В удивительной новой статье ученые говорят, что они создали физическую модель варп-двигателя, которая бросает вызов тому, что мы давно думали о безумной концепции перемещения на варп-скорости: это требует экзотических, отрицательных сил.
Чтобы лучше понять, что означает этот прорыв, вам понадобится быстрый ускоренный курс по далекой идее путешествия через сложенное пространство.
Разговорный термин "варп-перелет" пришел из научной фантастики, в первую очередь из сериала "Star Track" . Варп-двигатель перемещающий корабль быстрее скорости света работает путем столкновения материи и антивещества и преобразования энергии взрыва в движение. Создатели сериала предполагают, что одна только эта необычайная сила толкает корабль со скоростью, превышающей скорость света.
Ученые десятилетиями изучали и строили теории о космических путешествиях со скоростью, превышающей скорость света. Одна из основных причин нашего интереса — чистый прагматизм: без варп-двигателя мы, вероятно, никогда не доберемся до соседней звездной системы. Ближайший такой полет — это еще четыре световых года.
Наше нынешнее понимание скорости деформации восходит к 1994 году, когда ныне известный физик-теоретик по имени Мигель Алькубьерре впервые предложил то, что мы с тех пор называем приводом Алькубьерре.
Привод Алькубьерре соответствует общей теории относительности Эйнштейна для достижения сверхсветового путешествия.
Благодаря чисто локальному расширению пространства-времени за космическим кораблем и противоположному сжатию перед ним, возможно движение со скоростью, превышающей скорость света, видимую наблюдателями за пределами возмущенной области.
По сути, двигатель Алькубьерре будет расходовать огромное количество энергии — вероятно, больше, чем то, что доступно во вселенной, — чтобы сжиматься и закручивать пространство-время перед собой и создавать пузырь. Внутри этого пузыря будет инерциальная система отсчета, в которой исследователи не почувствуют должного ускорения. Правила физики по-прежнему будут применяться внутри пузыря, но корабль будет локализован за пределами космоса.
Можно было бы подумать о приводе Алькубьерре как о классическом трюке "скатерть и посуда": космический корабль сидит на скатерти пространства-времени, привод тянет ткань вокруг себя, а корабль располагается в новом месте относительно ткани. Алькубьерре описывает пространство-время, расширяющееся с одной стороны корабля и сжимающееся с другой, благодаря огромному количеству энергии и необходимому количеству экзотической материи — в данном случае отрицательной энергии.
Однако некоторые ученые критиковали двигатель Алькубьерре за то, что он требует слишком большой массы и отрицательной энергии для людей, чтобы когда-либо серьезно построить двигательную установку на основе варпа. NASA пыталось создать физический варп-двигатель через лаборатории Eagleworks на протяжении большей части последнего десятилетия, но пока не добилось каких-либо значительных успехов.
Это подводит нас к новому исследованию, которое ученые из Лаборатории перспективных двигателей (APL) в Applied Physics только что опубликовали в рецензируемом журнале Classical and Quantum Gravity . В отчете команда APL представляет первую в мире модель физического варп-двигателя, не требующую отрицательной энергии.
Исследование, по понятным причинам, довольно объемное (прочтите все здесь), но вот суть модели: существующая парадигма использует отрицательную энергию — экзотическую материю, которая не существует и не может быть произведена в рамках нашего нынешнего понимания Вселенной. Новая концепция использует плавающие пузыри пространства-времени, а не парящие корабли в пространстве-времени.
Физическая модель почти не использует отрицательную энергию и основывается на идее, что пузыри пространства-времени могут вести себя почти так, как им нравится. И, как говорят ученые APL, это даже не единственный способ, которым могла бы работать скорость искривления. Создание хотя бы физически доступной модели - большой шаг. Кроме того, сам Алькубьерре одобрил новую модель, что все равно что Альберт Эйнштейн появиться на вводном уроке физики.
Конечно, здесь есть одна огромная оговорка: концепция в этой статье все еще находится в зоне возможностей "далекого будущего", основанная на идеях, которые ученые до сих пор не знают, как построить в каком-либо смысле.
Но в то время как физический диск не может быть реальностью сегодня, завтра, или даже столетие спустя, давайте надеяться , что это не так, что давно с этой захватывающей новой модели, скорость деформации путешествия теперь намного более вероятно , в гораздо более короткий отрезок времени, чем мы думал ранее.