Одним из самых значительных препятствий, удерживающих человечество от полета к звездам, является ограничение скорости Вселенной. Даже если бы у нас была технология, позволяющая нам летать в космосе на высокоскоростных колониальных кораблях, скорость, с которой мы обычно можем передвигаться, ограничена скоростью света в вакууме. Ничто во Вселенной не может двигаться быстрее, чем 300 000 километров в секунду (186 000 миль в секунду), и ничто, обладающее массой, не может достичь такой скорости. Однако существуют теоретические обходные пути и лазейки, которые связаны с тем фактом, что сама ткань пространства-времени может деформироваться. Существует понятие червоточин, или мостов Эйнштейна-Розена: коротких путей, создаваемых путем сворачивания пространства-времени. А еще есть варп-двигатель, или привод Алькубьерре, гипотетический двигатель, который может создавать искривления пространства-времени в обход ограничения скорости. Это сработало бы, сжимая пространство в носовой части и расширяя его в кормовой части, как зубную пасту в тюбике, тем самым сокращая объем пространства, которое необходимо преодолеть, и позволяя какому-нибудь гипотетическому кораблю преодолевать расстояние быстрее, чем если бы пространство-время было оставлено в покое.
По понятным причинам, это не то, чего человечество смогло достичь. Но международная группа ученых под названием Applied Physics теоретизировала о том, как это может работать, и теперь они думают, что у них есть новое решение, которое они называют двигателем с постоянной скоростью вращения. "Это исследование меняет представление о варп-двигателях", - говорит физик Джаред Фукс из прикладной физики, защитивший докторскую диссертацию в Университете Алабамы в Хантсвилле. "Продемонстрировав первую в своем роде модель, мы показали, что варп-двигатели не могут быть отнесены к области научной фантастики". Когда в 1994 году мексиканский физик-теоретик Мигель Алькубьерре предложил свой варп-двигатель, у него был существенный недостаток. Для создания дисбаланса в пространстве-времени вокруг объекта требовался пузырь с отрицательной плотностью энергии, питаемый либо экзотическими частицами, которые мы еще не открыли, либо таинственной темной энергией, которая управляет расширением Вселенной. Это даже отдаленно недостижимо в настоящее время или, возможно, когда-либо произойдет, но есть что–то еще, что может искривлять пространство-время, и это гравитация.
Предыдущая работа в Applied Physics описывала, как создание сверхмощного гравитационного поля может сжать пространство-время, сохраняя при этом управляемость в рамках известной (хотя и чрезвычайно сложной в реализации) физики. Последняя работа аналитического центра сосредоточена на аналогичном решении, предполагающем создание варп-двигателя, который может манипулировать пространством-временем так, чтобы оно вело себя так, как если бы гравитационно реагировало на обычную материю. Он состоит из стабильной оболочки из вещества с, как описывают исследователи, "измененным вектором смещения внутри". Образовавшийся в результате этого деформационный "пузырь", изображенный ниже, мог бы отправлять космический корабль в космос со скоростями ниже скорости света, но, по словам исследователей, он мог бы работать без необходимости в экзотических источниках энергии. "В этой статье мы разработали первое на сегодняшний день решение для субсветового физического варп-привода с постоянной скоростью, которое полностью соответствует геодезическим транспортным свойствам метрики Алькубьерре", - пишут Фукс и его коллеги в своей опубликованной статье.
"Этот захватывающий новый результат является важным первым шагом на пути к пониманию того, что создает физические деформационные решения". Заметьте, это все еще непрактично. Но это может стать шагом в правильном направлении. Команда намерена продолжить изучение своей модели, чтобы понять, смогут ли они ее усовершенствовать, и планирует изучить способы увеличения скоростей, которых она может достичь. "Хотя такая конструкция все равно потребовала бы значительного количества энергии, она демонстрирует, что эффекты деформации могут быть достигнуты без экзотических форм материи", - говорит физик Кристофер Хелмерих из прикладной физики и аспирант Университета Алабамы в Хантсвилле. - Эти результаты прокладывают путь к будущему снижению энергопотребления варп-двигателей".
