Общество

27 марта 2013, 15:25

Найдены теоретические основания для межзвездных перелетов

Фото: Paramount Pictures

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

Богомолов отказался от должности ректора МХАТ
Темы дня

Почему Макрон захотел говорить с Россией

Москва и Париж возобновили контакты на техническом уровне. Как заявил президент Франции Эммануэль Макрон, эту же линию должны поддержать другие страны Европы. Тем не менее в экспертном сообществе сомневаются в искренности главы Пятой республики. Почему именно французский лидер активнее других высказывается о возобновлении диалога с Россией и стоит ли доверять ему?

Культ личности породил конфликт между США и Польшей

Кадровая политика президента США Дональда Трампа довела до немыслимого – до дипломатического конфликта с поляками, которые всегда были рады услужить американцам. Но иначе и быть не могло, если доверять дипломатию специалистам по телешоу и наступать Трампу на больное место. А поляки наступили.

Трамп изменил заявление о закупках Индией российской нефти

Пашинян сравнил священников Армянской церкви с исламистами

Захарова: Пока не будем рассказывать, что сделаем со списком требований Каллас

Новости

Австрия пожаловалась на удушающие цены на энергоносители

Европейская промышленность сталкивается с серьезными трудностями из-за высоких цен на энергоносители, заявил канцлер Австрии Кристиан Штокер.

Таксисты в Шереметьево для ограбления бойцов СВО использовали снотворное

Банда таксистов использовала одурманивающие вещества для ограбления участников специальной военной операции, прибывающих в Шереметьево.

«Северяне» уничтожили обстреливавшую Белгородскую область РСЗО «Вампир»

Группировка российских войск «Север» в Харьковской области уничтожила чешскую РСЗО «Вампир» вооруженных сил Украины, которая осуществляла обстрелы Белгородской области.

В Госдуме указали на обратимый характер замедления Telegram

Замедление Telegram предусматривает возможность отмены ограничений при устранении выявленных нарушений, сообщил член комитета Госдумы по информационной политике, информационным технологиям и связи Антон Немкин.

Свидетели подтвердили вину покушавшихся на генерала Алексеева

Доказательная база против фигурантов дела о нападении на высокопоставленного генерала Владимира Алексеева подкреплена свидетельскими показаниями.

Сварщики обогнали айтишников по уровню зарплат в России

Представители рабочей специальности – сварщики – неожиданно опередили сотрудников IT-сектора по уровню предлагаемых доходов, им готовы платить 267 тыс. рублей.

Baijiahao: Литва запросила пощады после разрыва связей с Россией

Энергетический кризис и рекордная безработица заставили литовское руководство тихо отменить запрет на использование компонентов из недружественных стран, пишет китайское издание Baijiahao.

Казахстан конфисковал активы казино 1Win

Казахстанские правоохранители в ходе расследования дела незаконного интернет-казино 1Win изъяли элитные автомобили и крупные денежные суммы, сообщили в агентстве по финансовому мониторингу страны.

В Волгограде загорелся НПЗ после атаки БПЛА

В результате атаки беспилотников на территории Волгоградской области зафиксированы повреждение жилого дома и возгорание на заводе, сообщил губернатор Волгоградской области Андрей Бочаров.

FT: Зеленский может объявить о выборах и референдуме 24 февраля

Владимир Зеленский может объявить о проведении президентских выборов и референдума по вопросам урегулирования конфликта на Украине уже 24 февраля, сообщили СМИ.

ЦБ предложил решение спора банков и маркетплейсов

Банк России предложил перейти к открытой модели участия банков в скидочных программах маркетплейсов, что должно обеспечить равные условия для всех финансовых организаций.

На Украине разрешили принудительную эвакуацию детей без согласия родителей

Верховная рада приняла закон, который позволяет украинской полиции принудительно эвакуировать детей с территорий, где ведутся боевые действия, без согласия родителей, сообщило МВД Украины.
Мнения

Владимир Можегов: Правительство Британии идет на дно на фоне Эпштейн-скандала

Британское правительство получило несовместимую с жизнью пробоину и самым очевидным образом тонет, увлекая за собой, возможно, и большую часть британского истеблишмента. И не только британского.

Тимофей Бордачёв: Хорошими дипломатами можно быть и в плохие времена

Почему разговоры о том, что российская дипломатия ведет себя «слишком» сдержанно, как и насмешки над «выражением озабоченностей» и бесконечным определением «красных линий» выглядят наивно?

Сергей Худиев: Как свобода абортов может привести к несвободе нации

Дети, абортированные 20-30 лет назад, уже были бы работниками и налогоплательщиками. Но их нет – и значит, надо повышать пенсионный возраст и импортировать работников из других стран. К чему приведет этот процесс, нетрудно догадаться.
Вопрос дня

Почему заблокировали Roblox?

Суть игры, риски и угрозы для детей, позиция Роскомнадзора и мнение экспертов