«Физика невозможного» могла бы стать возможной с варп-двигателем
Источник - http://hi-news.ru/space/fizika-nevozmozhnogo-mogla-by-stat-vozmozhnoj-s-varp-dvigatelem.html
Автор - Илья Хель
Когда варп-двигатель впервые был представлен людям - вместе с дебютом «Звездного пути» пятьдесят лет назад - наше понимание Вселенной принципиально отличалось от нынешнего. С одной стороны, варп-двигатель был просто сюжетным устройством, которое позволяло добираться до далеких звезд весьма быстро; казалось, он нарушает принцип относительности Эйнштейна и физически невозможен. С другой стороны, казалось, что гравитация стягивает далекие галактики между собой, и если двигаться достаточно близко к скорости света, можно достичь чего угодно. Тогда мы не знали о темной энергии.
В 1998 году ускорение Вселенной научило нас, что лишь 3% галактик в наблюдаемой Вселенной можно достичь, двигаясь со скоростью света. Но в 1994 году Мигель Алькубьерре обнаружил решение общей теории относительности, которое сделало варп-двигатель физически возможным. Смог бы варп-двигатель доставить нас к другим галактикам, не считая этих 3%?
Ответ: да. Но это только начало всех возможностей.
Причина того, что возможное в нашей Вселенной так сильно отграничено от невозможного, лежит в специальной теории относительности. Ничто не может двигаться быстрее скорости света относительно другой частицы или излучения - будь оно массивным или безмассовым. Разогнать массивный объект до скорости света физически невозможно; на это потребуется бесконечное количество энергии. Вместо этого мы могли бы надеяться на очень быстрые, но не безразмерно быстрые путешествия. И поскольку ткань Вселенной (пространство-время) сама по себе расширяется с определенной скоростью, галактики, которые слишком далеки от нас, будут удаляться быстрее скорости света. Расширение Вселенной гарантирует, что между нами и этими галактиками будет 15 миллиардов световых лет, которые сами по себе (как пространство) будут расширяться быстрее, чем мы могли бы позволить себе двигаться.
Независимо от того, сколько энергии мы закачаем в наш космический корабль, независимо от того, насколько близки мы будем к скорости света, галактики останутся навсегда далекими. По мере движения времени они будут все дальше и дальше, даже если бы разгонимся до 99,999% скорости света. А вот решение Алькубьерре не только обходит эти ограничения - оно вовсе удаляет их. Факт того, что ни один объект не может двигаться быстрее света, никуда не денется, но само пространство, которое окружает ваш объект, будет способно на новые подвиги.
И хотя это потребует нового типа материи или энергии - чего-то с отрицательной энергией или массой покоя - решение Алькубьерре позволит сжимать пространство по направлению движения и расширять его позади. Это позволит пересекать его многократно: с фактором в десятки, сотни или тысячи. И если вы вдруг можете сократить расстояние до точки назначения, вы внезапно можете преодолеть любую величину пространственного расширения в расширяющейся Вселенной.
Открывающиеся в таком случае возможности поистине удивительны. Например…
…можно увидеть невидимые галактики. Вы сможете не только «поймать» что-то удаляющееся от вас через пространство, даже если само пространство будет расширяться быстрее скорости света, но и поймать галактики за пределами наблюдаемой Вселенной. В настоящее время мы видим ровно настолько, насколько далеко продвинулся свет за 13,8 миллиарда лет с момента Большого Взрыва. Но если деформировать пространство и преодолеть предел, обогнать фотон, можно увидеть звезды, галактики и те участки Вселенной, которых никогда не увидит пущенный с Земли свет.
…увидеть будущее, которого никогда не увидит Земля. Все во Вселенной, прямо сейчас, увидит такую же Вселенную, что и мы: Вселенную, которая существует 13,8 миллиарда лет после Большого Взрыва. Но когда мы смотрим на звезды в галактиках за тысячи, миллионы или миллиарды световых лет от нас, мы видим, какими они были тысячи, миллионы или миллиарды лет назад. Только свет молодых галактик достигает нас, поскольку свет большинства галактик, испущенный сегодня, никогда нас не достигнет из-за расширения Вселенной. Но с варп-двигателем мы могли бы посетить их уже сегодня. Мы увидели бы этапы космической эволюции воочию.
…увидеть себя в прошлом. Мы не можем использовать варп-двигатель для путешествия назад во времени, но если бы можно было обогнать свет, который Земля, Солнце или Млечный Путь выпустили давным-давно, можно было бы «поймать» их прошлое. Варпнуться на 65 миллионов световых лет назад и настроить телескоп, чтобы увидеть уничтоживший динозавров астероид. Варпнуться на 53 световых года назад и узнать, кто застрелил Кеннеди. Или же варпнуться на 4,5 миллиарда световых лет и увидеть первые минуты рождения Солнечной системы. Варп-двигатель в сочетании с достаточно мощным телескопом внезапно может стать ультимативным инструментом судмедэксперта.
…превзойти любое оружие; напасть совершенно неожиданно. Любая битва ограничена скоростью, с которой все движется: скоростью света. Но если бы вы могли двигаться еще быстрее, то все атаки, проведенные на скорости света, никогда бы не нанесли вам вреда. И если вы - атакующий - движетесь по направлению к цели быстрее скорости света, она никогда не сможет вас засечь. События будут происходить быстрее, чем противник сможет увидеть их смутные очертания.
В действительности варп-двигатель не нарушает никаких законов физики. Напротив, он их тщательно соблюдает. Он не переносит объекты относительно других объектов в пространстве быстрее скорости света - он меняет само пространство. Будь двигатель Алькубьерре реален, мы не только могли бы достичь любой звезды во Вселенной, мы могли бы сделать невозможное - возможным. И, конечно же, ответить на любые вопросы прошлого и будущего.
Автор - Илья Хель
Когда варп-двигатель впервые был представлен людям - вместе с дебютом «Звездного пути» пятьдесят лет назад - наше понимание Вселенной принципиально отличалось от нынешнего. С одной стороны, варп-двигатель был просто сюжетным устройством, которое позволяло добираться до далеких звезд весьма быстро; казалось, он нарушает принцип относительности Эйнштейна и физически невозможен. С другой стороны, казалось, что гравитация стягивает далекие галактики между собой, и если двигаться достаточно близко к скорости света, можно достичь чего угодно. Тогда мы не знали о темной энергии.
В 1998 году ускорение Вселенной научило нас, что лишь 3% галактик в наблюдаемой Вселенной можно достичь, двигаясь со скоростью света. Но в 1994 году Мигель Алькубьерре обнаружил решение общей теории относительности, которое сделало варп-двигатель физически возможным. Смог бы варп-двигатель доставить нас к другим галактикам, не считая этих 3%?
Ответ: да. Но это только начало всех возможностей.
Причина того, что возможное в нашей Вселенной так сильно отграничено от невозможного, лежит в специальной теории относительности. Ничто не может двигаться быстрее скорости света относительно другой частицы или излучения - будь оно массивным или безмассовым. Разогнать массивный объект до скорости света физически невозможно; на это потребуется бесконечное количество энергии. Вместо этого мы могли бы надеяться на очень быстрые, но не безразмерно быстрые путешествия. И поскольку ткань Вселенной (пространство-время) сама по себе расширяется с определенной скоростью, галактики, которые слишком далеки от нас, будут удаляться быстрее скорости света. Расширение Вселенной гарантирует, что между нами и этими галактиками будет 15 миллиардов световых лет, которые сами по себе (как пространство) будут расширяться быстрее, чем мы могли бы позволить себе двигаться.
Независимо от того, сколько энергии мы закачаем в наш космический корабль, независимо от того, насколько близки мы будем к скорости света, галактики останутся навсегда далекими. По мере движения времени они будут все дальше и дальше, даже если бы разгонимся до 99,999% скорости света. А вот решение Алькубьерре не только обходит эти ограничения - оно вовсе удаляет их. Факт того, что ни один объект не может двигаться быстрее света, никуда не денется, но само пространство, которое окружает ваш объект, будет способно на новые подвиги.
И хотя это потребует нового типа материи или энергии - чего-то с отрицательной энергией или массой покоя - решение Алькубьерре позволит сжимать пространство по направлению движения и расширять его позади. Это позволит пересекать его многократно: с фактором в десятки, сотни или тысячи. И если вы вдруг можете сократить расстояние до точки назначения, вы внезапно можете преодолеть любую величину пространственного расширения в расширяющейся Вселенной.
Открывающиеся в таком случае возможности поистине удивительны. Например…
…можно увидеть невидимые галактики. Вы сможете не только «поймать» что-то удаляющееся от вас через пространство, даже если само пространство будет расширяться быстрее скорости света, но и поймать галактики за пределами наблюдаемой Вселенной. В настоящее время мы видим ровно настолько, насколько далеко продвинулся свет за 13,8 миллиарда лет с момента Большого Взрыва. Но если деформировать пространство и преодолеть предел, обогнать фотон, можно увидеть звезды, галактики и те участки Вселенной, которых никогда не увидит пущенный с Земли свет.
…увидеть будущее, которого никогда не увидит Земля. Все во Вселенной, прямо сейчас, увидит такую же Вселенную, что и мы: Вселенную, которая существует 13,8 миллиарда лет после Большого Взрыва. Но когда мы смотрим на звезды в галактиках за тысячи, миллионы или миллиарды световых лет от нас, мы видим, какими они были тысячи, миллионы или миллиарды лет назад. Только свет молодых галактик достигает нас, поскольку свет большинства галактик, испущенный сегодня, никогда нас не достигнет из-за расширения Вселенной. Но с варп-двигателем мы могли бы посетить их уже сегодня. Мы увидели бы этапы космической эволюции воочию.
…увидеть себя в прошлом. Мы не можем использовать варп-двигатель для путешествия назад во времени, но если бы можно было обогнать свет, который Земля, Солнце или Млечный Путь выпустили давным-давно, можно было бы «поймать» их прошлое. Варпнуться на 65 миллионов световых лет назад и настроить телескоп, чтобы увидеть уничтоживший динозавров астероид. Варпнуться на 53 световых года назад и узнать, кто застрелил Кеннеди. Или же варпнуться на 4,5 миллиарда световых лет и увидеть первые минуты рождения Солнечной системы. Варп-двигатель в сочетании с достаточно мощным телескопом внезапно может стать ультимативным инструментом судмедэксперта.
…превзойти любое оружие; напасть совершенно неожиданно. Любая битва ограничена скоростью, с которой все движется: скоростью света. Но если бы вы могли двигаться еще быстрее, то все атаки, проведенные на скорости света, никогда бы не нанесли вам вреда. И если вы - атакующий - движетесь по направлению к цели быстрее скорости света, она никогда не сможет вас засечь. События будут происходить быстрее, чем противник сможет увидеть их смутные очертания.
В действительности варп-двигатель не нарушает никаких законов физики. Напротив, он их тщательно соблюдает. Он не переносит объекты относительно других объектов в пространстве быстрее скорости света - он меняет само пространство. Будь двигатель Алькубьерре реален, мы не только могли бы достичь любой звезды во Вселенной, мы могли бы сделать невозможное - возможным. И, конечно же, ответить на любые вопросы прошлого и будущего.