Общество

27 марта 2013, 15:25

Найдены теоретические основания для межзвездных перелетов

В знаменитом сериале Star Trek космические корабли, бороздящие просторы Вселенной, работали на двигателях, искривляющих пространство. Спустя более чем полвека новость об открытии теоретической возможности разработки такого двигателя появилась на сайте NASA. Правда, для практической реализации открытого принципа предстоит преодолеть еще много проблем.

Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства США (NASA), отвечающее за гражданскую космическую программу Америки, опубликовало на своем официальном сайте немного ироничную и скупую на подробности статью «Warp-двигатель. Когда?».

Проще говоря, нужно каким-то образом аннигилировать планету

Как следует из текста, в рамках одной из научных программ NASA несколько ученых работают над идеей создания принципиально нового типа двигателя для космических кораблей. Теоретическим основанием этого исследования являются труды физиков и математиков Мэтта Виссера, Майкла Морриса и Мигеля Алькубьерре.

О практической эксплуатации, разумеется, речи пока не идет, но ставший знаменитым во время расцвета научной фантастики warp-двигатель (то есть двигатель искривления пространства – от английского warp – искривлять) впервые перестал быть достоянием подпольных энтузиастов, собирающих у себя в гараже ракету из трех транзисторов.

Сжатие и растяжение

Саму возможность нового двигателя описал Мигель Алькубьерре: именно он открыл теоретическую возможность волновой деформации пространственного континуума таким образом, чтобы впереди субъекта деформации (в данном случае речь идет о космическом корабле, но на первых этапах исследований в качестве таких субъектов выступают элементарные частицы) пространство «сжималось», а позади – «разворачивалось».

Именно так, по мнению ученых, должна искривляться пространственно-временная структура (фото: Harold White)

Корабль, таким образом, помещается в «пузырь» искривленного пространства и сам остается неподвижным, в то время как за счет сжатия и распрямления пространства происходит перемещение, скорость которого может превышать скорость света.

Напомним, что, согласно общей теории относительности, сформулированной Альбертом Эйнштейном и никем не опровергнутой в базовых своих основаниях, скорость света в вакууме нельзя превысить. 

Как доказывает в интервью научному изданию Livescience.com физик Ричард Обоуси из Университета Бейлора, луч, находящийся вблизи корабля с включённым приводом искривления пространства, точно так же улетит вперёд, как и в обычной ситуации: «Пузырь же с изолированным куском пространства сможет достигнуть точки назначения раньше, чем туда доберётся свет, стартовавший с Земли». При этом, отмечает ученый, сам корабль будет находиться в состоянии покоя.

По признанию Гарольда Уайта, который возглавляет в NASA лабораторию исследования продвинутых форм движения Eagleworks, как раз занимающуюся новыми типами перемещения, «в «настольном» эксперименте мы пробуем искривить пространство-время примерно на одну десятимиллионную часть». Этого пока не хватит даже для перемещения атома водорода.

Уайтом был создан специальный прибор, интерферометр Уайта – Джудэя, который использует измерение фазового сдвига разбиваемого на две части пучка излучения гелий-неонового лазера для регистрации искривления пространства-времени в лабораторных условиях.

Стабилизация

Важнейшая проблема, которая стоит перед физиками, работающими над искривлением пространства, состоит в стабилизации крайне неустойчивого состояния: растянуть и сжать пространство – это еще не все, необходимо стабилизировать систему на длительный срок.

Теоретическое решение состоит в использовании эффекта Казимира, названного по имени голландского физика Хендрика Казимира, который еще в середине 40-х годов прошлого века выдвинул теорию о том, что между двумя близко расположенными телами, находящимися в вакууме, возникает некое негравитационное притяжение.

Если говорить совсем просто, то вакуум – это не совсем пустота, в нем существуют (хотя это слово и не совсем уместно) частицы и античастицы, создающие свои поля. Эффект Казимира состоит в искусственном удалении из вакуума этих частиц, что позволит создать то, что можно назвать супервакуумом.

И уже внутри этого пространства и будет перемещаться «пузырь» с кораблем.

Время

Еще один вопрос, ответ на который пытаются дать физики, состоит в том, что будет происходить со временем в процессе манипуляции с пространством. Несмотря на уже приведенное утверждение Обоуси, характер изменения времени так и остается проблемой.

Причем, кроме объективного времени, существует еще и субъективное: в случае с лабораторными опытами и элементарными частицами оно не играет особой роли, однако если речь идет о космических путешественниках, чей срок жизни ограничен, как и у всех людей, вопрос о том, сколько же лет им будет во время выхода из «пузыря», имеет вполне понятное значение.

Ответов на эти вопросы не существует пока даже теоретически.

Масса и энергия

Нужно ли человечеству лететь к звездам?




Проголосовать
Однако главная трудность состоит в создании особого пространства. Собственно, именно энергия и масса, которые потребуются для подобного искривления, и вызывают у ученых скепсис.

Как заявил газете ВЗГЛЯД профессор, проректор по научной работе БФУ им. И. Канта физик Артем Юров, «речь идет только о теоретических разработках». По словам Юрова, для того чтобы искажать пространство, необходима или большая масса, или большая энергия, но пока ни один из способов получения энергии не позволяет сколь бы то ни было серьезно рассуждать о воплощении этой идеи в жизнь.

Согласно расчетам Уайта, которые приводит Scienceillustrated, для того чтобы создать пространство для перемещения космического корабля диаметром в 200 метров (что довольно немного), потребуется энергия, которую можно получить по знаменитой формуле Эйнштейна E=mc2, если в качестве массы (m) выступит масса Юпитера. Проще говоря, нужно каким-то образом аннигилировать планету.

Решение может быть найдено, если будет открыт новый источник энергии, однако пока человечество не создало даже термоядерный ракетный двигатель, существенно более простой и требующий гораздо меньше энергии.

Самого Уайта проблема энергии не смущает. В интервью Джорджу Дворски на сайте Io9.com ученый приводит в пример первый американский атомный реактор, названный «Чикагская поленница»: в 1942 году всей энергии, вырабатываемой этим огромным и опасным аппаратом, не хватало даже на то, чтобы зажечь обычную лампочку.

Уайт полагает, что и тогда, и сейчас доказательство возможности (в одном случае – управляемой реакции, в другом – искривления пространства) – уже большой шаг вперед.

Куда лететь

Вопрос о том, куда мы можем долететь, самый прозрачный.

Ближайшее место, где стоит искать планеты земного типа, – тройная звездная система с альфой Центавра А и В и красным карликом Проксима Центавра: первые две звезды похожи на наше Солнце.

Еще одна тройная система – 40 Эридана: она находится в 16,5 световых годах от Солнца и располагает одной звездой, которая теоретически может иметь в качестве спутника экзопланету.

И, наконец, обладающая почти такими же характеристиками, как и Солнце, звезда 18 Скорпиона из одноименного созвездия. Всего 45,7 светового года: для корабля с двигателем искривления пространства – не проблема.

Осталось этот двигатель построить.

Текст: Михаил Бударагин

Вам может быть интересно

Российские войска установили контроль над селом Мирополье в Сумской области
Темы дня

Госдеп США объявил Евросоюзу войну в интернете

Администрация президента США Дональда Трампа выделила полмиллиарда долларов на борьбу с цензурой в Евросоюзе. Заниматься этим будет замглавы Госдепа Сара Роджерс – женщина яркая и опасная, однако итог сетевой войны кажется предрешенным: только хуже будет.

Россия запустила «рабочую лошадку» для космического суверенитета

С Байконура успешно стартовала новая ракета-носитель «Союз-5». В экспертной среде отмечают, что новая ракета откроет большие возможности для России в сфере космоса. Чем «Союз-5» отличается от предшественников и как прошедший запуск отразится на создании российской космической станции?

Политолог: Трамп оставляет за собой право на продолжение конфликта с Ираном

МИД назвал требование к НАТО для завершения конфликта на Украине

Медведчук назвал организаторов массового убийства в Одессе в 2014 году

Новости

Стубб выразил готовность использовать отношения с Трампом в интересах Украины

Президент Финляндии Александр Стубб выразил желание использовать свои отношения с американским лидером Дональдом Трампом в интересах Украины.

Украинские военные сдались в плен российскому беспилотнику

Украинские военнослужащие сдались в плен российскому БПЛА на славянском направлении, сообщил один из сдавшихся в плен таким образом, военнослужащий 81-ой бригады ВСУ Евгений Кашенко.

NZZ: В ситуации с «Северными потоками» Германия пресмыкается перед Киевом

Берлин «пресмыкается перед Киевом», замалчивая акт государственного терроризма на трубопроводах «Северный поток» и «Северный поток - 2», заявил главный редактор швейцарской газеты Neue Zurcher Zeitung Эрик Гуйер.

Иран передал США новое предложение об окончании войны

Тегеран направил Вашингтону инициативу по завершению войны, включающую предложение обсудить условия разблокировки Ормузского пролива, пишет Wall Street Journal со ссылкой на источники.

Эксперт спрогнозировал создание в России оружия на новых физических принципах

Оружие на новых физических принципах могут разрабатывать в России, заявил главный редактор журнала «Национальная оборона», директор Центра анализа мировой торговли оружием, военный аналитик Игорь Коротченко.

В Ленобласти нашли пять пакетов с человеческими останками

Пять пакетов с человеческими останками обнаружены в канаве в Ленобласти, возбуждено уголовное дело об убийстве, сообщает пресс-служба СУ СК по региону.

Экс-следователь выдвинул новые версии исчезновения Героя России в Кузбассе

Несчастный случай и бытовой конфликт следует рассматривать в качестве версий исчезновения Героя России Алексея Асылханова в кузбасском городе Юрге, заявил бывший следователь СК России, участник СВО, ветеран боевых действий Василий Козлов.

Володин сообщил о росте числа бегущих из ЕС европейцев

Количество граждан стран Европы, не согласных с проводимой западными государствами политикой и бегущих в Россию от навязываемых неолиберальных установок, растет, заявил председатель Госдумы Вячеслав Володин.

МИД заявил об отработке НАТО сценария изоляции Калининградской области

Страны НАТО в ходе военных учений отрабатывают сценарий изоляции Калининградской области, заявил посол по особым поручениям МИД России Артем Булатов.

Командование ВСУ скрыло от штаба ситуацию в Сумской области

Военнослужащие группировки «Север» взяли под контроль село Мирополье в Сумской области, при этом командование ВСУ скрывало реальное положение дел от штаба, сообщили в российских силовых структурах.

На Западе заявили о переломе в конфликте на Украине

Выделение Евросоюзом кредита в размере 90 млрд евро Украине знаменует переломный момент в конфликте с Россией, пишет Le Journal du Dimanche.

Bloomberg сообщил о попытке танкера из Индии пройти Ормуз

Супертанкер Sarv Shakti, пунктом назначения которого является Индия, предпринимает попытку пройти Ормузский пролив, сообщает в субботу Bloomberg со ссылкой на данные мониторинговых ресурсов.
Мнения

Ольга Андреева: Бог стал понятием политическим

Об этой войне не сообщают новостные ленты. Но от того, кто победит, будет зависеть уже не мир, а мы сами. Наше взаимодействие со стремительно вторгающимися в жизнь технологиями, самими собой и обществом переживает необратимые изменения.

Тимофей Бордачёв: Великим державам пора экономить силы

Мировая политика перестает быть спортивным состязанием, а становится гонкой на выживание, где в строю останется не самый яркий, а тот, кто сумеет грамотно распределить наличные ресурсы. Трата военных и политических активов ради мелких задач или престижа становится нерациональной.

Игорь Караулов: Революция ИИ – последний шанс Запада

Впервые в истории у людей появился повод объединиться не по принципу принадлежности к одной расе, религии или идеологии, а только потому, что они люди. Может быть, это в итоге нас и спасет от мрачного владычества цифровой элиты.
Вопрос дня

Почему замедляют Telegram в России?