RW Space

На протяжении десятилетий мы мечтали посетить другие звездные системы. Есть только одна проблема — они так далеко, что при обычном космическом полете потребовались бы десятки тысяч лет, чтобы добраться даже до ближайшего.

Физики не из тех людей, которые легко сдаются. . Дайте им несбыточную мечту, и они дадут вам невероятный гипотетический способ воплотить ее в реальность. Может быть.

В исследовании 2021 года, проведенном физиком Эриком Ленцем из Геттингенского университета в Германии, у нас может быть жизнеспособное решение дилеммы, и оно может оказаться более осуществимым, чем другие потенциальные варпы. дисков.

Эта область привлекает множество ярких идей, каждая из которых предлагает свой подход к решению загадки путешествия со скоростью, превышающей скорость света: создание средства отправки чего-либо в космос со сверхсветовой скоростью.

Гипотетическое время полета до Проксимы Центавра, ближайшей известной звезды к Солнцу. (Э. Ленц)

Однако с этим понятием есть некоторые проблемы. В традиционной физике, в соответствии с теориями относительности Альберта Эйнштейна, нет реального способа достичь или превысить скорость света, что нам понадобится для любого путешествия, измеряемого световыми годами.

Это тем не менее, это не остановило физиков от попыток нарушить это универсальное ограничение скорости.

Хотя толкать материю выше скорости света всегда будет большим запретом, само пространство-время не имеет такого правила. На самом деле, дальние уголки Вселенной уже растягиваются быстрее, чем ее свет может когда-либо надеяться на это.

Чтобы таким же образом искривить небольшой космический пузырь для транспортных целей, нам потребуется решить уравнения относительности, чтобы создать плотность энергии ниже, чем пустота космоса. Хотя этот вид отрицательной энергии возникает в квантовом масштабе, накопление достаточного количества «отрицательной массы» по-прежнему является областью экзотической физики.

Помимо других видов абстрактных возможностей, таких как червоточины и путешествия во времени, отрицательная энергия может помочь привести в действие то, что известно как варп-двигатель Алькубьерре.

Эта спекулятивная концепция будет использовать принципы отрицательной энергии для искривления пространства вокруг гипотетического космического корабля, что позволит ему эффективно двигаться быстрее, чем света, не бросая вызов традиционным физическим законам, за исключением причин, объясненных выше, мы не можем надеяться создать такой фантастический источник топлива для начала.

Но что, если бы можно было каким-то образом достичь скорости, превышающей скорость путешествие на свету, которое сохраняет веру в теорию относительности Эйнштейна, не требуя каких-либо видов экзотической физики, которую физики никогда не видели?

Художественное представление различных конструкций космических кораблей в «варп-пузырях». (Э. Ленц)

В недавней работе Ленц предлагает один из таких способов, которым мы могли бы быть в состоянии сделать это благодаря тому, что он называет новым классом сверхбыстрых солитонов — своего рода волной, которая сохраняет свою форму и энергию, двигаясь с постоянной скоростью (и в данном случае со скоростью выше скорости света). /p>

Согласно теоретическим расчетам Ленца, эти сверхбыстрые солитонные решения могут существовать в рамках общей теории относительности и исходить исключительно из положительной плотности энергии, а это означает, что нет необходимости рассматривать экзотические источники с отрицательной плотностью энергии, которые не еще не подтверждено.

При наличии достаточной энергии конфигурации этих солитонов могут функционировать как «варп-пузыри», способные к сверхсветовому движению и теоретически позволяющие объекту проходить сквозь пространство-время, будучи защищенным от экстремальных приливных сил.

Это впечатляющий подвиг теоретической гимнастики, хотя количество энергии gy означает, что этот варп-двигатель на данный момент является лишь гипотетической возможностью.

«Энергия, необходимая для того, чтобы этот двигатель, движущийся со скоростью света, охватывал космический корабль радиусом 100 метров, был порядка сотен раз масса планеты Юпитер, — сказал Ленц в марте прошлого года.

«Экономия энергии должна быть резкой, примерно на 30 порядков, чтобы быть в пределах досягаемости современных ядерных реакторов деления».

p>

Хотя исследование Ленца претендует на звание первого известного решения в своем роде, его статья появилась почти в то же время, что и другой недавний анализ, также опубликованный в марте 2021 года, в котором предлагалась альтернативная модель физически возможного варп-двигателя. для работы этого не требуется отрицательная энергия.

Обе команды установили контакт, сказал Ленц в то время, и исследователь намеревался поделиться своими данными, чтобы другие ученые могли изучить его цифры. Ленц также представил свои выводы публике в прямом эфире на YouTube.

Есть еще много головоломок, которые нужно решить, но свободный поток таких идей остается нашей главной надеждой когда-либо получить шанс посетить эти далекие мерцающие звезды.

«Эта работа отодвинула проблему путешествий со скоростью, превышающей скорость света, на один шаг от теоретических исследований в фундаментальной физике и ближе к инженерным наукам», – сказал Ленц.

p>

«Следующий шаг — придумать, как уменьшить астрономическое количество энергии, необходимой для современных технологий, таких как большая современная атомная электростанция. Затем мы можем поговорить о создании первых прототипов. .»

Результаты были опубликованы в журнале Classical and Quantum Gravity.

Версия этой статьи была впервые опубликована в марте 2021 года.