp drive som virker? Illustrasjon: Nanna Skytte

En dag sommeren 1950 satt en rekke fysikere i kantina på forskningssenteret Los Alamos i USA. Mest kjent av dem var Enrico Fermi, som var med på å bygge verdens første atomreaktor og senere var en av hovedarkitektene bak atombomben.

Tre år tidligere hadde det dukket opp et rykte om at en UFO hadde krasjet i Roswell, New Mexico, og fysikerne snakket nå, i en litt humoristisk tone, om flygende tallerkener og sannsynligheten for at orden hadde blitt besøkt av intelligent liv fra andre planeter.

Plutselig utbrøt Fermi: – Men hvor er de alle sammen?

Poenget bak Fermis utbrudd var at hvis du ser på hvor mange potensielle planeter det er i Melkeveien – for ikke å snakke om i resten av universet – og hvor lenge universet har eksistert, virker det usannsynlig at jorden skulle være den eneste stedet hvor intelligent liv har oppstått. Og i så fall, hvorfor har vi ikke truffet eksempler på det?

Spørsmålet, populært kalt «Fermis paradoks», ble senere fulgt av en rekke beregninger, både av Fermi selv og i den såkalte Drake-ligningen, som beskriver sannsynligheten for at intelligent liv har oppstått et sted i universet.

Men et stort problem gjensto. For avstandene i universet er så store at det virker umulig for intelligent liv å bevege seg fra et solsystem til et annet. Tenk bare på at vår sols nærmeste nabo, Proxima Centauri, er 4,25 lysår eller 40.208 milliarder kilometer unna. Så det ville være behov for romskip som kunne bevege seg i ekstreme hastigheter hvis vi noen gang skulle møte hverandre.

Mange uavklarte fenomener

Warp drive

Begrepet «warp drive» stammer fra populærkulturen og er best kjent fra sci-fi-serien Star Trek. Det gir romfartøyer muligheten til å fly med overlyshastighet i rommet. Dette i motsetning til «hyper-drive» (kjent fra Star Wars), hvor romskipet beveger seg i en alternativ dimensjon, noen steder kalt sub-space.

Et annet alternativ fra populærkulturen er «jump-drive» (fra Guardians of the Galaxy), der romskipet reiser fritt mellom punkter i rommet – noen ganger beskrevet som ormehull eller ‘Einstein-Rosen-broer’.

I tillegg til at ikke noe av dette kan gjøres i kjent fysikk, har alle metodene også andre grunnleggende problemer:

  • Energien ser ut til å være tilgjengelig i uendelige mengder
  • Materialer til å bygge romskip med må tåle ekstrem påvirkning
  • Det er ingen tidsforsinkelse, uansett hvor langt og hvor lenge du reiser
  • Det vil kreve vanvittig mye datakraft å beregne en rute gjennom universet

Siden den myteomspunnede «begivenheten» i Roswell i 1947, har antallet bøker, filmer og dokumentarer om besøk fra verdensrommet eksplodert. I fjor fikk interessen et nytt løft med publiseringen av en rapport fra det amerikanske forsvarsdepartementet Pentagon. Her kunne amerikanske myndigheter fortelle om 144 såkalte UAP-er (Unidentified Aerial Phenomena, Pentagons navn for UFO-er) som militærpiloter hadde rapportert om siden 2004. For 143 av dem var det snakk om gjenstander i luften som oppførte seg på en måte som ikke umiddelbart var forklarlige.

Noen av de rapporterte UAP-ene kan sees på videoer som først er blitt lekket og senere bekreftet av Pentagon. En av de mest bemerkelsesverdige har fått navnet «Go-Fast» og viser et objekt utenfor kysten av Florida som blir «fanget» av det infrarøde kameraet montert på kanonen til et F/A-18 jagerfly. På opptaket kan man tydelig høre pilotens utbrudd.

Dret var store spenning knyttet til rapporten, for ville den nå bekrefte at jorden har hatt besøk fra fremmede planeter? Det gjorde den ikke – men det ble heller ikke utelukket.

Hvis det nå er mulig...

Denne artikkelen tar heller ikke sikte på å konkludere med om vi på jorden har hatt besøk av liv fra andre planeter eller om det finnes intelligent liv der ute et sted i Melkeveien eller andre galakser. Men hvis vi nå antar at noen har besøkt oss, eller hvis vi en gang selv vil forlate solsystemet vårt og bevege oss ut i verdensrommet på jakt etter en ny planet – hvordan kan man da forestille seg at det kunne gjøres?

Det spørsmålet har vi stilt til Troels Harmark, som er førsteamanuensis ved det danske Niels Bohr-instituttet og leder for seksjon for teoretisk partikkelfysikk og kosmologi. Og selv om Harmark personlig er en stor fan av science fiction, både i film og bøker, har vi lovet at han ikke skal trenge å ta stilling til spørsmålet om besøk fra verdensrommet.

I stedet vil han prøve å gi et perspektiv på romferder med overlyshastighet, altså at man reiser fortere enn lyset, og annen hastighet.

Vi trenger nemlig et aggregat eller en motor som er i stand til å akselerere opp til ekstreme hastigheter hvis det skal gi noen mening å bevege seg over de enorme avstandene i universet – og her oppstår problemet. For Einsteins spesielle relativitetsteori sier at man ikke kan akselerere noe objekt opp til lysets hastighet – enn si over – da det vil trengs uendelig mye energi. Og i tillegg vil tiden gå i stå.

– Det er slik fysikken ser ut akkurat nå. Men hvis vi ser på Einsteins ligninger for den generelle relativitetsteorien, er det faktisk ingenting som strider imot at partikler beveger seg raskere enn lys – det er overgangen som er problemet, forklarer Harmark.

Faktisk gikk det for noen år siden rykter om at man hadde registrert overlyspartikler i CERNs nøytrino-detektor ved Gran Sasso-observatoriet i Italia. Dette ble imidlertid senere tilbakevist som en feilmåling.

Det er altså en teoretisk mulighet for å bevege seg raskere enn lysets hastighet, og det kommer vi tilbake til senere, da det krever litt mer eksotiske betraktninger/overveielser.

Les også

Negativ energi

Hva så med ekstremt rask transport i verdensrommet med hastigheter rett under lysets? Her må vi igjen innom Einsteins generelle relativitetsteori, fordi den handler om hvordan romtiden bøyer seg i forhold til hvor mye energi og materie som er til stede på et bestemt tidspunkt. Med relativitetsteorien er det faktisk (teoretisk) mulig å beregne hvordan et romfartøy kan bevege seg i romtid og hvor mye energi som skal til.

Tegning av  warp-drive.
Ideen bak den opprinnelige warp drive, som ble fremsatt av Miguel Alcubierre i 1994, er her vist i to dimensjoner. Tanken er at romtiden trekkes sammen foran et fartøy og utvides bak fartøyet. Illustrasjon: Miguel Alcubierre

I 1994 publiserte den meksikanske fysikeren Miguel Alcubierre en artikkel med forslag til en såkalt «warp drive», altså et aggregat som kunne få noe til å bevege seg med overlyshastighet. Tanken var at romtiden ble trukket sammen foran fartøyet og forlenget bak. På den måten ville fartøyet kunne «ri» på en romtidsbølge.

Løsningen var ikke i strid med den generelle relativitetsteorien, men problemet med Alcubierre-drive, som den ble kalt, var at for å kunne skape rombølgen trengtes enorme mengder negativ energi – og noe slikt eksisterer ikke i det kjente universet.

Enormt energiforbruk

I 2021 publiserte fysikerne Alexey Bobrick og Gianni Martire en artikkel som har skapt oppsikt i fysikkverdenen: «Introducing physical warp drives». De to forskerne har kommet opp med en modell for et romfartøy, der det er hele romfartøyet – som befinner seg inne i en boble av materie og energi – som balanserer Einsteins generelle relativitetsligning, men uten behov for negativ energi.

Man kan tenke på det som en bil der karosseriet ikke bare består av et materiale (metall), men også av nok energi til å lage en «romtidsboble«. Utenfor og inne i boblen er romtiden flat, mens bøyningen av romtiden skjer i selve skallet.

– Der Alcubierre sa at fartøyet var i stand til overlyshastigheter, avviser den nye artikkelen det fullstendig. Det er selvsagt mye kjedeligere enn en skikkelig warp drive à la Star Trek, men alt med annet likt er det ganske interessante utregninger, sier Harmark.

Som en bonus skal Bobrick og Martires warp drive ikke bruke negativ energi, som Alcubierre-drive. Energiforbruket er enormt, men det er positiv energi, slik vi kjenner det.

Ifølge disse nye ideene vil menneskene inne i fartøyet ikke oppleve akselerasjon, og de vil kunne bevege seg over ekstreme avstander på svært kort tid – selv om det er i hastigheter under lysets.

– Kanskje vil de oppleve det som et par timer å dra til nærmeste stjerne – ulempen er imidlertid at tiden fortsetter å gå på jorden, så hvis passasjerene opplever en tur til Proxima Centauri som noen timer, vil det likevel vha gått 4,25 lysår på jorden, sier Harmark med henvisning til Proxima Centauris plassering 4,25 lysår fra oss.

Tegning av hvordan forskerne ser for seg at en warp-drive kan bygges.
Slik forestiller de to forskerne Alexey Bobrick og Gianni Martire fra Nasas Advanced Propulsion Physics Laboratory (også kall Eagleworks Laboratories) at en warp drive kan bygges. Bøyningen av romtiden består av tre områder: et asymmetrisk, flatt ytre område (D out), et stasjonært område (D warp) med en sfærisk topologi og et flatt indre område (D in) som kan kalles for passasjer-rommet. Dette skal realiseres gjennom et skall av et eksotisk materiale med negativ energitetthet som omslutter D warp. Illustrasjon: Eagleworks

Holder fysikkens lover?

Men hva med overlyshastigheter? For det er ikke så gøy å måtte vente 100 år på at et romskip kommer tilbake fra de nærmeste nabostjernene. Her må vi inn i enda mer ukjent farvann, sier Harmark. For kan vi i bunn og grunn være sikre på at de fysiske lovene vi kjenner nå, vil bestå?

– Akkurat nå snakker vi for eksempel mye om mørk materie, og de fleste forskere er enige om at mørk materie faktisk eksisterer, blant annet basert på observasjoner av roterende galakser. Men det er også villere ideer der det antydes at mørk materie egentlig ikke eksisterer og at vi i stedet må modifisere gravitasjonen, noe som betyr at Einsteins relativitetsteori ikke er korrekt, sier han.

Det blir enda villere hvis vi begynner å snakke om mørk energi, der fysikere ikke engang har en teori ennå:

– Så vidt vi vet består universet av 5 prosent synlig materie, 27 prosent mørk materie og 68 prosent mørk energi pluss litt stråling. Men kanskje finnes det ukjente partikler som samhandler med tyngdekraften, men ikke med de andre naturkreftene, sier Harmark.

Et annet vilt område som er påvist ved CERN, er teorien om virtuelle partikler som oppstår og forsvinner uten at det er mulig å registrere dem:

– Selv om det høres sprøtt ut, er dette også noe fysikere er enige om. Kanskje er det også til og med en liten mulighet for at negativ energi faktisk eksisterer. Alt dette vil åpne mange nye muligheter for fysikken, sier Harmark.

Leter fortsatt

Så hvis vi forlater Niels Bohr-instituttet og tar en tur tilbake til UAP/UFO-verdenen og Pentagon-rapporten, gir ikke fysikernes ideer om warp drive og ekstreme hastigheter noe svar på hvorfor jagerpiloter, radaroperatører og annet militært personell siden 2004 tilsynelatende har sett 144 fenomener, hvorav bare ett har en naturlig forklaring.

Derfor kan vi i dag, akkurat som fysikerne ved Los Alamos gjorde i 1950, spørre oss selv:

Hvis muligheten for intelligent liv er til stede i universet, hvorfor har vi da ikke støtt på det ennå? Og svaret kan godt være at det rett og slett er for stor avstand mellom stjernene og at ingen ennå har funnet opp en warp drive som virker.

Likevel har det amerikanske forsvarsdepartementet kunngjort at det er satt ned nok en arbeidsgruppe for å undersøke alle uidentifiserte flygende fenomener som trenger inn i USAs luftrom – på folkemunne fortsatt kalt UFO-er.

Denne artikkelen ble først publisert på Ingeniøren.

Les også