Предложена новая модель варп-двигателя, не нарушающего законы физики

В научно-фантастической литературе варп-двигатель - это технология, позволяющая путешествовать быстрее скорости света

В научно-фантастической литературе варп-драйв - это технология, позволяющая путешествовать быстрее скорости света за счет искривления пространства и времени, что позволяет преодолеть барьер скорости света. В реальности подобное не является абсолютно невозможным. Согласно общепринятой теории относительности Эйнштейна, нельзя ускорить объекты от скорости ниже скорости света до скорости выше скорости света, поскольку для этого потребуется бесконечное количество энергии, тем не менее, это ограничение относится только к объектам в пространстве-времени, а не к самому пространству-времени. Пространство-время может расширяться или искривляться с любой скоростью, и даже физики считают, что Вселенная расширяется быстрее скорости света. Поэтому в диапазоне от фантастики до науки варп-двигатели находятся на стороне науки.

Варп-двигатель Алькубьерре звездолета Энтерпрайз

Недавно два исследователя из отдела прикладной физики создали новую модель варп-двигателя. Они описывают ее как модель космического корабля, который может путешествовать быстрее скорости света, не нарушая законов физики. Исследователи Алексей Бобрик и Джанни Мартире утверждают, что это первая общая модель реального варп-двигателя.Вместе они написали и опубликовали работу под названием "Представление физических варп-двигателей, классической и квантовой гравитации (2021)".

Вместе они написали и опубликовали работу под названием " Представление физических варп-двигателей, классической и квантовой гравитации (2021)".

Каждый раз, когда кто-то упоминает о варп-двигателях, первое, что приходит на ум, это, конечно, сериал "Звездный путь", где благодаря варп-двигателю экипаж преодолевал огромные расстояния в пространстве гораздо быстрее скорости света. Однако в реальной жизни многие ученые, с трудом принимают идею такого двигателя, поскольку эта теория нарушает законы физики.

Концепция варп-двигателя заключается в создании " варпового пузыря" перед кораблем для искривления пространства-времени. Одним из подходов к созданию такой системы является так называемый привод Алькубьерре. Эта идея основана на решении уравнений поля Эйнштейна в общей теории относительности. Она была создана физиком-теоретиком Мигелем Алькубьерре. Согласно его теории, космический корабль может достичь скорости, превышающей скорость света, если создать регулируемое поле с плотностью энергии ниже, чем в вакууме ( с отрицательной массой). Вместо того чтобы преодолевать скорость света, звездолет будет двигаться, сужая пространство перед собой и растягивая позади себя, что должно позволить ему двигаться со скоростью, превосходящей скорость света. Объекты не могут ускориться до скорости света в пределах обычного пространства-времени, поэтому "Пузырь Алькубьерре" сдвигает окружающее объект пространство таким образом, что объект движется быстрее, чем свет в обычном пространстве, не нарушая законов физики.


Пузырь Алькубьерре

Хотя предлагаемая Алькубьерре измерительная система согласуется с полевыми уравнениями Эйнштейна, создание такого привода не представляется возможным с нашим нынешним пониманием. Система привода Алькубьерре требует отрицательной плотности энергии, поэтому для ее создания необходима некая особая материя или манипуляции с темной энергией. Если такой материи с нужными свойствами не существует, то и привод не может быть создан. В своей оригинальной статье Алькубьерр утверждал, что "вакуум Казимира" между параллельными пластинами может удовлетворить требование отрицательной энергии для привода Алькубьерра.

В новой попытке разработать работающий искривляющий привод исследователи шагнули дальше предыдущих идей, основанных на искривлении пространства-времени. Бобрик и Мартире создали модель, которая, по их мнению, может быть реализована в будущем. Основываясь на идее искривления Алькубьерре, оба ученых предполагают, что вместо этого для искривления пространства-времени можно использовать мощную гравитационную силу. Для этого необходимо найти способ сжать планету до размеров космического корабля, чтобы использовать ее гравитацию. Эти проблемы пока не позволяют создать работающий варп-двигатель сегодня, однако данная модель не является невозможной и позволяет предположить, что когда-нибудь в будущем можно будет создать работающий двигатель.

"Многие люди в области науки знают о приводе Алькубьерре и считают, что варп-приводы нефункциональны из-за необходимости использования отрицательной энергии", - говорит Алексей Бобрик. "Однако это утверждение неверно; мы пошли в другом направлении, в отличие от НАСА и других специалистов, и наши исследования показали, что на самом деле существует несколько других классов приводов искривления в общей теории относительности. В частности, мы сформулировали новые классы решений варп-двигателей, которые не требуют отрицательной энергии и, таким образом, становятся физическими."

"Хотя мы по-прежнему не можем превзойти скорость света, но нам не обязательно это делать, чтобы стать межзвездным видом", - говорит Джанни Мартире, - "Наше исследование варп-двигателя имеет потенциал, чтобы сплотить нас всех".

via