Как работает варп-двигатель и почему сейчас это невозможно?
Варп-двигатель представляет собой вымышленную силовую установку для космических кораблей из научно-фантастических произведений. Фантасты считают, что звездолеты с ними способны перемещаться со скоростью, которая более скорости света. В итоге корабль сможет за короткое время межзвездные расстояния. Только сейчас это пока мечты, поскольку мы не научились достигать даже околосветовых скоростей. Рассмотрим принцип работы варп-двигателя и актуальные проблемы, которые следует решить на данный момент для реализации проекта.
Название произошло от английского словосочетания Warp drive, что переводится на русский язык, как двигатель искривления. Особенно хорошо освещается в «Звездном пути» и большинстве изданий А.Азимова.
Предыстория
В 1905 году, когда Эйнштейном была предложена теория относительности, тогда деятели науки ограничивались абсолютизацией качественной нестабильности явлений, происходящих во Вселенной. В перечень ограничений входила и нерушимость скорости света, из которой следовала невозможность появления сверхсветовых полетов в космос.
С течением времени ученые сумели справиться с земным притяжением и звуковым барьером, но такое препятствие, как скорость света, им было не под силу. Позже, в 1994 году, Мигель Алькубьерре, физик из Мексики, предложил такой способ растягивания полотна пространства-времени, который в теории «давал жизнь» заветным сверхсветовым путешествиям.
Принцип работы варп-двигателя
Данный способ путешествий в космос подразумевает волнообразное расширение материи пространства-времени. В теории волна способствует сжатию пространства до объекта и расширению после него. Внутри у объекта есть возможность совершать движения по заданной траектории, которую называют «варп-пузырем» плоского пространства.
В научном мире этот процесс именуют «метрикой Алькубьерре». Будучи созданной в рамках теории Эйнштейна, дает возможность варп-пузырю возникать в ранее плоской области временного пространства и совершать перемещение с огромной скоростью (больше скорости света). Изнутри пузырь представляет собой бездеятельную систему отсчета, причем с абсолютно любым объектом. Корабль передвигается с ним, а не внутри него, поэтому некоторые эффекты релятивизма (замедление времени и др.) реализовать невозможно.
В общеизвестной трактовке теория Эйнштейна и правила пространства-земли соблюдаются. Отчасти это происходит потому, что способ не подразумевает передвижение со скоростью, превышающей световую. Так или иначе, световой луч, находящийся в пузыре, всегда движется быстрее корабля. В контексте «быстрее света» корабль достигает заданной точки раньше светового луча, перемещающегося вне границ варпа.
Двигатель работает с пространством-временем вокруг корабля, а именно растягивает и уменьшает его. Сам агрегат не делает никаких движений и не наращивает скорость. Толчок вперед осуществляется посредством движения материи вокруг агрегата. Космическая машина движется вперед за счет сжатия пространства-времени, а дальнейшему движению способствует растягивание позади него.
Скорость движения корабля может превышать скорость света по одной причине: нет объекта в космической плоскости, чья скорость движения превышала бы скорость света, но не установлены рамки скорости для сжатия и растягивания самого пространства. Мы не приводим в движение объекты, находящиеся в пространстве, а обеспечиваем движение самого пространства.
Также рекомендуем прочесть статью «Имеет ли право на существование стартап VRD».
Существующие проблемы
- Не установлен еще метод образования пузыря деформации в определенной пространственной области.
- Даже при предположении, что способ создания найден, нет предположений ученых, как проникнуть внутрь.
- Для создания пузыря требует огромное количество энергии. Нет представления, как его получить, ведь нужен энергетический эквивалент юпитерской массы. Ученые надеются на обнаружение новой материи в процессе развития квантовой физики и механики, метаматериалов. Возможно она сможет обеспечить устройство требуемой энергией.
- Риск уничтожения миров частицами, которые случайно были ускорены при путешествии.
- Излучение Хокинга, способное убить живое существо, оказавшееся внутри пузыря.
- Слабая изученность принципа работы варп-двигателя.
