超光速航法

超光速航法

超光速航法とは、SF作品に登場する、宇宙船などが光速を超える速度で移動するための架空の技術です。現実の物理法則では、物体が光速に近づくほど質量が増加し、光速に達するには無限のエネルギーが必要となるため、単純な加速では光速を超えることはできません。

しかし、宇宙を舞台にしたSF作品、特にスペースオペラなどでは、惑星間や恒星間を自由に移動するために、超光速航法が不可欠な要素となります。そのため、様々な架空の理論に基づいた超光速航法が考案されてきました。

超光速航法の種類

相対性理論の枠内での試み

ハードSFでは、最先端の物理学の仮説を利用し、相対性理論の範囲内で超光速航法を実現しようとする試みが見られます。例えば、ブラックホールを利用して空間を歪めることで、超光速を使わずに移動する方法や、高次元空間である超空間を経由して移動する方法などが考えられています。

架空の技術

多くのSF作品では、独自の理論に基づいた超光速航法が用いられています。

バーゲンホルム航法: 質量そのものを無効化することで超光速を達成する。
亜空間航法: 亜空間フィールドを発生させ、その内部で光速に近い速度で移動する。
ハイパースペース・トラベル: 超空間を通過することで超光速移動を実現する。
光速伸張航法: ローレンツ収縮やツィオルコフスキーの公式を利用して超光速運動を「数式的に」証明する。
跳躍航法（ジャンプ・ドライブ）: 極めて短い時間単位で物理法則が無効になる瞬間を利用して超光速移動する。
Ωドライブ、超光速シャフト、フィリップス駆動、レストラン数論ドライブ: 観測問題的なトリックを利用して、目的空間における存在確率を高めてから移動する。
ワームホール: 宇宙に存在するワームホール（虫食い穴）を通り、空間の離れた場所へ瞬間的に移動する。

超光速通信

超光速航法の関連技術として、超光速通信が設定されることもあります。もし超光速通信が存在しない場合、宇宙船で移動する方が通信よりも早く目的地に到着してしまうため、「通信宇宙船」という設定が必要になることもあります。

超光速航法の考察

超光速航法は、単に光より速いスピードで移動することだけを意味するわけではありません。例えば、宇宙に近道を作るタイプの超光速航法では、光よりも遅い速度で移動しながらも、光よりも早く目的地に到着することができます。これは、速度が速いのではなく、到着が早いという現象です。

また、相対性理論によれば、時間の進み方は場所によって異なります。光速に近い速度で飛行している宇宙船内や、ブラックホールの事象の地平面付近では、地球上の我々から見ると時間はほとんど止まっているように見えます。そのため、このような時間の遅れた系にいる観測者が『体感』する移動は、その観測者から見て光速は常に光速であるにもかかわらず、超光速航法と全く同じ結果になることがあります。

研究機関

超光速航法のような革新的な推進技術の研究は、様々な機関で行われています。

Eagle Works Laboratory (NASA)
Limitless Space Institute (LSI)
Enterprise Lab Group, Arizona State University (ASU)
Propulsion Research Center, Alabama University in Huntsville (UAH)

関連論文・技術

アルクビエレ・ドライブ：負の質量を利用して空間を歪め、宇宙船をその歪みの中で移動させるという理論。

超光速航法は、SF作品における想像力豊かな技術ですが、現実の物理学にも影響を与え、科学者たちの探求心を刺激するテーマとなっています。

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