Почти 60 лет назад оригинальный сериал Star Trek зажёг в воображении публики мечту о том, что однажды люди смогут путешествовать по галактике на кораблях с двигателями варп, способными разгоняться быстрее света, сообщает Йорик со ссылкой на National Geographic.
Идея о том, что будущие человеки смогут сесть на такой корабль и уже к вечеру оказаться в далёкой звездной системе, быстро стала классикой научной фантастики — не только в Star Trek, но и в десятках других фильмов, сериалов и книг, любимых целыми поколениями фанатов.
Многие из этих фанатов в детстве выросли и стали учёными. И сегодня некоторые из них искажают пространство-время, чтобы сделать варп-двигатель ближе к реальности.
Десятилетиями большинство физиков считали варп-двигатель невозможным. Но в последние годы теоретические исследования показали, что эта вымышленная технология не обязательно нарушает законы физики — открытие, вызвавшее волну интереса к созданию реального варп-двигателя.
Хотя остаётся множество практических проблем — в частности, как создать и использовать огромную энергию, необходимую для работы — некоторые физики считают, что это не выходит за пределы возможного.
«Удивительно, как писатели научной фантастики придумывают идеи, а потом мы выясняем, что они могут работать», — говорит Алексей Бобрик, астрофизик и пионер в исследованиях варп-двигателя из компании Applied Physics, работающей с государственными и частными структурами. «В этом есть что-то по-настоящему красивое».
От научной фантастики к теоретической физике
Есть причина, почему физики вроде Бобрика относятся к варп-двигателю серьёзно: концепция не такая уж фантастическая. По сравнению с другими идеями научной фантастики о сверхсветовом движении, такими как кротовые норы или гипердвигатели в экстраизмерениях, варп-двигатель «самый простой для согласования с известной физикой», объясняет физик и популяризатор науки Сабина Хоссенфельдер, которая регулярно делится новыми исследованиями варп-двигателей на своём популярном YouTube-канале.
В научной фантастике варп-двигатель — это система, создающая пузырь пространства-времени вокруг космического корабля. Этот пузырь затем разгоняется, позволяя кораблю двигаться быстрее света. На первый взгляд это может показаться невозможным: согласно теории относительности Эйнштейна, объекты во Вселенной не могут разгоняться сверх скорости света.
Однако само пространство-время может искривляться или деформироваться с любой скоростью.
Научный консультант Star Trek и астрофизик Эрин МакДональд советует представлять пространство-время как ткань, в которую «встроены» объекты — от звёзд до космических кораблей.
«Если вы обернёте корабль этой тканью пространства-времени, а сама ткань будет двигаться быстрее света, унося вас с собой — это на самом деле не нарушает законы физики», — объясняет МакДональд.
Эта концепция существовала в научной фантастике задолго до появления Star Trek. Неудивительно, что создатель Star Trek Джин Родденберри выбрал именно варп-двигатель вместо более фантастических способов сверхсветового движения, отмечает автор и историк Star Trek Райан Бритт.
«Родденберри был одержим проверкой фактов насколько это возможно», — говорит Бритт. «Ранее такого никогда не было в научно-фантастическом телевидении».
Но, насколько бы правдоподобной ни казалась общая концепция, варп-двигатель всё ещё считался чистой выдумкой. Проблема, объясняет МакДональд, заключается в том, что искривление пространства-времени таким образом потребовало бы колоссального количества энергии.
В важной статье 1994 года, считающейся первой серьёзной научной попыткой изучить работу варп-двигателя, физик Мигель Алькубьерре разработал математическую модель, при которой пространство-время сжималось бы перед кораблём и расширялось позади него. Хотя так называемый двигатель Алькубьерре мог бы перемещать пузырь пространства-времени с любой скоростью, Алькубьерре выяснил, что создание пузыря даже диаметром всего в несколько метров потребовало бы энергии, сравнимой с массой Солнца.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
