Варп-двигатель даёт возможность двигаться со скоростями близкими или даже больше, чем скорость света. Но какой принцип работы этого двигателя и возможно ли его создать с помощью современных технологий?
Скорость света огромна по человеческим меркам, фотон со скоростью 300 000 километров в секунду с поверхности Солнца до Земли долетает чуть более чем за 8 минут, а это около 150 000 000 километров. Но это мелочи на масштабах галактики, приняв во внимание расстояния до ближайших к нам звёзд, таких как Проксима Центавра, звезда Барнарда или Сириус, от них фотону до Земли лететь более пяти лет. Если мы хотим отправиться к далеким звёздным системам, то нужно превзойти скорость света, но не противоречит ли это теории относительности?
Общая теория относительности утверждает, что пространство и время слиты, и ничто не может двигаться быстрее, чем скорость света, а также описывает, как масса и энергия деформируют пространство-время. Следовательно, кривизна пространства-времени — это то, что мы ощущаем как гравитацию. Первые писатели научной фантастики рассмотрели это искривление как способ преодоления ограничения в виде скорости света.
В 1994 году мексиканский физик Мигель Алькубьерре показал, что сжатие пространства-времени перед космическим кораблём при его расширения позади него математически возможно и оно вписывается в рамки законов общей теории относительности Эйнштейна. Если, например, космический корабль стоит в точке А и ему нужно добраться в точку B, которая находится на расстоянии 5 световых лет, а скорость корабля при этом составляет одну десятую от скорости света, то ему понадобится 50 лет, чтобы совершить такой перелёт. Однако если мы сможем сжать пространство между точкой А и B так, чтобы расстояние между ними составляло половину светового года, то космический корабль при этом прибудет в точку B уже через 5 лет.
Как уже было выше упомянуто, данный принцип никак не нарушает законы общей теории относительности, ведь мы не двигались быстрее света, а просто сжали пространство-время перед собой. Но этот двигатель пока невозможен, ведь для работы он требует негативной энергии. Для её генерации нужно использовать огромное количество вещества, для создания дисбаланса между частицами и античастицами. Этот дисбаланс приводит к получению негативной плотности энергии. Варп-двигатель Мигеля Алькубьерре использовал бы эту негативную энергию для создания пространственно-временного пузыря, но по его подсчётам, чтобы варп-двигатель произвёл достаточно негативной энергии для деформации стометрового пузырька, нам понадобится масса всей видимой Вселенной.
Некоторые учёные обнаружили, что массы нужно в разы меньше до примерно массы Солнца, другие же считают, что негативной энергии вообще не нужно и предлагают свои математические модели, которые в настоящее время экспериментально проверить невозможно. Так или иначе, существование варп-двигателей пока остаётся только гипотетическим.
Автор: Алексей Нимчук. Редакция: Фёдор Карасенко.
Ставьте палец вверх, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мои каналы в телеграме и на youtube. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос. Поддержать наш канал материально можно через patreon.
