Дикое открытие предполагает, что варп-двигатель возможен в рамках известной физики
Одним из наиболее серьезных барьеров, удерживающих человечество от звезд, является ограничение скорости Вселенной.
Даже если бы у нас была технология, позволяющая летать в космосе на высокоскоростных колониальных кораблях, насколько быстро мы способность нормально путешествовать ограничена скоростью света в вакууме. Ничто во Вселенной не может двигаться со скоростью более 300 000 километров в секунду (186 000 миль в секунду) – и ничто, обладающее массой, не может достичь такой скорости.
Однако существуют теоретические обходные пути и лазейки, связанные с тот факт, что сама ткань пространства-времени может деформироваться и сгибаться. Существует понятие червоточин или мостов Эйнштейна-Розена: сокращений, создаваемых сворачиванием пространства-времени.
И еще есть варп-двигатель, или двигатель Алькубьерре, гипотетический двигатель, который может создавать деформации в пространстве-времени, которые обходить ограничение скорости. Он будет работать, сжимая пространство спереди и расширяя его сзади, как зубная паста в тюбике, тем самым уменьшая количество пространства, которое нужно преодолеть, и позволяя некоторому гипотетическому кораблю преодолевать расстояние быстрее, чем если бы пространство-время оставалось в покое.
По понятным причинам, это не то, чего человечеству удалось достичь. Но международная группа ученых под названием «Прикладная физика» выдвигала теории о том, как это может работать, и теперь они думают, что у них есть новое решение, которое они называют варп-двигателем с постоянной скоростью.
«Это исследование меняет ход разговора. о варп-двигателях», — говорит физик Джаред Фукс из прикладной физики, защитивший докторскую диссертацию в Университете Алабамы в Хантсвилле.
«Продемонстрировав первую в своем роде модель, мы показали, что Варп-двигатели нельзя отнести к научной фантастике».
Когда мексиканский физик-теоретик Мигель Алькубьерре предложил свой варп-двигатель в 1994 году, у него был существенный недостаток. Чтобы создать дисбаланс в пространстве-времени, вокруг объекта потребовался пузырь отрицательной плотности энергии, питаемый либо экзотическими частицами, которые мы еще не открыли, либо таинственной темной энергией, которая управляет расширением Вселенной.
Это даже отдаленно не достижимо, в настоящее время или, возможно, когда-либо, но есть что-то еще, что может искривить пространство-время – и это гравитация.
Предыдущая работа в Applied Physics описывала, как разрабатывается сверхмощная гравитационная поле может сжимать пространство-время, сохраняя при этом двигатель в пределах известной (хотя и чрезвычайно трудной для реализации) физики.
Последняя работа аналитического центра сосредоточена на аналогичном решении, предполагая теорию варп-двигателя, который может манипулировать пространством-временем, чтобы вести себя так, как будто гравитационно реагирует на обычную материю.
Оно состоит из стабильной оболочки материи с, как описывают исследователи, «модифицированным вектором сдвига внутри». Образовавшийся варп-пузырь, изображенный ниже, мог бы отправить космический корабль в космос со скоростью ниже скорости света, но, по словам исследователей, он мог бы работать без необходимости использования экзотических источников энергии.
«В этой статье мы разработали первое на сегодняшний день решение для субсветового физического варп-двигателя с постоянной скоростью, которое полностью соответствует геодезическим транспортным свойствам метрики Алькубьерре», — Фукс и коллеги пишут в своей опубликованной статье.
«Этот захватывающий новый результат предлагает важный первый шаг к пониманию того, что делает решения в области физической деформации».
Заметьте, это все еще непрактично. Но это может быть шагом в правильном направлении. Команда намерена продолжить изучение своей модели, чтобы увидеть, смогут ли они ее усовершенствовать, и планирует изучить способы увеличения достижимых ею скоростей.
«Хотя такая конструкция все равно потребует значительного количества энергии, оно демонстрирует, что эффекты деформации могут быть достигнуты без экзотических форм материи», — говорит физик Кристофер Хелмерих из прикладной физики и аспирант Университета Алабамы в Хантсвилле.
«Эти открытия открывают путь к будущему сокращению энергетические потребности варп-двигателя».
Работа команды опубликована в журнале Classical and Quantum Gravity.
