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

Путин: ВС России практически добирают Константиновку
Темы дня

В Польше задумались о войне с Украиной

Дипломатический скандал между Варшавой и Киевом из-за лишения Владимира Зеленского ордена Белого орла получил развитие. После того как высокопоставленные украинские чиновники отказались от наград соседней республики, их коллеги в Польше приняли симметричное решение, а в местной прессе появились призывы готовиться к войне с Украиной. Эксперты оценили перспективы перерастания ссоры Зеленского и Навроцкого в серьезный конфликт.

Российский подсанкционный СПГ-завод празднует победу

Россия построила второй газовоз самого высокого ледового класса и к концу года обещает запустить в строй третий. Эти уникальные танкеры крайне нужны российскому СПГ-заводу «Арктик СПГ-2». Без них невозможен круглогодичный вывоз СПГ клиентам. Китай как единственный покупатель подсанкционного СПГ из России уже готовит второй терминал для приема. Однако в этой истории есть несколько ложек дегтя. Какие?

Грушко высмеял учения НАТО с названием «Отважный кабан»

Лавров усомнился в умственном здоровье лидеров Евросоюза

Эксперт сказал, что помешает Трампу переключить автогиганты на производство ракет

Новости

Захарова объяснила приставку «и.о.» у представителя России в Совбезе ООН

Василий Небензя, постоянный представитель России при ООН, находится в отпуске, сказала газете ВЗГЛЯД официальный представитель МИД Мария Захарова, отвечая на вопрос, почему на официальном сайте постпредства в анонсе выступления российского дипломата Анны Евстигнеевой ее должность указана как «и.о. постоянного представителя».

«Единая Россия» обеспечила ипотечные каникулы для семей при появлении ребенка

Государственная дума во втором и третьем чтениях единогласно утвердила законопроект партии «Единая Россия» о новых льготах для родителей.

Путин назвал цель ударов ВСУ по гражданским объектам

Президент России Владимир Путин объяснил мотивы украинских ударов по гражданской инфраструктуре.

Оперный певец Юкавский попал в психбольницу после прыжка с моста

Заслуженный артист России Герман Юкавский оказался в психиатрической клинике после того, как в состоянии алкогольного опьянения бросился в воду с моста в центре Москвы.

Экс-глава Южной Осетии Гаглоев назначен советником президента России

Президент России Владимир Путин назначил Алана Гаглоева своим советником, соответствующий указ от 23 июня был опубликован Кремлем. Глаголев после встречи с Путиным объявил об отставке с поста президента Южной Осетии и переходе на должность советника главы российского государства.

Путин: Запад отказом от Минских соглашений вынудил Россию начать СВО

Президент Владимир Путин в ходе общения с выпускниками военных вузов заявил, что Москва была вынуждена начать специальную военную операцию из-за отказа западных стран от Минских соглашений.

Лавров: Россия обеспечит безопасность Белоруссии в случае угрозы

Украинские власти целенаправленно стремятся расширить зону вооруженного конфликта, пытаясь напрямую вовлечь в него Белоруссию, заявил глава МИД Сергей Лавров. Он подчеркнул, что Москва готова задействовать все меры для защиты главного союзника.

Трамп сообщил о согласии Ирана на бессрочные ядерные инспекции

Американский президент Дональд Трамп заявил, что Иран пошел на крупные уступки, согласившись на бессрочные ядерные инспекции и сохранение открытого режима судоходства в Ормузском проливе.

Авария оставила без света крупнейшие города Крыма

В Республике Крым произошло масштабное отключение электроэнергии, затронувшее несколько крупных городов и районов полуострова из-за технологических нарушений в сетях.

Путин назвал письмо Зеленского причиной роста конфликтного потенциала

Недавнее обращение украинского лидера направлено на эскалацию напряженности и полностью исключает возможность проведения мирных дипломатических встреч в ближайшем будущем, заявил президент России Владимир Путин.

Путин: Российские войска долбят противника каждый божий день

Президент Владимир Путин заявил, что российские войска наносят удары по позициям противника на фронте ежедневно.

Путин заявил о подготовке Запада к войне с Россией

Страны Запада теперь открыто говорят, что готовятся к войне с Россией, заявил президент Владимир Путин.
Мнения

Андрей Манчук: На Кубе началась третья перестройка

Кубинцы отстаивают свои принципы и завоевания своего строя всеми доступными способами. Рыночные реформы нужны стране для того, чтобы выиграть время и накопить силы для преодоления топливной блокады и подготовки к возможному военному вторжению США.

Сергей Лебедев: Британские проблемы толкнули Стармера в зарубежный авантюризм

Британский премьер не мог ничего поменять у себя дома, именно поэтому вел активную внешнюю политику, но при этом достаточно легко ломался через колено при необходимости. В глазах простых британцев он начал выглядеть как человек, которого больше волнует судьба Украины, чем необходимость масштабных реформ в своей стране.

Глеб Простаков: Власть над ценой нефти сместилась от скважины к логистике

Иран превращается из аутсайдера в держателя ключей от глобальной энергобезопасности. Россия же, замкнувшая на себя систему страховок, своп-контрактов и альтернативных маршрутов, становится еще одним осевым элементом новой логистики.
Вопрос дня

Что за ветеран сидел рядом с Путиным на параде Победы