すでにスター-ウォーズファンであれば、物語は遠く離れた銀河で行われることを知っているので、物理学の法則はまだ適用されるはずです。 一方、これらは明らかにフィクションの作品ですが、それらの法律を適用することには何かポイントがありますか？ ハイパースペース：私の本は、その最も重要なの一つを含むスターウォーズ技術の範囲のためにそうする楽しさと価値の両方であるケースを作ります。1905年、アインシュタインは彼の特殊相対性理論を公式化した。 この理論によれば、光の速度は一定であるだけでなく、普遍的な速度制限でもある。 どのようにして光の速度よりも速く移動することができるかを提案する理論は、ワームホールからテッセラクト、タイムトラベルまでの範囲で示されています。 これらの理論のいくつかは、私たちが見ることができない追加の次元を利用しています。 しかし、これらの提案はどのように現実的ですか？ 三次元以上のものはありますか？ 光よりも速く移動することは可能ですか？ ワームホールとは何ですか、そしてそれはどのように私たちが短時間で大きな距離を移動することを可能にするでしょうか？
Backstory
Star Warsでは、超空間は、船が実際の空間を移動することによって許可されるよりも速く銀河を移動するように移動することができ これを行うには、船にハイパードライブを装備する必要があります。 しかし、hyperspaceに行くことはその危険性がないわけではありません。 “超空間を旅することは、作物を散布するようなものではありません”とHan Soloは説明しています。 「正確な計算がなければ、私たちは星の中を飛んだり、超新星に近づきすぎたりすることができました。”このような深刻なリスクでは、ハイパードライブコンピュータに依存することが重要です。
The physics of Star Wars
超空間は、理論的には、私たちが毎日経験する3つを超える余分な次元のセットです。 これらの余分次元は実空間の遠いポイントを接続できる。 これにより、（ある意味で）光よりも速い速度が可能になります。 たとえば、TatooineからAlderaanへの飛行を考えてみましょう。 オーウェンがオルデランに直接向けられたレーザーをオンにした場合（そして、我々は障害物がなく、ビームがオルデランで検出可能であるのに十分な正確に向けられたままであると仮定する）、ミレニアムファルコンがハイパースペースに飛び込んだのと同じ瞬間に、ミレニアムファルコンはレーザービームがオルデランに達する前に到着するだろう。 まるでミレニアム-ファルコンが”光よりも速く旅したかのようです。”
この理論的な説明には問題があります。 一つは、原因と結果が特定の順序で起こっていることに依存しているという考えです。 より簡単に言えば、1つのイベントが2つ目のイベントを引き起こすためには、最初のイベントが2つ目のイベントの前に発生する必要があります。 それは十分に簡単で、hyperspaceとは無関係ですが、同時性の概念はすべてにレンチを投げます。
次のことを考えてみましょう：あなたは高速鉄道の線路の隣の椅子に座っていて、同時に2つの花火を打ち上げることにしました。 あなたの視点から、彼らは正確に同じ瞬間に起動します。 あなたの友人が花火が打ち上げられたときに光の速度に近い列車に乗ると、その友人は花火が異なる時間に打ち上げられるのを見るでしょう。 あなたのために同時であるイベントは、あなたの友人のために同時ではありません。 同様に、あなたはあなたの友人の参照フレームで、彼らは同時に起動するように、異なる時間に花火を起動することができます。
キャッチは、あなたの友人の列車が光の速度よりも速く移動した場合、花火の打ち上げ順序はあなた（静止した観察者として）とあなたの友人（光よりも速く移動する観察者として）とは異なるように見えるということです。あなたは花火は愚かな例だと思うかもしれません。
あなたは花火が愚かな例だと思うかもしれません。
あなたは花火が打ち上げられた順序に同意しない場合は誰が気に？ しかし、この思考実験は、速度と一連の出来事との相互関係を示しています。 物理学の法則は、それらの出来事が何であるかを気にしません。 ブラスター（イベント1）を発射し、ボルトがターゲット（イベント2）を打つと想像してみてください。 または本を読んで（イベント1）、あなたが読んだものについて友人に伝える（イベント2）。 ご覧のとおり、これらのイベントが発生する順序は、逆にすると無意味になります。 技術的には、Millennium Falconが爆発してDeath Starに到着し、武器が最初に発射されるのを止めるために、Alderaanを過ぎた光よりも速く飛ぶことが可能になります。超空間を移動するには、相対性理論の違反を必要としない方法があります。
紙は二次元の表面であるのに対し、我々はそれが二点間の接続を作成するために四次元を介して折り畳まれる可能性が理解するように三次元空間。
私たちの心は三次元空間を経験しただけなので、これは完全に視覚化することは不可能です。 それでも、ハイパードライブが時空を歪めてタトゥイーンとオルデランの間に穴を作ることができれば、ハイパースペースを走行することは物理学の法則に違反することはない。 それはちょうどこれらのジャンプを達成するためにエネルギーの膨大な量を必要とします。
実際の生活の物理学
これはおそらくすべて幻想的に聞こえます。 実験的に検証された物理学に関する限り、それは本当です。 しかし、まだ発見されていない現実の追加の次元がある可能性があることを示す理論があります。 おそらく、これの最もよく知られた例は弦理論です。 現時点では、弦理論には5つの異なる形式化があり、そのすべてが現在のデータによって改ざんされることはありません。 M-理論は、個々の弦理論が一般化されたM-理論の特別な例であるすべての弦理論の可能な統一です。まだ発見されていない現実の追加の次元がある可能性があることを示す理論があります。
弦理論の他のアイデアの1つは、私たちが知っている3つの空間次元と1回限り あなたが参照している弦理論の特定の定式化に応じて、異なる提案された次元数があります。 例えば、ボソン弦理論では、提案された二十から六次元があります。だから、これらの余分な次元はどこにありますか？
なぜ私たちはそれらを見たり経験したりできないのですか？ 人間の知識の境界上の物理学に関わるほとんどのものと同様に、私たちは結果を記述するために類推を使用します。 あなたがニューヨーク市を見下ろして国際宇宙ステーションの宇宙飛行士であることを想像してみてください。 あなたは夜にライトアップ通りのグリッドを見ることができるようになります。 物事はそれらに沿って行くことができますが、それらを横断する幅はありません。 通りにいたので、あなたは通りを渡って歩くことができ（それに沿って行くだけでなく）、通りを渡っている間に上下にジャンプすることさえできますが、宇宙からはそれらの詳細を見るにはあまりにも遠く離れていることを知っています。 同様に、私たちの人間の大きさのスケールでは、私たちはそれらの複雑さを見ることができないように、これらのコンパクトな寸法から遠く離れてい
これらの寸法は、しばしばプランクの長さとして知られているものの観点から記述されています。
一部の人々は、これが可能な限り最短の長さであることを示唆しています。 プランクの長さは、このように視覚化することができます：人間の髪の幅を見てください。 これは約10分の1ミリです。 この髪を観測可能な宇宙の大きさ（約1027メートル）にスケールアップした場合、スケールアップされたバージョンでは、プランクの長さは人間の髪の幅になります。 これを言うもう一つの方法は人間の毛髪が約1031のプランクの長さであることである。 それは観測可能な宇宙の星の数の1000万倍です。