Metamedžiagos – substancijos, pasižyminčios gebėjimu manipuliuoti elektriniais ir magnetiniais laukais. Keičiant jų parametrus, elektromagnetinių bangų sklidimą galima pakeisti labai egzotiškais būdais; pavyzdžiui, jų pagrindu galima būtų sukurti nematomą apsiaustą, arba ketvirtį šviesos greičio išvystantį erdvėlaivį.
Pasirodo, kad bent teoriniu požiūriu egzistuoja panašumai tarp to, kaip metamedžiaga išlenkia šviesos spindulius ir to, kaip šviesą išlenkia gravitacija. Naudojant tokią medžiagą, elektromagnetinė erdvė pasidaro iškreipta – būtent tokiu pačiu principu, kaip ir erdvėlaikis, kurio gravitacinį iškreivinimą numato bendroji reliatyvumo teorija (BRT).
Fizikai, pasinaudodami tokia analogija ir pritaikydami metamedžiagas, gali eksperimentiškai modeliuoti pačią Visatą ir įvykius, vykstančius pagal BRT aprašomus dėsnius. Pasinaudojant metamedžiagomis, buvo bandomi atkurti tokie dariniai, kaip juodosios skylės, Didysis Sprogimas ir netgi multivisatos.
Erdvinio aplinkos fizinių parametrų pokyčio naudojant metamedžiagas grafikas. Igorio Smolyaninovo iliustr.
Tačiau, regis, yra ir kitas dalykas, kurį leidžia bendroji reliatyvumo teorija – keliavimą greičiau už šviesą. Reliatyvumas teoriškai neleidžia jokiems kūnams ar dalelėms skrieti greičiau už šviesą erdvėlaikio atžvilgiu, tačiau 1994 metais fizikas Michaelas Alcubierre'as suprato, jog šviesos greitį viršyti galima tuo atveju, kai atskiros erdvėlaikio dalys juda viena kitos atžvilgiu. Alcubierre'as įsivaizdavo mažame erdvėlaikio burbule skriejantį kosminį erdvėlaivį, kuris sutraukia erdvę prieš save, o esančią už savęs – praplečia. Taip galima keliauti greičiau už šviesą, nepažeidžiant Einšteino aprašytų dėsnių.
Merilendo universiteto mokslininkas Igoris Smolyaninovas (Igor Smolyaninov) savo straipsnyje argumentuoja, jog tokio tipo lokalūs erdvėlaikio „burbulai“ yra įmanomi ir kad juos turėtų būti įmanoma modeliuoti (ar netgi sukurti praktiškai) panaudojant metamedžiagas. Tačiau savo analizėje jis taip pat nurodo, jog jokiose metamedžiagose virššviesinį greitį pasiekti yra neįmanoma, kadangi tokie lokalūs erdvėlaikio burbulai taptų itin nestabilūs. Nors pagal šią teoriją greitesni už šviesą skrydžiai tarsi nėra įmanomi, mokslininkas nurodo, jog pasiekti ketvirtį šviesos greičio būtų įmanoma, naudojantis tuo pačiu būdu – sutraukiant ir praplečiant erdvę.
Nors šis greitis toli gražu neprilygsta šviesos greičiui, tačiau jis yra daug didesnis lyginant su visais šiuolaikiniais standartais. Pagrindinė problema – kaip sukurti metamedžiagą, kuri tiktų tokiems skrydžiams vykdyti. Tačiau žinant, kokiu greičiu viskas tobulėja, galbūt vertėtų planuoti keliones į Marsą ne joniniais varikliais, o erdvę iškreipiančiais jų analogais?
