Дороги к звездам
Юлия ШИШКОВА
В детстве космическими кораблями и полетами в космос не бредил разве что тот, у кого совсем нет воображения. Но для того чтобы хоть одним глазком взглянуть на Землю с орбиты, нужны хорошее здоровье, специальная подготовка и немало денег (если вы решили стать очередным космическим туристом). Да и добраться на современных космических аппаратах до далеких звезд смогут разве что ваши весьма далекие потомки - если долетят. Впрочем, некоторые современные разработки в этой области выглядят многообещающе. Вот лишь некоторые из них.
Эксперименты в области антигравитации начались после того, как стало известно об исследованиях российского ученого Евгения Подклетнова. В 1992 году он заявил, что нашел способ изолировать объекты от действия гравитационных сил.
Подклетнов сообщал, что груз, помещенный над вращающимся со скоростью 5000 оборотов в минуту диском из высокотемпературной сверхпроводящей керамики, теряет часть своего веса. Диск охлаждался до температуры сверхпроводимости с помощью жидкого гелия и вращался под воздействием электромагнитов.
Любой предмет, помещенный над вращающимся диском, терял в весе два процента. Размещение двух дисков одного над другим показало, что уменьшение веса предмета составило уже четыре процента. Когда предмет помещали в вакуум или экранировали листом металла, вес также уменьшался. Более того, ртутный барометр, помещенный над сверхпроводящим диском, показал уменьшение атмосферного давления на четыре миллиметра.
Уменьшение веса воздуха регистрировалось и на «втором этаже» над экспериментальной установкой. Сам Подклетнов никогда не употреблял в связи со своим открытием слово «антигравитация», он говорил лишь о «возможности экранировать силу тяжести».
Большинство ученых были уверены, что эксперименты проводились некорректно и противоречат законам физики: по теории относительности гравитация вообще не сила, а искривление четырехмерного пространства-времени.
Тогда же Евгений Подклетнов сообщил корреспонденту американского журнала «Wired», что его эксперименты с успехом повторили английские и канадские ученые. Секретом обжига керамического диска Подклетнов не поделился, указав лишь состав керамики (сплав оксидов меди, иттрия и бария).
Национальное агентство космических исследований США рискнуло самостоятельно начать эксперименты, но не добилось результатов. Создание диска было оценено в 750 тысяч долларов. Руководство НАСА даже приглашало российского ученого в свой институт, где ведутся опыты по его схеме, но Подклетнов отказался.
В конце 90-х ученый сообщил, что создал установку, которая не экранирует, а отражает гравитацию. Отражение получалось импульсным, оставалось сделать его постоянным.
Летательные машины, созданные по этой технологии, могли бы быть небольшими, легкими и быстрыми.
Эксперимент Подклетного стоил ему научной карьеры. По непроверенным данным, сейчас он живет в Финляндии и работает в коммерческой фирме и с прессой не общается. Вход в лабораторию института, где осталась часть его оборудования, ему запрещен, и наука стала его хобби.
Другой российский ученый Анатолий Рыков заявляет, что секрета антигравитации вообще не существует и уже есть реальные способы управления гравитацией. Формулы и термины Рыкова довольно сложны. По его мнению, «уменьшить силу тяготения можно, уменьшив величину деформации в этом направлении электрическим или магнитным воздействием».
Концепция межзвездных полетов за счет перехода корабля в параллельные миры? На первый взгляд - вольная фантазия в псевдонаучном стиле. Однако Американский институт аэронавтики и астронавтики, каждый год награждающий авторов лучших теоретических исследований по своему «аэрокосмическому» профилю, недавно наградил очень спорную и необычную работу. Называется она «Руководящие принципы для космического привода, основанного на квантовой теории Хайма».
Если изложенные на бумаге идеи окажутся верными, человечество сможет строить корабли, способные достичь Луны за считанные минуты, а Марса - за 2,5 часа. И что еще удивительнее, к звезде, лежащей в десятке световых лет от Земли, на такой машине можно будет долететь всего за 80 дней по земному и корабельному времени (и никаких парадоксов близнецов).
Такое вопиющее нарушение законов физики, по мнению авторов исследования - Вальтера Дрешера из университета Инсбрука и Йохима Хойезера, ведущего ученого компании “HPCC-Space GmbH” и профессора университета прикладной физики в Зальцгиттере, - лишь кажущееся.
Работа этих двух физиков отталкивается от квантовой теории немецкого ученого Буркхарда Хайма, которую он разработал в 1950-х годах, и которая тем не менее до сих пор не слишком-то известна даже в кругу физиков, не говоря уже о широкой публике.
Именно Хайм и начал обдумывать принципы космических полетов «на гипердвигателе» с полным обоснованием в рамках своей теории. Это фантастическое на вид приложение теории родилось как «побочный продукт» попытки немецкого физика соединить квантовую механику и общую теорию относительности Эйнштейна, которые до сих пор, в некотором роде, не хотят «дружить» хотя бы потому, что по-разному «относятся» к пространству.
В ОТО четырехмерное пространство-время - это нечто вроде «активной ткани», искажения которой проявляются в виде гравитации (популярная аналогия - шарик, то есть масса, проминающий натянутый платок). В квантовой механике пространство - неподвижное и пассивное «нечто», просто арена для фундаментальных частиц и их взаимодействий.
В начале 1950-х Хайм начал переписывать уравнения общей теории относительности так, чтобы «примирить» их с квантовой механикой. Он привлек идею Эйнштейна, что гравитация - это видимое проявление искажений в ткани пространства-времени, но предположил, что все фундаментальные взаимодействия могли бы являться проявлением целого набора пространственных измерений.
Первоначально физик ввел четыре дополнительных измерения, но позже по ряду причин отказался от двух из них.
Так или иначе, Хайм считал, что доказал: в его шестимерном (включая время) пространстве гравитация и электромагнетизм объединяются, словно проявления одного и того же, и что при определенных условиях гравитационная энергия может обращаться в электромагнитную, и наоборот.
Даже эксперты, хорошо разбирающиеся в таких материях, спорят до сих пор, удалось ли Хайму достичь своей цели - соединения квантовой механики и ОТО, или нет. К тому же этот ученый никогда не учил английский язык (соответственно, и не публиковал свои выкладки на нем). Более того, Хайм отказывался раскрывать все детали своей теории без «решающего» эксперимента, а такой опыт никак не удавалось поставить - как из-за нехватки денег, так и в силу ограниченных возможностей техники.
Буркхард Хайм умер в 2001 году, так и не добившись общего признания своей теории. Но в наши дни его работа получила продолжение.
Дрешер начал интересоваться идеями Хайма еще в 1980-х годах. В своих работах он вернул 7-е и 8-е измерение, отвергнутые Хаймом, и составил мощное математическое описание восьмимерной Вселенной - пространства Хайма-Дрешера. В нем появились два новых взаимодействия.
Из выкладок ученого, недавно объединившегося в своих изысканиях с Хойезером, следует: комбинация из быстро вращающегося кольца и кольцевого электромагнита при очень сильном магнитном поле (определенной формы) способна «протолкнуть» корабль в другие измерения, где вполне (по рассуждению Дрешера) могут быть другие значения природных констант, в том числе - скорость света.
А это, продолжают рассуждать соавторы исследования, позволит такому аппарату «превысить» скорость света с точки зрения оставшихся в привычном для нас мире. Это же самое устройство сможет создавать и антигравитацию, передвигая корабль в обычном пространстве.
Авторы работы честно пишут, что она «содержит недостатки» в смысле «математической безупречности» и также предлагает два «спекулятивных понятия». Первое из допущений: полная геометризация физики, расширяющая картину Эйнштейна на все физические взаимодействия, что и потребовало 8-мерного пространства. Второе допущение: понятие о возможности перехода материального объекта в так называемое параллельное пространство (авторы пишут «другие Вселенные») и возврат его назад.
Авторы полагают, что их вольности косвенно могут быть оправданы.
Многие ученые не видят в работе Дрешера и Хойезера никакого смысла. Однако другие, напротив, полагают, что сама теория Хайма, даже без учета свежих дополнений, - интересная и перспективная вещь. Ее трудно увязать с современной физикой, однако она, быть может, является тем направлением, куда вскоре пойдет наука.
Стоит добавить, что современная техника едва ли способна дать такую напряженность поля, а также - скорость вращения кольца, которые требуются для «прокола пространства» в рамках версии Дрешера и Хойезера.
Вероятно, могла бы помочь так называемая Z-машина, находящаяся в американской национальной лаборатории Сандия. Это один из самых мощных в мире импульсных источников магнитного поля и самый сильный на земле генератор рентгеновского излучения.
Однако чтобы привлечь этот агрегат-монстр к каким-либо опытам, имеющим отношение к теории Хайма, нужно убедить ее владельцев в том, что обсуждаемое «бумажное» исследование справедливо и что огромные затраты на опыты хоть что-то дадут.
Потому, если даже Дрешер и Хойезер правы, в ближайшее время они едва ли кому-то докажут свою правоту на практике.
Почему на теорию Хайма следует обратить внимание? Еще в 1982 году вычисления на суперкомпьютере, выполненные в соответствии с уравнениями этой теории, дали массы фундаментальных частиц (выведенные из других их параметров), которые соответствовали известным «взвешенным» значениям в пределах ошибки измерений.
Массы оказались посчитаны так точно, как только позволяла точность принятых значений фундаментальных констант. А в 2003 году один ученик Хайма пересчитал эти массы в соответствии с более точным значением гравитационной постоянной и получил еще большее соответствие эксперименту.
В то же время стандартная модель, общепринятая теория элементарных частиц, просто не способна к предсказанию «на кончике пера» масс частиц с такой высокой точностью. Это может означать, что выбор Американского института астронавтики небезоснователен.