Hyperajo

Hömppäpediasta
Siirry navigaatioonSiirry hakuun
Avaruusalus siirtymässä hyperajoon.

Hyperajo on yleisnimitys niille teknologisille metodeille, joilla avaruusalukset saadan kulkemaan nopeammin kuin niillä on mitään lupaa kulkea. Astronomisten etäisyyksien silkan suuruuden vuoksi toimiva hyperajojärjestelmä on tähtienvälisen liikenteen perusedellytys, sillä ilman sitä lähitähtienkin välillä kulkemiseen voi kulua vuosia tai vuosikymmeniä, mihin harvojen olentojen kärsivällisyys riittää.

Hyperajon mahdollistavaa laitetta kutsutaan toimintaperiaatteesta riipumatta hyperajoytimeksi tai hyperajogeneraattoriksi.

Metodeja[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Hyperajon saavuttamiseen on olemassa lukuisia eri tapoja. Alla on luetteloitu niistä tunnetuimpia.

  • Poimuajo - Poimuajossa tilaa aluksen ympärillä venytetään ja taivutetaan siten, että vaikka alus omasta näkökulmastaan pysyy levossa, sen sijainti suhteessa lähtö- ja määränpääpaikkaan muuttuu sen ympärille luodun avaruusvääristymän kuljettaessa sekä sitä että tilaa sen välittömässä ympäristössä eteenpäin. Koska tämänkaltainen "liike" perustuu tilan itsensä muunteluun, ei suoraan liikevoimaan, ei poimuajossa oleva alus koe inertiaalivoimia tai relativistisia effektejä. Poimuajoon on muutamia eri menetelmiä, jotka käyttävät poikkeavia avaruusmetriikkoja ja eroavat suorituskyvyltään ja ominaisuuksiltaan, mutta ovat pääpiirteittän yhtäläisiä. Poimuajo on Keskiulottuvuuden hitaan vyöhykkeen sivilisaatioiden keskuudessa suosituin hyperajon muoto, ja esimerkiksi GigaCorpin ja Nokian alukset käyttävät sitä.
  • Todellisuusmuuntelu - Todellisuusmuunteluun pohjaavassa hyperajossa fysiikan lakeja aluksen lähiympäristössä muunnetaan valonnopeuden nostamiseksi. Tällöin alus ympäröidään "ohuemman"[1] todellisuuden kuplalla, joka kuljettaa sitä eteenpäin valoa nopeammin ilman, että se omasta näkökulmastaan koskaan ylittää paikallista valonnopeutta. Käytännössä todellisuusajot vastaavat pitkälti poimuajoja, mutta ovat niitä hiukan vaikeampia toteuttaa ja arempia onnettomuuksille, ja siksi harvinaisempia.
  • Makroteleportaatio - Teleportaatiossa alus katoaa pisteestä A ja ilmestyy pisteeseen B kulkematta välissä olevan tilan kautta ja kuluttamatta lainkaan aikaa. Makroteleportaatiopohjaisessa tai hyppyajossa alus siirtyy kohteeseensa yhdellä tai useammalla hyvin pitkällä, tavallisesti useamman valovuoden pituisella teleportaatioloikalla. Tällaiset hypyt vaativat suuria energiamääriä, jotka aluksen on kyettävä kehittämään kerralla[2], ja niihin vaadittavien koordinaattien laskeminen on vaikeaa kehittyneimpienkin mallien ollessa tavallisesti tarkkoja vain muutamien tuhansien kilometrien virhemarginaalilla. Lisäksi useimmat mallit kykenevät hyppäämään ainoastaan painovoimakaivosta toiseen identtisten painovoimagradienttien välillä[3] ja menettävät tehokkuutensa tai lakkaavat kokonaan toimimasta tähtienvälisessä "tasaisessa" avaruudessa. Näin vaikka hypyt itsessään ovat välittömiä, kuluu oikean vektorin laskemiseen ja hyppyyn tarvittavan energian kehittämiseen usein tunteja tai päiviä, ja alusten on liikuttava optimaalisten hyppypisteiden[4] välillä normaaliajossa. Hyppyajoa käyttävät alukset pyritään yleensä rakentamaan tilavuudeltaan mahdollisimman pieniksi, ja tapaavat siksi olla pyöreitä tai soikeita, eivät pitkänomaisia kuten muut avaruusalukset. Pienet vihreät miehet ovat esimerkki pitkän matkan teleportaatiota pääasiallisena hyperajomenetelmänään käyttävästä sivilisaatiosta.
  • Tunnelointiajo - Makroteleportaation alatyyppi, jossa alus välittömän siirtymän sijaan avaa määränpäähän johtavan portaalin tai madonreiän. Tämä on vaikeampaa, mutta avaavan aluksen lisäksi muutkin alukset voivat käyttää samaa portaalia, jolloin laivastossa vain yhdellä aluksella tarvitsee olla hyperajo.
  • Mikroteleportaatio - Mikroteleportaatiossa alus tekee yhden hyvin pitkän teleportaatiohypyn sijasta useita lyhyempiä hyppyjä hyvin tiheässä sarjassa. Esimerkiksi jos alus kykenisi teleporttaamaan 3000 kilometriä 300 kertaa sekuntissa, kykenisi se taittamaan matkaa hiukan valoa nopeammin. Lyhyet hypyt ovat helpompia laskea ja vaativat vähemmän voimaa, ja, toisin kuin makroteleportaatio-, ovat mikroteleportaatioajot kykeneviä operoimaan myös tasaisessa avaruudessa ja saman painovoimakaivon sisällä. Rajoittaviksi tekijöiksi nousevat se nopeus, jolla alus kykenee laskemaan 11-ulotteisia teleportaatiovektoreita ja suorittamaan hyppyjä. Tyypillisesti mikroteleportaatioajoa käyttävissä aluksissa on suuri määrä kevyitä hyperajoytimiä, jotka aktivoidaan sarjassa, sekä useita navigaatiotietokoneita, jotka suorittavat laskutoimituksia rinnan.
  • Hyppyportit - Hyppyportti on aluksesta erillinen teleportaatiolaite, madonreikä tai muu portaali, jonka kautta alus voi kulkea määränpäähänsä välittömästi tai huomattavasti nopeammin kuin ilman. Hyppyportit itse on tietenkin jollakin tapaa kuljetettava tai avattava määränpäähän ja matkustaminen niiden välillä vie aikaa. Hyppyporttien alatyyppi ovat ulkoiset teleportaatio- tai tunnelointiasemat, jotka voivat siirtää aluksen minne vain kantomatkan sisälle, eivätkä vain hyppyportista toiseen. Nämä eroavat tunnelointiajoista siten, että asema ei kykene itse siirtämään itseään. Koska hyperajo ei ole aluksessa itsessään, ei hyppyporttien käyttöä aina välttämättä katsota todelliseksi hyperajon muodoksi.
  • Muiden ulottuvuuksien kautta oikaiseminen - Niin kutsutussa ekstradimensionaaliajossa alus siirtyy johonkin sopivaan naapuriulottuvuuteen, Keskiulottuvuudessa tavallisesti henkitasolle tai jollekin sen alaulottuvuuksista, kulkee siellä jonkin matkaa, ja palaa takaisin lähtöulottuvuuteen nyt valovuosien päässä lähtöpaikasta. Sen hyödyllisyys riippuu kokonaan ulottuvuuksien suhteellisesta geometriasta. Monet korkeamman tason hyperajot ovat pelkästään yhden ulottuvuuden alueella liikkumisen ohella tai lisäksi kykeneviä siirtymään ulottuvuudesta toiseen, ja voivat näin hyödyntää tämänkaltaisia oikoteitä.
  • Energiamoottorit: Korkeampia energiatyyppejä alempiin perusenergioihin perustuvien aineellisten propulsiomenetelmien sijasta käyttäviä aluksia eivät sido tavanomaisten fysiikan lakien rajoitteet, ja ne voivat kiihdyttää suoraan valonnopeuteen ja sen yli. Tällaisella moottorilla varustettu alus ei näin välttämättä tarvitse erillistä hyperajoa lainkaan; niissä voi silti olla kaksi erillistä moottorijärjestelmää tai moottorilla kaksi "vaihdetta", joista toinen on optimoitu matalammille ja toinen korkeammille nopeuksille. Varsinaisiksi energiamoottoreiksi ei katsota energitek-pohjaisia tapoja jonkin muun luetteloidun tyyppisen hyperajon aikaansaamiseksi[5]. Energiamoottorit eivät ole Keskiulottuvuuden aineellisten asukkaiden parissa suosittuja, mutta energiaperusteisille lajeille ne ovat luonnollinen valinta.
  • Manamoottorit: Maagiset tai magiteknologiset hyperajot voivat toimia muiden hyperajotyyppien tapaan, mutta manaa energian sijasta käyttäen, jolloin ne luokitellaan tavallisesti niiden kanssa yhteen, toimia kuten energiamoottorit sallien kiihdyttämisen tavallisesti mahdollisten nopeuksien yläpuolelle, tai käyttää muunlaisia, pelkästään magialla mahdollisia metodeja aluksen liikuttamiseen. Kaksi jälkimmäistä tyyppiä katsotaan hyperajojen luokittelussa varsinaisiksi manamoottoreiksi. Manamoottorit ovat magiaan pohjaavien sivilisaatioiden suosiossa, mutta muuten harvinaisia.
  • Inertiattomat ajot - Inertiaaliajot perustuvat aluksen inertiaalisen massan muuntelemiseen. Tähän on muutamia menetelmiä, mutta useimmiten käytetään avaruusmanipulaatiota. Ensimmäisen asteen inertiaaliajo kykenee laskemaan aluksen massaa, mutta ei vähentämään sitä nollaan. Massan vähentyessä mutta liikevoiman pysyessä samana aluksen nopeus kasvaa[6] mutta koska sillä yhä on massa, ei tällainen ajo vielä riitä saavuttamaan valonnopeutta. Toisen asteen inertiaaliajo eli vapaaajo (freedrive) kykenee tunneloimaan aluksen massan nollaan. Tällainen alus liikkuu valonnopeudella (ja itse asiassa valon nopeus on ainoa nopeus, jolla se voi liikkua). Massattoman ajon ongelmat ovat kääntyminen (ilman massaa ei ole kiihtyvyyttä ja ilman kiihtyvyyttä ei ole kurssinmuutoksia) ja pysähtyminen (massattoman aluksen näkökulmasta aikaa ei aikadilaation vuoksi kulu lainkaan, ja se voi pysähtyä vain, jos jokin ulkoinen voima purkaa inertiattomuuskentän). Kolmannen asteen inertiaaliajo eli takyoniajo konvertoi aluksen massan imaginääriluvuksi. Tällöin valonnopeus on pienin nopeus, jolla alus voi liikkua. Tällaiseen hyperajoon liittyy lukuisia riskejä, kuten liikkuminen ajassa taaksepäin, törmääminen omaan tapahtumahorisonttiinsa, negatiivisesta Lorentzin kontraktiosta johtuva nurinpäin kääntyminen, tai hyperajoytimen pettäessä katastrofaalinen takyonikondensaatio ja aluksen hajoaminen eksoottisten partikkelien pilveksi, joiden vuoksi sitä käytetään kaikkiaan harvoin.
  • Korkeampien ulottuvuuksien hyödyntäminen - Yliulotteisajossa alus manipuloi tavallisesti hyödyttömän pieneen kokoon kääriytyneitä, ylimääräisiä tilaulottuvuuksia saavuttaakseen kolmessa ulottuvuudessa suuremman näennäisen nopeuden. Tarkka selitys tämän metodin toimintaperiaatteista veisi liikaa palvelintilaa ja vaatii matematiikan lajeja, jotka, paitsi ettei niitä ole vielä keksitty, eivät edes ole mahdollisia kolmiulotteisille olennoille ymmärtää, joten se jätetään väliin.
  • Temporaaliajot - Ajan manipuloimiseen perustuvia hyperajoja on kahta tyyppiä: protemporeaaliajossa aluksen aikaa nopeutetaan siten, että sen ulkoisesti laskettu liikenopeus kasvaa, retrotemporaaliajossa alus liikkuu määränpäähänsä normaaliavaruudessa tai jollakin muulla hyperajomenetelmällä ja sitten uudelleenkirjoittaa aikajanansa siten, että oli siellä jo valmiiksi. Molempien ilmeisenä heikkoutena on, että vaikka ulkoisen tarkkailijan näkökulmasta temporaaliajossa oleva alus saavuttaa kohteensa hyvin nopeasti, tai retrotemporaaliajossa välittömästi tai jopa ennen kuin lähti, aluksessa olevien näkökulmasta matkaan kuluu täsmälleen yhtä paljon aikaa kuin ilman temporaaliajoa. Molemmat ovat tästä syystä harvinaisia.
  • Ääretön epätodennäköisyysajo - Äärettömässä epätodennäköisyysajossa todellisuus kirjoitetaan paikallisesti uudelleen siten, että aluksen sijainti onkin nyt valovuosien päässä edellisestä. Verrattuna avaruusmanipulaatiopohjaiseen teleportaatioon sen hyppysäde on laajempi ja hypyt kevyempiä, mutta myös epätarkempia ja vaikeampia laskea. Määränpäähänsä päästäkseen alus joutuu usein kulkemaan useiden välitodennäköisyyksien kautta hiukan samaan tapaan kuin makroteleportaatiossa voidaan joutua tekemään useita välihyppyjä, sillä erotuksella, että nämä välietapit ovat harvemmin suorassa linjassa lähtöpaikan ja määränpään välillä, ja voivat olla aivan eri puolilla maailmankaikkeutta. Näin radikaalilla todellisuuden vääristämisellä on myös omat, arvaamattomat lieveilmiönsä - saattaa esimerkiksi olla, että epätodennäköisyystaso, jolla alus siirtyy naapuriaurinkokuntaan, on myös sama, jolla sen matkustajat muuttuvat pingviineiksi tai määränpääplaneetan kaikki pörssit romahtavat samanaikaisesti. Useimmat hyper- ja kybervallat ovatkin kieltäneet äärettömät epätodennäköisyysajon käytön alueillaan.

Hyperajoluokka[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Hyperajoluokka on keino luokitella hyperajomoottoreita tietyn luokittelukoodin perusteella.

Kirjainosa
Hyperajoluokan kirjainosa kertoo hyperajon toimintaperiaatteen.
  • A - Poimuajot, inertiaaliajot ja muut avaruutta taivuttelevat
  • B - Todellisuutta muuntelevat
  • C - Teleportit ja portaalit
  • D - Ulottuvuusajot
  • E - Energiamoottorit
  • F - Manamoottorit
Lukuosa
Hyperajoluokan lukuosa kertoo hyperajon yleisen nopeusluokituksen. Lukuosa on luku väliltä 0-10, jossa 0 on alin arvo ja 10 on ylin arvo. Koska lukuosa kasvaa asymptoottisesti, 10 vastaa asteikolla äärettömän suurta nopeutta, jonka avulla avaruusalus voisi siirtyä mihin tahansa Universumin pisteeseen kuluttamatta lainkaan aikaa. 0 vastaa valon nopeutta, joka on normaaliajossa korkein saavutettava nopeus. Hyperajoilla "nopeus" ei tarkoita niinkään varsinaista, fysikaalista nopeutta, joka ei useimmille hyperajoille ole merkityksellinen suure, vaan sitä vauhtia, jolla hyperajolla varustettu alus käytännössä kykenee paikoillaan pysyvän tarkkailijan näkökulmasta taittamaan matkoja.
  • 0-1: Varhaiset kokeilut ja aurinkokuntien sisäiseen liikenteeseen tarkoitetut hyperajot
  • 2-4: Interstellaariset hyperajot. Aurinkokuntien välinen liikenne
  • 5: Osittaisgalaktiset/kvadrantilliset hyperajot. Yhden galaksin alueiden sisäinen liikenne
  • 6: Transgalaktiset hyperajot. Liikenne yhden galaksin sisällä tai galaksin ja sen lähimpien satelliittigalaksien välillä
  • 7-8: Intergalaktiset hyperajot. Galaksien ja galaksiryhmien välinen liikenne. Useimpien kybervaltojen nopeammat alukset ovat tässä luokassa
  • 9: Universaalit hyperajot. Liikenne galaksijoukkojen välillä ja suuressa osassa maailmankaikkeutta. Keskiulottuvuuden kaikkein nopeimmat pitkän matkan alukset ovat tässä luokassa
  • 10: Teoreettinen enimmäisarvo, jonka tasoisia hyperajoja ei käytännössä ole olemassa. Tässä luokassa oleva alus kykenisi teoriassa olemaan kaikissa maailmankaikkeuden pisteissä samanaikaisesti

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Vertauskuvia ei tässä pidä ottaa liian kirjaimellisesti.
  2. Käytännössä menetelmiä on kaksi: räjäytä antimateriumpommi tai käytä hyvin suurta kondensaattoria.
  3. Tämän takana oleva teoria on liian monimutkainen tässä selitettäväksi, mutta tällaiset hypyt ovat paljon helpompia ja tarkempia.
  4. "Piste" on todellisuudessa useampian valosekuntien laajuinen kolmiulotteinen alue, mutta nimitys on perinteinen.
  5. Hyloteknologiset hyperajot ovat nekin tarkalleen ottaen energiapohjaisia, energiaa vain manipuloidaan niissä aineellisten komponenttien kautta eikä puhtaasti.
  6. Tämä pätee tarkalleen vain aluksen jo saavuttamaan liikevoimaan; aluksen inertian vähetessä myös sen propellantin massa, ja siten työntövoima, vähenee samassa suhteessa, ja sen kyky muuttaa nopeuttaan pysyy samana. Ainoastaan reaktiottomat moottorit, jotka tuottavat liikevoimaa muuten kuin voiman ja vastavoiman lain kautta, fotoni- tai muut moottorit, joiden propellantilla ei ole lepomassaa, sekä aurinkopurjeiden kaltaiset moottorit, jotka saavat liikevoimansa ulkoisesta lähteestä, tulevat inertiaaliajossa varsinaisesti "nopeammiksi".