Относительность невозможного.

Jun 13, 2014 23:10



Если в первый момент идея не кажется абсурдной, то она безнадёжна. Так говорил Алберт Эйнштейн. Физику неофициально называют наукой о запретах. В ней множество табу - допустим, скорость света. В СТО постулируется невозможность для материальных тел (и для информации) перемещаться быстрее скорости света. Нельзя одновременно точно определять импульс и местоположение субатомных частиц или изменения энергии и время измерения этого изменения. Планковская длина как фундаментальное ограничение точности измерения любой длины. Нельзя построить вечный двигатель. Нельзя путешествовать во времени. Нельзя стать невидимым
. Нельзя проходить сквозь стены. Нельзя увидеть объекты, размеры которых меньше длины волны света. Нельзя читать мысли на расстоянии. Но оказывается, возможно преодоление этих непреодолимых препятствий. Если нет закона, который запрещает какой либо процесс, то он существует. И барьеры, созданные неумолимой природой возможно преодолеть. Современные физики доказали, что закон, запрещающий путешествия во времени лежит за пределами современной математики. А это уже ставит исследование этой проблемы из фантастических романов в сферу серьёзных физико-математических исследований.
В этом плане интересны три закона писателя - фантаста Артура Кларка.
В своей книге «Черты будущего» (1962) писатель сформулировал три «закона Кларка».
Закон 1. Когда уважаемый, но пожилой учёный утверждает, будто нечто возможно, - он почти наверняка прав. Когда он утверждает, будто что-то невозможно, - он, скорее всего, ошибается.
Закон 2. Единственный способ обнаружить пределы возможного состоит в том, чтобы отважиться сделать шаг в невозможное.
Закон 3. Любая достаточно развитая технология неотличима от магии.
Вот и сделано покушение на незыблемость абсолютности скорости света. В интернете промелькнуло сообщение, что НАСА планирует заняться созданием двигателя для межзвёздных путешествий, работающего на принципе искривления пространства-времени. СТО диктует, что если на тело с массой действует конечная энергия, то оно разгоняется до определённой скорости, не превышающей скорость света в вакууме. Если будет преодолена скорость света, то нарушится принцип причинности, где причина не может предшествовать следствию.
Каким образом можно преодолеть запреты ОТО, СТО? Один из двух путей был основан на идее о возможном существовании червоточин (wormhole) , которые могут пронизывать искривлённое пространство по боле короткому пути. Другой путь был предложен мексиканским физиком теоретиком Мигелем Алкубьерре в 1994 году. Его предложение заключается в том, что если нельзя преодолеть максимальную допустимую скорость в пространстве, то надо искривлять само пространство. При этом если создать некий пузырь вокруг космического корабля, расширяющий пространство сзади и сжимающий пространство спереди, то корабль будет тянуть вперёд именно само пространство. Искривление пространства должно обеспечивать наличие экзотической материи с отрицательной плотностью энергии. Это подобно действию российской торпеды "Шквал", которая движется под водой быстрее звука из-за того, что вокруг себя формирует своеобразный пузырь из воздуха. Так и в пузыре Алькубьерре можно разместить корабль - сферу. Это ни в коей мере не противоречит Теории Относительности Эйнштейна. Пространство - время весьма динамичная структура, подверженная деформации от масс, энергии. Расчёты показывают, что если корабль-сфера будет диаметром около 200 м для образования вокруг себя сферического же пузыря, чтобы двигаться со скоростью, которая десятикратно превышает световую, должен потратить энергию, примерно эквивалентную массе Юпитера. Однако, если изменить форму пузыря на сигарообразную и повысить толщину его стенок, можно резко снизить затрачиваемую энергию, сделав ее эквивалентной примерно одной тонне вещества, а для 10-метрового объекта - и вовсе 500 кг.
Исследователи из НАСА Гарольд Уайт с коллегами в лабораторных условия пытается определить, возможно ли искривление пространства - времени. Для регистрации такого достижения он и его коллеги хотят использовать экспериментальную установку, называемую ими «интерферометром Уайта - Джудэя для искривляющего поля» (White-Juday Warp Field Interferometer). Она представляет собой модифицированный интерферометр Майкельсона - Морли, однажды уже использовавшийся для определения изменения скорости света в зависимости от внешних условий. Эксперименты ведутся в Космическом центре имени Линдона Джонсона. В экспериментах предполагается создание микроскопического варп-пузыря. Затем попытаются искривить траекторию фотона. Так как эксперимент необходимо проводить при исключении любого внешнего воздействия, малейших сотрясений почвы, то лаборатория Уайта даже не касается земли - расположена на специальных пневматических опорах.

facite impossibile, Физика, Сделать невозможное

Previous post Next post
Up