Инженеры предложили первую модель физически возможного варп-двигателя

Идея варп-двигателя, переносящего нас через большие области космоса со скоростью, превышающей скорость света, давно очаровывала как ученых, так и любителей научной фантастики.

Хотя мы все еще очень далеки от того, чтобы преодолеть любые универсальные ограничения скорости, это не значит, что мы никогда не покорим волны искривленного пространства-времени.

Группа физиков составила первое предложение о физическом двигателе деформации, основанное на концепции, разработанной еще в 90-х годах. И они говорят, что оно не должно нарушать никаких законов физики.

Теоретически деформирующие двигатели изгибают и изменяют форму пространства-времени, чтобы преувеличивать разницу во времени и расстоянии, что при некоторых обстоятельствах может позволить путешественникам перемещаться быстрее скорости света.

Одно из этих обстоятельств было описано более четверти века назад мексиканским физиком-теоретиком Мигелем Алькубьерре. Его идея, предложенная в 1994 году, заключалась в том, что космический корабль, приводимый в действие так называемым «двигателем Алькубьерре», мог совершить это путешествие со скоростью, превышающей скорость 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 словам исследователей из независимой исследовательской группы Applied Physics из Нью-Йорка, можно отказаться от фикции отрицательной энергии и по-прежнему создавать варп-двигатель, хотя он, станет 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 отрицательная энергия так важна? Потребность в отрицательной энергии позволяет обойти некоторые проблемы общей теории относительности, связанные с путешествиями со скоростью, превышающей скорость света, поскольку позволяет пространству расширяться и сжиматься быстрее света, сохраняя при этом все в пределах своей деформации.

К сожалению, пока не решены собственные проблемы — в первую очередь, то, что необходимая нам отрицательная энергия существует только в виде флуктуаций в квантовом масштабе. Пока мы не сможем найти способ собрать массу размером с Солнце, такой привод просто невозможен.

Новое исследование работает вокруг этого — согласно статье, отрицательная энергия не потребуется, но очень мощное гравитационное поле необходимо. Гравитация сделает тяжелую работу по изгибу пространства-времени, так что течение времени внутри и снаружи машины привода основы будет значительно отличаться.

Однако вы пока не сможете забронировать билеты — масса, необходимая для создания заметного гравитационного воздействия на пространство-время, будет не меньше размера планеты, и есть еще много вопросов, на которые нужно ответить.

«Если мы возьмем массу всей планеты Земля и сожмем ее до оболочки размером 10 метров, то поправка ко времени внутри нее все равно будет очень мала, примерно на один дополнительный час в году», — говорит Бобрик.

Несмотря на то, что до реальности путешествия к далеким звездам и планетам еще далеко, новая работа является дополнением к растущему количеству исследований, которые предполагают, что принципы варп-двигателей обоснованы с научной точки зрения.

Исследователи признают, что они до сих пор не совсем уверены, как собрать воедино технологию, которую они описали в своей статье, но, по крайней мере, теперь складывается больше цифр. Они уверены, что в далеком будущем варп-двигатель станет реальностью.

Исследование опубликовано в журнале Classical and Quantum Gravity.

Источники: Фото: 2D-визуализация двигателя Алькубьерре, показывающая расширение и сужение пространства-времени. (AllenMcC / Викимедиа, Creative Commons)