На сегодняшний день мы сильно ограничены, когда речь заходит о путешествиях к планетам вокруг далеких звезд. Даже космическому кораблю, движущемуся со скоростью света, потребовалось бы четыре года, чтобы достичь ближайшей звезды, и более двух миллионов лет, чтобы добраться до ближайшей галактики.
Проблема в том, что законы физики, кажется, запрещают возможность движения чего-либо быстрее скорости света, что делает дальние космические перелеты практически невозможными.
Но что, если существует способ обойти это ограничение?
Подумаем о Warp Drive (варп-двигателе) — концепции, которая, как оказалось, не ограничивается лишь вселенной «Звездного пути». Это нечто, выходящее за рамки выдумки.
Недавно, на Форуме по движению и энергии Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA), инженер Джозеф Агнью из Университета Алабамы выдвинул идею о том, что деформационный привод может быть возможен и что он способен работать, не нарушая законов физики. Иными словами: варп-двигатель действительно мог бы существовать!
Исследование опиралось на существующую концепцию, известную как варп-двигатель Алькубьерре, которая в последние годы набирает обороты, несмотря на то, что пока остается чисто теоретической.
Согласно теории, этот реальный двигатель искривления пространства работал бы, растягивая структуру пространства-времени подобно волне, сжимая пространство перед кораблем и расширяя пространство позади него.
Быстрее скорости света
Космический корабль, оседлавший эту волну, мог бы эффективно управлять «пузырем искривления» и достигать скоростей, значительно превышающих скорость света. Поскольку корабль на самом деле не движется сквозь пространство-время (а скорее перемещает само пространство-время), он не будет подвержен негативным эффектам путешествия на релятивистских скоростях.
Любопытно, что недавнее открытие гравитационных волн укрепило эту концепцию, поскольку оно подтверждает предсказание Эйнштейна и доказывает, что основа для деформационного импульса действительно существует.
Агнью заявил:
«За последние примерно 5-10 лет был достигнут огромный прогресс в направлении предсказания ожидаемых эффектов импульса, определения того, как можно было бы воплотить его в жизнь, укрепления фундаментальных допущений и концепций и, моё любимое, способов проверки теории в лаборатории. Открытие LIGO несколько лет назад было, на мой взгляд, огромным прорывом в науке, поскольку оно экспериментально доказало, что пространство-время может «деформироваться» и искривляться в присутствии огромных гравитационных полей, и что это распространяется по Вселенной таким образом, что мы можем это измерить».
Путешествия к другим звездам
Короче говоря, двигатель Алькубьерре допускает путешествия без нарушения законов относительности в общепринятом смысле. Как Агнью сообщил, эта концепция вдохновляла его еще со старшей школы, и он следит за ее развитием с тех пор.
Конечно, концепция варп-двигателя требует дополнительной поддержки и многочисленных прорывов, прежде чем станут возможны экспериментальные исследования. Это включает в себя как прогресс в теоретической базе, так и технологические достижения.
С другой стороны, технические специалисты должны стремиться к максимальному совершенствованию оборудования и процессов, делая высокие плотности энергии более достижимыми.
Огромное количество положительной и отрицательной энергии, необходимое для создания пузыря искривления, остается главным вызовом, связанным с концепцией Алькубьерре.
Единственный предсказуемый способ сделать это, говорит Агнью, — через новые прорывы в физике элементарных частиц, квантовой механике и метаматериалах.