Междузвездното пътуване продължава да развълнува умовете на обществеността. Warp дисковете отдавна са широко представени в поп културата, както в литературата, така и в киното. Но дали човечеството ще може да създаде технология, която да може да манипулира пространството и времето, осигурявайки пътуване по-бързо от светлината?
Това виждаме непрекъснато в научната фантастика: корабите, захранвани от деформация, позволяват на герои в история, роман, филм или телевизионен сериал да изследват нови планети и дори галактики. Тези превозни средства дори биха могли да летят по-бързо от скоростта на светлината, дори ако Общата относителност ни учи, че никой не може да пътува по-бързо от светлината. Не е ли? В края на краищата светлината няма маса, което означава, че може да пътува със скорост от 299,792,458 метра в секунда.
Всичко това е вярно. Нищо не може да надвишава универсалната граница на скоростта. Въпреки това, ние все още може да имаме способността да изградим основен диск, без да нарушаваме никакви физически закони.
През 1994 г. теоретичният физик Мигел Алкубиер от Мексико написа статия, в която представи математическите изчисления и научната основа за създаването на истински деформации, които не биха противоречали на общата относителност. Той се заинтересува от този метод на междузвездно пътуване, след като го видя в действие - покриване на гигантски разстояния в научнофантастичните произведения.
Космически кораб с warp устройство, както се вижда от художника.
Warp устройството разширява и свива тъканта на пространственото време около кораба и неговия балон. Апаратът по принцип не ускорява и не се движи. Платът се движи около него и по този начин го избутва напред. Като пример, представете си, че стоите на конвейер - движите се, но не ходите. Материята на лентата ви движи напред. Компресирането на пространството-времето пред космическия кораб ще го издърпа, а разширяването зад него ще продължи това движение напред. Айнщайн показа, че пространството-времето може да бъде огъната чрез маса или енергия, следователно, може да се манипулира по други начини. Причината този кораб да може да пътува по-бързо от светлината е, защото Общата относителност казва, че нищо в космоса не може да надхвърли ограничението на скоростта.обаче няма ограничение на скоростта за самото разширяване или свиване на пространството. Ние не движим нищо в пространството - движим самото пространство.
Работата на Алкубиер беше обнадеждаваща и впечатляваща, но имаше и много дупки в нея. В първоначалната работа той теоретизира, че за да се осигури такъв кораб с достатъчна мощност, ще е необходима повече отрицателна енергия, отколкото изобщо има във Вселената, а именно благодарение на нея пространството се разширява. Проблемът е, че отрицателната енергия е неуловима, дори много физици се съмняват в нейното съществуване, да не говорим, че ще можем да произвеждаме огромни количества от нея.
Нашите наблюдения за това, което може да бъде отрицателна енергия са, меко казано, недостатъчни. Предполага се, че това, което смятаме за празно пространство, в никакъв случай не е празно - то има енергийна плътност, която също се нарича нула. Според квантовата механика празното пространство се запълва с частици енергия, които се появяват и изчезват. Ако успеем да спрем появата им, ще получим отрицателна енергия.
Промоционално видео:
Визуализация на основата на полето според двигателя на Alcubierre.
Учените се опитаха да го създадат в лабораторията, като притиснаха две метални плочи (които бяха толкова плоски, че бяха идеално гладки на почти атомно ниво) на разстояние, много по-малко от дебелината на човешката коса. Останалото пространство беше толкова малко, че частиците не можеха да съществуват в него, поради което силата около плочите се увеличаваше и проявяваше свойствата на отрицателната енергия. Разбира се, тези наблюдения не са достатъчни - това е само един малък експеримент, резултатите от който далеч не могат да направят окончателни заключения.
Ако в бъдеще все пак успеем да измислим как да получим повече отрицателна енергия, тя може да не е необходима толкова, колкото беше предложил Алкубиер. Последните усъвършенствания на работата му, извършени от учени от НАСА, значително намалиха количеството енергия, което би било необходимо за деформация чрез вибриране на части от устройството при високи честоти. Това би улеснило придвижването през пространственото време и би намалило необходимото количество енергия. Настоящите теории за това колко отрицателна енергия може да се нуждае от деформация, варира от 65 екюла до множество отрицателни и положителни слънчеви маси. 65 екджеджула са приблизително това, което САЩ използват за една година. Това все още е много, но съвсем реално. Ако можем да използваме тъмна енергия, тогава няма да ни трябва повече от масата на Юпитер. Единственият проблем е, че ние всъщност не разбираме какво е тъмна енергия и как тя работи. И в крайна сметка може да бъде екзотичният материал, необходим за захранване на warp устройство.
За сравнение: за междузвездното пътуване на традиционните ракети не само ще са нужни стотици хиляди години, но резервоарът за гориво е по-голям от Вселената. И това да не говорим за факта, че все пак трябва да намерите материал, който да издържи толкова дълго пътуване.
В някои модели - например в концепцията на Харолд Уайт - космически кораб, задвижван от warp устройство, може да пътува 10 пъти по-бързо от светлината. С тази скорост можехме да достигнем най-близката екзопланета - Алфа Кентавър Б б - само за шест месеца, въпреки че сме на повече от четири светлинни години от Земята. Най-бързите съвременни превозни средства могат да достигнат скорост от малко над 32 хиляди километра в час: пътуването до Alpha Centauri B b с тази скорост ще отнеме 142 хиляди години. Тридесет и две хиляди километра в час са около 0,003% от скоростта на светлината.
Междузвезден космически кораб на НАСА с основен диск IXS Enterprise.
Пътуването с такава скорост би позволило на човечеството да пресече космологичния хоризонт и да изследва не само неговата Вселена, но и Мултивселената. На теория има ограничение на скоростта на деформация, но дори тези теоретични граници биха ни позволили да пътуваме до нови галактики за частична секунда. Като предимство корабът ще може да се ускорява и забавя, а пътниците няма да изпитат времево разширяване. Най-просто казано, би било възможно да се избегне ситуация, при която сте пристигнали до местоназначението си и сте се оказали толкова напред във времето, че всички на Земята, които познавахте, са отдавна мъртви.
В допълнение към енергийните източници, частици, ускорени по време на пътуване, също се считат за проблем, който по невнимание може да бъде пуснат при спиране и унищожаване на цели светове. Освен това има вероятност да бъде невъзможно да се забави веднага след като започнете да се движите, а екипажът може да умре поради редица причини. И все пак математиката и експерименталните данни показват, че деформациите могат да имат шанс.
Ако наистина успеем да създадем тази технология, няма да мине век, докато не се научим да я прилагаме. Подобно на дупки за дупки, възможностите, които warp устройствата могат да осигурят са невероятни, но те няма да бъдат лесни за постигане.
Владимир Гилен