무반동 추진들

개요

워프 거품과 시공간 계량 조작 덕분에 아르카일렉트가 설계하고 건조한 우주선은 무반작용 추진을 할 수 있는 것으로 보인다. 이 기술의 정확한 세부는 하위 소폰트들에게 공개된 적이 없지만, 이런 우주선의 특성을 관찰하면서 그 작동 방식을 설명하려는 작업 가설이 발전해 왔다. 워프 거품은 심하게 휘어진 공간의 주름, 혹은 거품에 둘러싸인 시공간 영역이다. 거품 뒤쪽의 시공간 계량을 팽창시키고 앞쪽의 계량을 수축시키면, 거품은 추진제 질량 없이도 움직일 수 있다. 우주선은 여러 방식으로 이 워프 거품에 결합되는 듯하다. 변위 드라이브(Displacement Drive)처럼 거품을 선체 내부에 완전히 담아 둘 수도 있고, 헤일로 드라이브처럼 중력자기학적으로 결합해 선체 앞쪽에 둘 수도 있으며, 보이드 드라이브처럼 선체 전체를 완전히 둘러싸게 만들 수도 있다.

워프 거품이 초광속으로 움직이는 모습이 관측된 적은 없다는 점도 중요하다. 일반적으로 보이드 거품(Voidbubble)로는 그런 초광속 비행을 할 수 없다고 본다. 광속을 넘기면 워프 계량이 동역학적으로 불안정해지고, 높은 호킹 복사 플럭스가 초광속 보이드 거품 내부의 모든 것을 기본 입자 플라즈마로 바꿔 버릴 것으로 의심되기 때문이다.

무반작용 드라이브에 대한 접근

무반작용 드라이브는 토포소픽 레벨이 S4 이상인 존재만 제작할 수 있고, 운용 역시 상위 초월지성(Transapient) 정신이 맡아야 한다. 이 드라이브가 더 낮은 토포소픽 존재에게 주어질 때는, 장치 자체를 아주 진보한 형태의 전용 트랜스보트 개체가 제어한다.

기술적 세부사항

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—항목 시작: 편집자 주
저자: 검증됨, NodeE4568/EGEB DateTime7.2356E3/10499
초월지성 '무반작용' 드라이브의 작동 원리에 관한 광범위한 가설과 이론적 설명은 드라이브가 처음 작동하는 것이 관찰된 이래로 계속해서 등장해왔다(가장 오래된 알려진 시도 자체는 아직 결정적으로 연대가 확정되지 않았지만, 아마도 노운넷(DateTimenull/10000)에서 유래한 것으로 보인다). 최근에는 정체불명의 클레이드에 속한 특별히 열성적인 하이브 또는 연구자 그룹이 노운넷(DateTime2.345E6/10499)에 화성 유전생물학 및 광업 대학 접속 지점에서 고대 과학 표기법으로 작성된 긴 일련의 보고서를 업로드했다.
이 일련의 보고서에는 추정 연구 계산, 실험적 증거, 그리고 현대사 상당 기간에 걸쳐 다수의 아르카이(Archai)와 사고를 교환한 감각기록이 포함되어 있다. 알려진 사건과 맞아떨어지는 내부 일관성을 받아들인다면 그 기간은 거의 5천 년에 이른다.

최근 특히 눈길을 끄는 부분은, 이 출판물들에서 직접 추적할 수 있는 새로운 밈, 곧 보이드 거품 개념의 등장이다. 백과사전 소속 전문가들은 이 개념을 설명하는 논문이 전제하는 일부 과학적 가정의 정확성에 이의를 제기한다. 그렇지만 검토 위원회에 구체적 반대 의견이 제출된 적은 없고, 검토 대상 분야의 독립 연구자들 가운데서도 서술된 기본 물리 원리 자체에 결함을 찾아낸 사람은 없었다. 그래서 이 자료는 최근 밈 확산을 이해하는 흥미로운 단서이자, 현재의 음모론 밈셋을 가리키는 기준점으로서 수록이 승인되었다(여기에는 적지 않았지만, 위원회는 그런 대안적 관점이 존재함을 공식적으로 인정한다). 다만 표준 갤럭틱 백과사전 문서보다 훨씬 더 추측적인 자료로 읽어야 한다.

항목 종료
항목 시작: 문서
저자: 미상, 그러나 Node45E21/MGMU로 귀속됨
DateTime2.345E6/10499, 데이터의 시공간 형식
의심스러움/미검증

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워프 드라이브의 개념은 길고 저명한 역사를 가지고 있다 — 웜홀보다도 더 길다. 그러나 웜홀과 달리, 워프 드라이브의 존재와 공학적 실용성은 지금까지 입증된 적이 없었다 — 지금까지는.필터 작동: 초월지성 우주선 목격 && 신규밈:보이드 거품
어떤 경우든, 초월지성 무반작용 드라이브 선박의 관찰은 그러한 기술이 존재하며 일반 사용으로부터 보류되고 있다는 경험적 확인을 제공한다.필터 작동: 밈셋:음모론
워프 드라이브의 바탕 이론은 정보화 시대에 M. 알쿠비에레가 처음 제시했고, 이후 J. 나타리오와 여러 연구자가 다듬었다. 그래서 당시의 역사 문헌에서는 워프 장치를 보통 Alcubierre 드라이브나 Natario 드라이브라고 부른다. 나 역시 역사적 연속성을 유지하고, 옛 논문 참고문헌을 읽을 관심 있는 청중이 받을 밈 충격을 줄이기 위해 그 전통을 그대로 따르겠다. 워프 드라이브의 기본 개념은 예상대로 기본적인 시공간 공학 원리와 맞아떨어진다. 계량은 워프 거품 앞쪽에서는 지속적인 수축을, 뒤쪽에서는 팽창을 일으키도록 설계되며, 그 결과 거품 안의 점근적으로 평탄한 시공간이 계량이 허용하는 유효 속도로 밀려 나간다.
Natario 버전은 축 방향으로 팽창하고 반경 방향으로 시공간을 수축시킨다는 중요한 차이를 더한다. 핵심적인 차이는 체감 가능한 워프가 없다는 점이다.

이런 제약은 베이스라인의 진보를 오랫동안 가로막아 왔다.

웜홀과 마찬가지로, 워프 드라이브는 워프 드라이브를 유지하기 위해 음의 응력 에너지 텐서 장을 필요로 한다. 위의 두 예시 모두에서, 필요한 음의 응력 에너지의 양은 간단한 반고전적 일반 상대성 이론 계산에 의해 다음과 같이 주어진다:

E = -1/12*v^2*(R/delta + delta/12)

여기서 v = 워프 버블 속도, R = 워프 버블 반경, delta = 워프 버블 두께이다. 일반적으로, 워프 버블 두께에 대한 양자 부등식 제약만으로도 건설에 필요한 비현실적으로 큰 양의 음의 응력 에너지가 발생한다.

하지만 음의 응력 에너지를 현대 웜홀 안정화 기술로 감당할 수 있는 수준까지 줄이는 고전적 방법이 두 가지 있다. 첫째는 ESAA(Ex Somnium Ad Astra) 메트릭이라 불리는 경과 함수를 포함하도록 계량을 설계하는 것이다.
ESAA 메트릭은 새로운 워프 버블 두께를 다음과 같이 제공한다:

delta (less than)= 10^2(v/c)l A0

여기서 v = 워프 버블 속도, l = 플랑크 길이, A는 ESAA 메트릭의 최소 경과 함수이다. 워프 버블 두께를 증가시키면 이전 방정식에서 볼 수 있듯이 음의 응력 에너지의 양이 감소한다. 두 번째 기술은 워프 버블의 부피를 최소화하는 것이다. 이중 워프 메트릭이 생성된다: 버블의 부피를 줄이는 외부 미시적 메트릭과 내부 부피를 증가시키는 내부 워프 메트릭이다. 따라서, 피코미터 크기의 워프 버블이 수십 미터 규모의 내부 부피를 가지고 생성된다.

하지만 이렇게 '효율적'인 워프 버블조차도, 여전히 거대한 외부 생성 시설과 여러 태양 질량 규모의 장치를 써야 만들어지는 듯하다. 관련 드라이브 노드의 안정화 장치와 제어 장치는 길어야 몇 미터 수준으로 매우 작아 보이지만 말이다.

워프 드라이브 노드의 추론된 구현은 다음과 같다:

극도로 밀도가 높은 물질(마그매터 등급 이상)로 구성된 드라이브 노드는 초월지성 기술을 사용하는 이중 ESAA 메트릭 내부에 둘러싸여 있다. 메트릭 공학적 제약으로 인해, 각 노드는 전체 연료 공급을 포함해야 한다; 노드가 에너지를 다 소진하면 메트릭을 유지할 수 없게 된다. 또한 노드는 스스로 메트릭을 활성화하거나 꺼진 후 재활성화할 수 없다. 상세한 분석은 모노폴 촉매 핵융합과 압축된 바리온 연료원을 사용하는 미세 규모 마그매터 구조를 나타낸다. Argus 어레이의 관측 시간 동안 노드 연료 제거/워프 해제 서명 이벤트는 관찰된 적이 없다 -- 모노폴과 바리온을 상호 변환하는 추가적인 초월지성 기술이 존재하여 드라이브 노드가 완전히 소진될 수 있을 가능성이 있다. 또한 일부 경우에는 저질량 특이점이 버블 내부에 포함되어 호킹 붕괴를 통해 드라이브 노드에 전력을 공급하는 데 사용될 수 있다는 증거가 있다. 충분히 에너지가 풍부한 환경에서는 어떤 형태의 웜홀 기반 재급유 프로세스가 사용될 수 있다는 몇 가지 징후도 있다.

드라이브 노드는 알쿠비에레식 또는 나타리오식 구성으로 만들어진다. 어느 쪽이든 나노 규모의 노드는 전자기장을 통해 본선에 연결된다. 워프 메트릭의 구조 때문에 Alcubierre 노드는 최대 추력을 내려면 언제나 선체와 운동 방향에 수직이어야 한다. Natario 노드는 그와 반대로 평행해야 한다.

워프 운동 자체는 무관성이지만, 노드와 선박 사이의 전자기 결합은 그렇지 않다. 따라서 워프 드라이브는 '무관성' 장치라기보다 '무반동' 장치라고 하는 편이 더 정확하다. 게다가 초월지성 기술을 동원해도 노드 하나가 내는 추력은 그리 크지 않은 듯해서, 제대로 된 행성간 속도를 내려면 많은 노드가 필요해 보인다. 나셀의 제어 및 피드백 문제는 일반상대론적 효과 때문에 다소 복잡하지만, 존재론적으로도 경험적으로도 다룰 수 있는 문제로 보인다.

합리적으로 설계된 메트릭은 워프 메트릭 내에 폐쇄 시간형 곡선을 도입하는 대가로, 인과적으로 연결된 상호작용 영역을 유지하면서도 빛의 속도보다 빠른 겉보기 속도를 생성할 수 있다. 현재 이론이 CTC의 존재를 배제하므로, 실용적인 워프 버블은 c보다 낮은 속도로 제한된다.

그러나, 이 주제에 대한 아르카이의 역사적 밈 공학을 고려할 때, 일부 아르카이가 실제로 효과적인 초광속 여행이 가능한 운송 수단을 보유하고 있을 가능성을 확실하게 배제할 수는 없다. 그러나 이 문제에 대한 증거는 워프 버블 드라이브 선박의 존재와 사용에 대한 풍부한 증거와 대조적으로 매우 부족하다.

위 정보와 주요 무반동 드라이브 계열에 대한 관측을 종합하면, 초월지성들(Transapients)는 워프 버블 기술을 개발했을 뿐 아니라 초기 사상가들이 상상한 수준을 넘어 훨씬 더 정교하게 다듬은 것으로 보인다. 과거 연구자들의 이론적 구상과, 현실에서 관찰되는 실제 워프 체계를 구분하기 위해 여기서는 아래에 설명할 워프 버블 기반 기술을 "공허 버블(Void Bubble)"이라 부르겠다. 다음 절에서는 무반동 드라이브의 주요 계열을 하나씩 검토하고, 각각이 공허 버블 기술을 어떻게 쓰는지 살펴본다:

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관찰된 세 가지 무반동 우주선 클래스

S:4 기술

변위 드라이브

특이점(Singularity) 레벨:4에서, 일련의 발전이 결합되어 지금까지 가장 큰 돌파구인 "내부"가 "외부"보다 큰 중간 크기의 시공간 포켓 또는 버블을 가능하게 한다. 이것이 소위 공허 버블이다. S:4에서, 이러한 장치는 자기적으로 선박에 결합하여 엔진으로 사용될 수 있다. 이러한 선박은 엔진이 일반 공간 밖으로 배치되어 있기 때문에 "변위 선박(Displacement Ship)"이라고 불린다.

변위 드라이브에 대한 추가 정보

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S:5 기술

헤일로 드라이브

특이점 레벨:5에서 공허 버블은 중력과 자기력을 모두 사용하여 우주선에 결합될 수 있으며, 공허 버블의 후광이 선박 전면에 형성되어 본질적으로 실제 공간에서 선박을 뒤에서 끌어당긴다. 할로 쉽에 대한 추가 정보

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S:6 기술

공허선(Void Ship)

가장 위대한 아르카일렉트들의 수준인 특이점 레벨 6에서, 공허 버블은 최고 수준의 발전에 도달하며, 거품 내부에 완전히 둘러싸인 우주선 건조를 가능하게 한다. 이러한 우주선은 시공간의 급격한 왜곡을 제외하고는 외부 우주의 관측자들에게 보이지 않는다.

공허선에 대한 추가 정보

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운동량 보존에 대한 참고 사항

초월지성 무반동 추진(Reactionless drive) 장치가 운동량 보존 법칙을 어긴다고 흔히 오해하지만, 실제로는 그렇지 않다. 변위(Displacement), 헤일로, 보이드 추진 장치를 단 우주선이 변위를 통해 얻는 운동량은 공허 버블 안에 저장되며, 공허 버블이 꺼지면 그 운동량은 그 안에 있던 질량에 남는다.

이 추진 등급에서 사용되는 알쿠비에레 워프 메트릭은 본질적으로 점근적으로 평평한 시공간과 메트릭 사이의 고유 속도인 v 속성을 원하는 값으로 설정한다. 워프 메트릭을 "끄는" 것은 v = 0로 다시 설정하는 것을 의미한다.

이 추진 장치는 메트릭에 내장된 물체가 아닌 메트릭 사이의 속도를 설정하기 때문에 무반동이며 무관성이다.

이것이 가능한 까닭은 일반 상대성 이론에서 질량-에너지와 운동량이 전역적으로 보존되지 않으며, 총량을 명확히 정의할 수도 없기 때문이다. 다만 모든 텐서 정의는 항상 국소적 보존을 생성한다.

무반동 추진 우주선과 우주 잔해

무반동 추진 우주선은 광속의 아주 높은 비율로 성간 매질을 가로지를 수 있다. 하지만 성간 공간은 텅 빈 곳이 아니며, 희박한 가스뿐 아니라 먼지와 더 큰 고체 입자도 떠다닌다. 이런 물질은 초고속으로 움직이는 우주선과 극도로 에너지적인 상호작용을 일으킨다. 전환 추진 우주선 같은 빠른 재래식 선박은 성간 매질과의 마찰에서 선체를 지키기 위해 매우 강력한 수동 및 능동 차폐 시스템을 갖춘다.

변위 드라이브로 구동되는 우주선은 본질적으로 "로켓 없는 로켓"이므로, 로켓에 일어나는 모든 일반적인 유해한 효과가 변위 우주선에도 발생한다. 이러한 이유로 변위 드라이브 우주선은 매우 효과적인 차폐가 필요하며, 일반적으로 우주선 앞쪽 적절한 거리에 유지되는 스마트 차폐 입자의 능동 구름을 사용한다.

헤일로 드라이브 우주선은 잔해와 중력적으로 상호작용할 헤일로에 의해 어느 정도 보호된다. 빠른 속도를 고려할 때, 이 반응은 에너지적일 가능성이 높으며, 때로는 하나 이상의 공허 버블이 조기에 실패하는 지경에 이를 수 있다. 이 경우 남은 거품들은 손실을 보상하기 위해 자동으로 재배치된다. 헤일로는 주 우주선 본체로부터 입자를 편향시키도록 의도적으로 배치되어, 소위 메트릭 차폐 역할을 한다.

공허선은 일반적으로 대부분의 잔해, 즉 비-이국적 물질을 무시하며, 분자 사이를 미끄러지듯 통과할 수 있다. 예외는 마그매터, 중성자물질(Neutronium), Q-볼, 사건의 지평선, 또는 특이점(예: 썬더볼트의 궤적)과 같은 것들이다.

또 다른 소문난 위험은 공허 버블을 파괴적으로 상쇄하도록 설계된 신중하게 조절된 중력 복사 폭발이다. 그러한 무기는 아르카이 간의 전쟁에서 상상 가능하게 사용될 수 있지만, 현재까지 그 사용에 대한 신뢰할 만한 보고는 없다.