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

Мужчина с ножом тяжело ранил трех человек в Чехии
Темы дня

Три исламских государства потеряли надежду на США

Турция, Пакистан и Саудовская Аравия создали совместный военный блок. Уже можно встретить термин «Исламское НАТО», однако на самом деле перед нами нечто совсем иное. Почему это не исламское и не НАТО – и при чем здесь провалы США на Ближнем Востоке?

Разработкам «народного ВПК» ускорят путь в войска

За время СВО «народный ВПК» научился быстро создавать востребованные фронтом системы. Однако между появлением разработки и ее внедрением в войска по-прежнему остается сложный путь. Герой России Владислав Головин предложил создать единый ресурс поддержки таких производителей. Эксперты считают, что эта инициатива поможет отбирать наиболее перспективные и нужные военным решения, запускать их серийное производство и включать успешные проекты в систему снабжения армии.

Росатом сообщил о запуске регулярных рейсов китайских судов по Севморпути

Замглавы Минстроя сравнил качество жилья в Нью-Йорке и России

Ученые подтвердили эффективность витамина C при лечении рака

Новости

На Украине уничтожили крупнейший склад средств защиты Delta Plus

Крупнейший на украинской территории логистический центр компании Delta Plus оказался полностью разрушен, сообщили военкоры.

Возле Новороссийска атакован сухогруз под турецким флагом

У побережья Новороссийска беспилотник нанес удар по жилым отсекам турецкого сухогруза, при этом экипаж судна не пострадал, сообщил портал морской информации Haberdenizde.com.

Суд признал законным снятие партии «Яблоко» с выборов в Карелии

Второй апелляционный суд общей юрисдикции подтвердил законность отмены регистрации списка кандидатов партии «Яблоко» на выборах в Законодательное собрание Карелии.

«Нафтогаз» Украины остановил добычу нефти и газа из-за повреждения инфраструктуры

Ряд предприятий нефте- и газодобычи «Нафтогаза» на востоке Украины приостановили свою работу.

Эксперт объяснил пропажу белых грибов в лесах этим летом

Пропажу белых грибов в российских лесах этим летом вызвали погодные аномалии: длительная жара, нехватка влаги и нерегулярные осадки. Однако говорить о полном провале сезона еще рано – при благоприятных условиях грибы могут появиться позже, сказал газете ВЗГЛЯД автор научно-популярного канала «Охотник до грибов», ведущий телепрограммы «Царство грибов» на телеканале «Живая Планета» Дмитрий Тихомиров.

Маск запретил Киеву использовать Starlink для ударов по России

Американский предприниматель Илон Маск отклонил просьбу украинских властей о применении спутниковой связи Starlink для атак вглубь российской территории, опасаясь возможной эскалации конфликта, пишет The Atlantic.

На польско-украинской границе скопились тысячи грузовиков из-за закрытия портов

Масштабные пробки зафиксированы на контрольно-пропускных пунктах между Украиной и Польшей.

Сенат США одобрил ужесточение санкций против России и Ирана

Сенат Конгресса США проголосовал за законопроект об ужесточении американских санкций в отношении России и Ирана.

Минтруд предложил расширить список получателей двух пенсий

Министерство труда и социальной защиты России подготовило законопроект, расширяющий круг граждан, которые смогут одновременно получать две пенсии. Инициатива направлена на унификацию мер социальной поддержки участников специальной военной операции и членов их семей.

Суд Петербурга заочно арестовал супругу Александра Невзорова

Приморский районный суд Петербурга вынес решение о заочном заключении под стражу Лидии Невзоровой, она является супругой признанного иноагентом Александра Невзорова (признан иноагентом, оба признаны участниками экстремистского объединения, чья деятельность запрещена в России, внесены в перечень террористов и экстремистов).

Финские пограничники закрыли проходы для диких животных на границе с Россией

Финляндия заблокировала все специальные проходы для зверей в заграждениях на границе с Россией после выявления опасного вируса у дикого кабана.

Семье фермера Уолкера из мема «веселый молочник» пригрозили выдворением из России

Известный алтайский сыровар американец Джастас Уолкер рискует расстаться с близкими из-за проблем с документами, поскольку его супруга и дети вовремя не уведомили профильные ведомства о пребывании, сообщил близкий к правоохранительным органам источник.
Мнения

Ольга Андреева: Культ психотравмы разрушает и человека, и народ

Обиды на этот жестокий мир, разрушающий нас, таких хрупких и ранимых, становятся новым культом, постепенно вытесняя и отменяя традиционное требование к человеку – быть мужественным и твердым под ударами судьбы, брать на себя ответственность, помогать слабым, идти вперед и адаптироваться.

Александр Тимохин: Безэкипажный корабль – задача со многими неизвестными

500-тонный безэкипажный корабль – нечто гораздо большее, чем небольшие безэкипажные катера, применение которых уже стало обыденностью. Задача по созданию такого корабля очень сложна и амбициозна. Однако и ее реализация радикально поднимет наши боевые возможности.

Борис Джерелиевский: Сможет ли Пентагон перестроить ВПК США

Только для того, чтобы вернуться к довоенному объему запасов ракет Tomahawk, THAAD и Patriot США потребуется более трех лет. Даже небольшая война с Ираном опустошила американские арсеналы. Сложившаяся ситуация означает многолетний период уязвимости США, например, перед Китаем.
Вопрос дня

Что за ветеран сидел рядом с Путиным на параде Победы