Идея варп-двигателя, который переносит нас через большие пространства со скоростью, превышающей скорость света, давно очаровала ученых и любителей научной фантастики.
Хотя мы все еще очень далеки от того, чтобы преодолеть какие-либо универсальные ограничения скорости, это не означает, что мы никогда не будем катиться по волнам искривленного пространства-времени.
Теперь группа физиков выдвинула первое предложение о физическом варп-двигателе, основанном на концепции, разработанной еще в 90-х. И они говорят, что это не должно нарушать никаких законов физики. Теоретически, варп-двигатели изгибают и изменяют форму пространства-времени, чтобы увеличить разницу во времени и расстоянии, что в некоторых обстоятельствах может позволить путешественникам преодолевать расстояния быстрее скорости света.
Одно из таких обстоятельств было описано более четверти века назад мексиканским физиком-теоретиком Мигелем Алькубьерре . Его идея, предложенная в 1994 году, состояла в том, что спа-корабль, работающий на так называемом "двигателе Алькубьерре", может совершить это путешествие быстрее скорости света. Проблема в том, что для этого требуется много отрицательной энергии в одном месте, что просто невозможно в соответствии с существующей физикой.
Но у нового исследования есть обходной путь. По мнению исследователей из независимой исследовательской группы Applied Physics, базирующейся в Нью-Йорке, можно отказаться от фикции отрицательной энергии и все-таки создать варп-двигатель, хотя это, возможно, немного медленнее, чем хотелось бы. "Мы пошли в другом направлении, чем НАСА и другие, и наши исследования показали, что на самом деле существует несколько других классов варп-двигателей в общей теории относительности", - говорит астрофизик Алексей Бобрик из Лундского университета в Швеции.
"В частности, мы сформулировали новые классы решений для варп-двигателей, которые не требуют отрицательной энергии и, таким образом, становятся физическими."
Почему негативная энергия так важна? Потребность в отрицательной энергии обходит некоторые проблемы общей теории относительности, связанные с перемещением быстрее скорости света, поскольку она позволяет пространству расширяться и сжиматься быстрее света, сохраняя при этом все в пределах его деформации в пределах универсальных скоростей.
К сожалению, это создает еще больше проблем - прежде всего, тот факт, что нужная нам отрицательная энергия существует только в виде флуктуаций в квантовом масштабе. Пока мы не найдем способ собрать массу размером с Солнце, такой двигатель просто невозможен.
Новое исследование работает вокруг этого - согласно статье, отрицательная энергия не потребуется, но очень мощное гравитационное поле будет. Гравитация будет выполнять тяжелую работу по изгибу пространства-времени, так что поток времени внутри и снаружи машины искривления будет значительно отличаться.
Однако забронировать билеты вы пока не сможете - масса, необходимая для создания заметного гравитационного воздействия на пространство-время, будет не меньше размера планеты, и еще предстоит ответить на множество вопросов. "Если взять массу всей планеты Земля и сжать ее до 10-метровой оболочки, то поправка на скорость времени внутри нее все равно будет очень мала, примерно один лишний час в год", - говорит Бобрик.
Еще один интересный результат исследования касается формы варп-двигателя: более широкий и высокий сосуд потребует меньше энергии, чем длинный и тонкий. Подумайте о пластине, которую держат вертикально и бросают сначала в стену, и вы получите представление об оптимальной форме двигателя.
В то время как реальность путешествий к далеким звездам и планетам все еще далека, новое исследование является последним дополнением к растущему объему исследований, предполагающих, что принципы варп-двигателей научно обоснованы.
Исследователи признают, что они все еще не уверены, как именно собрать воедино технологию, которую они описали в своей статье, но, по крайней мере, теперь складываются новые цифры. Они верят, что в далеком будущем варп-двигатель станет реальностью. "Хотя мы все еще не можем превысить скорость света, нам не нужно, чтобы он стал межзвездным видом", - говорит Джанни Мартир, один из ученых в группе прикладной физики, стоящей за новым исследованием. - Наши исследования варп-двигателей могут объединить нас всех."
Напомним, ранее сообщалось, что инженер НАСА предложил двигатель, нарушающий законы физики.
