星間旅行の最終章：光速を超える理論的提案たちが描く未来
宇宙探査シリーズの第5部では、従来型の推進システムでは数千年かかる星間飛行を劇的に短縮する可能性を持つ、最も奇想天外な推進方式が検討対象となる。ワープドライブ、ワームホール航法、ブラックホールの利用といった提案は、科学小説の領域と現実の物理学の境界線を揺らがせている。こうした構想が本当に実現の可能性を秘めているのか、その根拠を問う時がきた。
星間探査の最初の目的地：プロキシマb
探査対象となる地球外惑星は驚くほど豊富に存在する。科学者たちは現在、6354個の確認された太陽系外惑星を4756の恒星系で発見している。このシリーズが7月31日に始まった時点では6333個、4747システムだったため、わずか1ヶ月足らずで21個の惑星が新たに確認されたことになる。地球のような岩石質惑星は希少だが、地球から50光年以内には31個の陸地型惑星が知られており、そのうち30個は低質量のM型赤色矮星を周回している。
最も近いのはプロキシマケンタウリという赤色矮星を公転するプロキシマbで、地球から4.25光年の距離にある。2016年に発見されたこの惑星の表面温度は推定マイナス39℃で、地球の15℃と比べると極めて冷酷な環境だ。科学者たちの間ではプロキシマbの生命適応可能性について見解が分かれているが、生命を支持する可能性も存在する。いずれにせよ、地球に対するプロキシマbの近接性は、太陽系外への星間探査ミッションとしてこの惑星を自然な選択肢とし、人類の太陽系外探査における最初の目的地にしている。
アルキュビエレドライブ：1994年に物理学の枠内で提案された光速超越
ワープドライブの概念は何十年も前から存在してきたが、長らく科学小説と純粋な推測の領域にとどまってきた。1994年、メキシコの理論物理学者ミゲル・アルキュビエレが、ウェールズのカーディフ大学での博士号研究の一環として、既知の物理学の範囲内でワープドライブがどのように機能するかについての実際の提案を行った。アルキュビエレは「The warp drive: hyper-fast travel within general relativity」と題する1994年の論文でこの概念を記述し、光速を超えた移動（FTL：Faster Than Light）がアインシュタインの相対性理論に違反しないことが可能であると論じた。
彼はアインシュタインの特殊相対性理論（SR）と一般相対性理論（GR）を区別した。「特殊相対性理論を学ぶとき、何ものも光速より速く移動できないことを学びます。この事実は一般相対性理論でも依然として真実ですが、この場合は、より正確に言えば、一般相対性理論では何ものも局所的に光速より速く移動することはできません」と述べている。
このアルキュビエレドライブと呼ばれるようになった構想は、時空の布地を波のように引き伸ばす「ワープバブル」を形成することに基づいている。理論上、この構造により、バブルの前方の空間は収縮し、後方の空間は膨張することになる。
出典: Universe Today
