Найти в Дзене
Andy Green

Можно ли двигаться быстрее света?

Если коротко — по законам известной физики нет, но вопрос не так прост, как кажется. Согласно специальной теории относительности Эйнштейна, скорость света в вакууме — это абсолютный предел для любого объекта, имеющего массу. Чем быстрее тело движется, тем больше энергии нужно, чтобы ускорить его ещё сильнее. На скорости, близкой к световой, масса объекта фактически растёт до бесконечности, а значит, чтобы достичь скорости света, потребовалась бы бесконечная энергия. Это физически невозможно. Но ограничения Эйнштейна действуют только внутри пространства-времени, а не обязательно для самого пространства. И вот здесь начинается самое интересное. Во-первых, пространство само по себе может расширяться быстрее света. Так, в первые мгновения после Большого взрыва во время космической инфляции Вселенная увеличивалась экспоненциально — точки, удалённые друг от друга, отдалялись со скоростью, превышающей световую. Это не нарушает законов физики, потому что не тела движутся через пространство — с

Если коротко — по законам известной физики нет, но вопрос не так прост, как кажется.

Согласно специальной теории относительности Эйнштейна, скорость света в вакууме — это абсолютный предел для любого объекта, имеющего массу. Чем быстрее тело движется, тем больше энергии нужно, чтобы ускорить его ещё сильнее. На скорости, близкой к световой, масса объекта фактически растёт до бесконечности, а значит, чтобы достичь скорости света, потребовалась бы бесконечная энергия. Это физически невозможно.

Но ограничения Эйнштейна действуют только внутри пространства-времени, а не обязательно для самого пространства. И вот здесь начинается самое интересное.

Во-первых, пространство само по себе может расширяться быстрее света. Так, в первые мгновения после Большого взрыва во время космической инфляции Вселенная увеличивалась экспоненциально — точки, удалённые друг от друга, отдалялись со скоростью, превышающей световую. Это не нарушает законов физики, потому что не тела движутся через пространство — само пространство растягивается. И этот эффект наблюдается и сегодня: далёкие галактики удаляются от нас с «сверхсветовыми» скоростями из-за ускоренного расширения Вселенной.

Во-вторых, существуют гипотетические объекты, которые могли бы двигаться быстрее света, если бы они существовали изначально. Это так называемые тахионы — частицы с мнимой массой. Теоретически они всегда движутся быстрее света и не могут замедлиться до «нормальных» скоростей. Но пока тахионы не обнаружены, и многие физики считают, что они — просто математическая абстракция, а не реальность.

В-третьих, существует концепция искривления пространства-времени — «варп-двигателя», предложенная в 1994 году мексиканским физиком Мигелем Алькубьерре. Он показал, что если сжать пространство перед кораблём и растянуть позади него, можно создать «пузырь», который перемещается быстрее света, не нарушая локальные законы физики. Сам корабль внутри пузыря при этом не движется относительно окружающего пространства, а лишь «катится» вместе с ним. Проблема в том, что для создания такого эффекта требуется отрицательная энергия — нечто вроде антивещества в экстремальной форме, которое пока не найдено.

Ещё одна теоретическая возможность — кротовые норы, или тоннели в пространстве-времени. Они могут соединять отдалённые точки космоса, позволяя обойти световой барьер не ускорением, а «сокращением пути». Но, как и варп-пузырь, они требуют экзотической материи с отрицательной плотностью энергии, без которой тоннель мгновенно схлопывается.

На уровне практики — всё, что имеет массу, ограничено световым пределом. Даже фотоны, движущиеся со скоростью света, не могут быть догнаны или обогнаны. Но сама идея «скорости» теряет смысл, если пространство можно искривлять или сворачивать.

Итак:

— Двигаться
через пространство быстрее света невозможно.

— Но
пространство может двигаться само быстрее света.

— И возможно, однажды человек научится
играть с геометрией Вселенной, а не просто лететь в ней.

Если это случится, тогда звёзды перестанут быть недосягаемыми, и мы действительно сможем «обогнать свет» — не нарушая ни одного закона, просто переписав само понятие движения.