ВАРП-двигатель: быстрее скорости света
Оригинал взят у holodilshik в ВАРП-двигатель: быстрее скорости света
А не замахнуться ли нам на мегалактические перелеты, друзья? И немного не пофантазировать.
Эйнштейн выдвинул постулат, что скорость света в вакууме является величиной постоянной и это предельная скорость движения частиц и передачи взаимодействий.
Учитывая величину космических расстояний и ограниченность жизни отдельного человека - понятно, что ограниченность скорости передвижения световой превращает освоение космоса в огромную проблему.
Писателей-фантастов давно занимает вопрос возможности обойти эту теорию и решить проблему перемещения со скоростями больше скорости света, т.к. только это откроет возможности для достижения и колонизации человечеством дальнего космоса. Предлагалось много различных вариантов, в некоторых произведениях вообще перемещения со скоростью превышающую световую подается, как данность.
Наша вселенная постоянно меняется, галактики движутся друг относительно друга. Как же человечеству достичь дальних планет и звездных систем?
Источник: http://www.nasa.gov/centers/glenn/images/content/84575main_wormhole.jpg
Одно из решений этой проблемы было предложено в популярном фантастическом телесериале "Star Trek" ("Звездный путь") еще в 60-х годах прошлого века. Там был предложена теория двигателя, позволяющая передвигаться быстрее скорости света. Он получил название ВАРП-двигатель и использовался на звездном крейсере Enterprise (Энтерпрайз). Этот двигатель имел возможность растягивания пространства. В целом, предложенная в сериале модель была весьма интересна и, как оказалось, совпала физически с реальной теоретической концепцией такого двигателя.
В 1994 году мексиканский физик-теоретик Мигель Алькубьерре (Miguel Alcubierre) предложил пример растягивания пространства, причем не противоречащий теориям Эйнштейна. Предложенная модель, объясняет возможность перемещаться в пространстве быстрее скорости света.
Как, я уже писал выше, такая концепция фигурировала в "Star Trek". Именно этот сериал по словам физика вдохновил его на обоснование данного эффекта.
Идея Алькубьерре была относительно проста: берем космическое пространство вокруг себя, сами мы остаемся при этом на месте, пространство впереди прижимаем к себе, а то что позади отодвигаем. Спереди мы сжимаем пространство равное тому, что остается позади. Таким образом, мы не ограничены скоростью, т.к. мы не двигаемся сами, двигается пространство. Мы сжимаем и разжимаем пространство, т.е. двигается пространство.
Применительно к кораблю можно сказать, что он вообще может быть неподвижен. Внутри будет казаться, что ничего не происходит. Все постулаты теории относительности сохраняются. Эта модель гипер-релятивиского локально-динамического пространства получила название пузыря Алькубьерре. Внутри пузыря время не растягивается и продолжает идти нормально.
Таким образом, по мнению Мигеля Алькубьерре должен видеть космос пилот космического корабля на ВАРП-двигателе. Напоминает картинку из "Звездных Войн".
Источник: http://www.nasa.gov/centers/glenn/images/content/84573main_warpsped.jpg
Однако, Алькубьерре - это теоретик. Его задача, выдвинуть и обосновать теорию, а вот как обратить теорию в практику - это уже немного другая задача.
По словам ученого: "Как это сделать с помощью механизма - это другая история."
Уже сейчас очевидно, что при воплощении этой идеи в жизнь ученым и инженерам придется столкнуться с огромными проблемами, как теоретического, так и практического характера. Основная из них - это создание антигравитации. Сам ученый уверен, что с существующей научной и технологической базой построить ВАРП-двигатель пока невозможно. Он считает, что человечество при благоприятном стечении обстоятельств научится стоить ВАРП-двигатели в течении следующих 200 лет.
Причем на данный момент основополагающим фактором для развития космоса он считает колонизацию и освоения Марса с применением существующих технических наработок. И уже потом попытки выхода за пределы Солнечной системы.
В предлагаемом Уйтом двигателе Алькубьерре кольцо вокруг космического корабля создает деформационный пузырь, который позволяет двигаться быстрее скорости света внутри него.
Источник: http://www.extremetech.com/wp-content/uploads/2012/09/warp_drive_starship.jpeg
Сейчас над разработкой теории такого двигателя работает Гарольд Дж.Уайт (Harold G. "Sonny" White), возглавляющий исследовательскую группу Eagleworks из Advanced Propulsion Physics Laboratory (лаборатория исследования продвинутых форм движения) в центре имени Линдона Джонсона NASA. Он и его коллеги считают, что их прогресс сделал модель куда более правдоподобной.
Он переработал модель теоретического корабля на варп-двигателе - и, в частности придумал кольцо вокруг него, что является ключом к его силовой установке и, по его мнению, позволит существенно сократить потребность в энергии.
Гарольд Уайт - инженер с большим опытом работы в аэрокосмической промышленности. Он работает в НАСА с 2000 года, также имеет докторскую степень по физике.
Для НАСА, эксперименты д-ра Уайта по созданию варп-двигателя обходятся всего в сумму около $ 50 тыс, что при общем бюджете организации в $18 млрд в год, весьма несущественная сумма. В целом NASA гораздо более сосредоточены на более реальных проектах - строительстве нового поколения космических кораблей серии Orion, на работах Международной космической станции и подготовке к миссии по захвату астероида.
Однако NASA предоставило в распоряжения группы Уайта внутренние ресурсы для проекта и освободили других инженеров, чтобы помочь им. Также им была отремонтирована и предоставлена в распоряжение группы лаборатория со специальной пневматической установкой, которая полностью подавляет сейсмические колебания.
В настоящее время группа Уайта работает над обнаружением эффекта искривления времени-пространства с помощью интерферометра Уайта-Джудея. Прибор чрезвычайно чувствителен, что на него влияют даже шаги проходящих рядом с лабраторией людей. С этим был связан переезд в новую лабораторию. Понятно, что до двигателя еще очень далеко, но с чего-то нужно начинать.
“Мое личное мнение, эта идея на сегодня - это безумие," - говорит Эдвин Ф. Тэйлор (Edwin F. Taylor), бывший редактор The American Journal of Physics и старший научный сотрудник Массачусетского технологического института.
Уайт с ним, конечно, не согласен: «Результаты исследований, представленные мной сегодня, изменили ситуацию - нереализуемый проект варп-двигателя стал вполне вероятным и заслуживающим дальнейших исследований».
В настоящее время - это, конечно, фантастика, но технология крайне интересна и она точно будет волновать умы ученых, может даже в ближайшую сотню лет.
Ролик - концепт космического корабля на ВАРП-двигателе
Источник 1 The New York Times
Источник 2 Интервью с Мигелем Алькубьерре (русский язык и субтитры)
Источник 3 Lenta.ruИсточник 4 NASA
Источник 5 Extremetech News
А не замахнуться ли нам на мегалактические перелеты, друзья? И немного не пофантазировать.
Эйнштейн выдвинул постулат, что скорость света в вакууме является величиной постоянной и это предельная скорость движения частиц и передачи взаимодействий.
Учитывая величину космических расстояний и ограниченность жизни отдельного человека - понятно, что ограниченность скорости передвижения световой превращает освоение космоса в огромную проблему.
Писателей-фантастов давно занимает вопрос возможности обойти эту теорию и решить проблему перемещения со скоростями больше скорости света, т.к. только это откроет возможности для достижения и колонизации человечеством дальнего космоса. Предлагалось много различных вариантов, в некоторых произведениях вообще перемещения со скоростью превышающую световую подается, как данность.
Наша вселенная постоянно меняется, галактики движутся друг относительно друга. Как же человечеству достичь дальних планет и звездных систем?
Источник: http://www.nasa.gov/centers/glenn/images/content/84575main_wormhole.jpg
Одно из решений этой проблемы было предложено в популярном фантастическом телесериале "Star Trek" ("Звездный путь") еще в 60-х годах прошлого века. Там был предложена теория двигателя, позволяющая передвигаться быстрее скорости света. Он получил название ВАРП-двигатель и использовался на звездном крейсере Enterprise (Энтерпрайз). Этот двигатель имел возможность растягивания пространства. В целом, предложенная в сериале модель была весьма интересна и, как оказалось, совпала физически с реальной теоретической концепцией такого двигателя.
В 1994 году мексиканский физик-теоретик Мигель Алькубьерре (Miguel Alcubierre) предложил пример растягивания пространства, причем не противоречащий теориям Эйнштейна. Предложенная модель, объясняет возможность перемещаться в пространстве быстрее скорости света.
Как, я уже писал выше, такая концепция фигурировала в "Star Trek". Именно этот сериал по словам физика вдохновил его на обоснование данного эффекта.
Идея Алькубьерре была относительно проста: берем космическое пространство вокруг себя, сами мы остаемся при этом на месте, пространство впереди прижимаем к себе, а то что позади отодвигаем. Спереди мы сжимаем пространство равное тому, что остается позади. Таким образом, мы не ограничены скоростью, т.к. мы не двигаемся сами, двигается пространство. Мы сжимаем и разжимаем пространство, т.е. двигается пространство.
Применительно к кораблю можно сказать, что он вообще может быть неподвижен. Внутри будет казаться, что ничего не происходит. Все постулаты теории относительности сохраняются. Эта модель гипер-релятивиского локально-динамического пространства получила название пузыря Алькубьерре. Внутри пузыря время не растягивается и продолжает идти нормально.
Таким образом, по мнению Мигеля Алькубьерре должен видеть космос пилот космического корабля на ВАРП-двигателе. Напоминает картинку из "Звездных Войн".
Источник: http://www.nasa.gov/centers/glenn/images/content/84573main_warpsped.jpg
Однако, Алькубьерре - это теоретик. Его задача, выдвинуть и обосновать теорию, а вот как обратить теорию в практику - это уже немного другая задача.
По словам ученого: "Как это сделать с помощью механизма - это другая история."
Уже сейчас очевидно, что при воплощении этой идеи в жизнь ученым и инженерам придется столкнуться с огромными проблемами, как теоретического, так и практического характера. Основная из них - это создание антигравитации. Сам ученый уверен, что с существующей научной и технологической базой построить ВАРП-двигатель пока невозможно. Он считает, что человечество при благоприятном стечении обстоятельств научится стоить ВАРП-двигатели в течении следующих 200 лет.
Причем на данный момент основополагающим фактором для развития космоса он считает колонизацию и освоения Марса с применением существующих технических наработок. И уже потом попытки выхода за пределы Солнечной системы.
В предлагаемом Уйтом двигателе Алькубьерре кольцо вокруг космического корабля создает деформационный пузырь, который позволяет двигаться быстрее скорости света внутри него.
Источник: http://www.extremetech.com/wp-content/uploads/2012/09/warp_drive_starship.jpeg
Сейчас над разработкой теории такого двигателя работает Гарольд Дж.Уайт (Harold G. "Sonny" White), возглавляющий исследовательскую группу Eagleworks из Advanced Propulsion Physics Laboratory (лаборатория исследования продвинутых форм движения) в центре имени Линдона Джонсона NASA. Он и его коллеги считают, что их прогресс сделал модель куда более правдоподобной.
Он переработал модель теоретического корабля на варп-двигателе - и, в частности придумал кольцо вокруг него, что является ключом к его силовой установке и, по его мнению, позволит существенно сократить потребность в энергии.
Гарольд Уайт - инженер с большим опытом работы в аэрокосмической промышленности. Он работает в НАСА с 2000 года, также имеет докторскую степень по физике.
Для НАСА, эксперименты д-ра Уайта по созданию варп-двигателя обходятся всего в сумму около $ 50 тыс, что при общем бюджете организации в $18 млрд в год, весьма несущественная сумма. В целом NASA гораздо более сосредоточены на более реальных проектах - строительстве нового поколения космических кораблей серии Orion, на работах Международной космической станции и подготовке к миссии по захвату астероида.
Однако NASA предоставило в распоряжения группы Уайта внутренние ресурсы для проекта и освободили других инженеров, чтобы помочь им. Также им была отремонтирована и предоставлена в распоряжение группы лаборатория со специальной пневматической установкой, которая полностью подавляет сейсмические колебания.
В настоящее время группа Уайта работает над обнаружением эффекта искривления времени-пространства с помощью интерферометра Уайта-Джудея. Прибор чрезвычайно чувствителен, что на него влияют даже шаги проходящих рядом с лабраторией людей. С этим был связан переезд в новую лабораторию. Понятно, что до двигателя еще очень далеко, но с чего-то нужно начинать.
“Мое личное мнение, эта идея на сегодня - это безумие," - говорит Эдвин Ф. Тэйлор (Edwin F. Taylor), бывший редактор The American Journal of Physics и старший научный сотрудник Массачусетского технологического института.
Уайт с ним, конечно, не согласен: «Результаты исследований, представленные мной сегодня, изменили ситуацию - нереализуемый проект варп-двигателя стал вполне вероятным и заслуживающим дальнейших исследований».
В настоящее время - это, конечно, фантастика, но технология крайне интересна и она точно будет волновать умы ученых, может даже в ближайшую сотню лет.
Ролик - концепт космического корабля на ВАРП-двигателе
Click to viewИсточник 1 The New York Times
Источник 2 Интервью с Мигелем Алькубьерре (русский язык и субтитры)
Источник 3 Lenta.ruИсточник 4 NASA
Источник 5 Extremetech News