|
Варп-двигатель Энтерпрайза с точки зрения физики
|
|
|
|
Некоторые учёные с удовольствием смотрят сериалы и не скрывают своего интереса. Один физик из Мексики насмотрелся "Стартрека" до такой степени, что провёл целую ночь за вычислениями. Теперь двигатель Алькубьерре — один из проектов NASA. Всё-таки нужно любым, любым способом находить время и возможности на то, что интересно, что вдохновляет. Это может изменить жизнь, сделать её стоящей. Если смотрели "Стартрек", то, наверное, в курсе, кто всё это придумал. Нет? Его звали Джин Родденберри. Точнее, Юджин Уэсли Родденберри.
|
|
|
|
Он был лётчиком, во время войны (Второй мировой) летал на В-17, это тяжёлый бомбардировщик. Потом перешёл в гражданскую авиацию, но попал в авиакатастрофу и решил больше не летать. Пошёл в полицию. Но передвигаться по жизни между работой и домом ему было недостаточно. У него было увлечение. Сочинял сюжеты. В том числе и научно-фантастические. Вот просто в дом престарелых в Спрингфилде не ходи — НАВЕРНЯКА ему говорили, что это всё несерьёзно, бла-бла-бла. На этот случай нужен характер. Гнуть свою линию, и всё. На телевидении, конечно, всякого добра хватает, но ты предложи! Что ты теряешь? Вот он, наглядный пример: предложил — и пригодилось. Более того — стал подрабатывать сценаристом. Стали выходить целые сериалы. Да, это было не культовое кино. Но в итоге сюжет оказался культовым.
|
|
|
Родилась идея: корабль "Энтерпрайз", XXIII век, сверхсветовые скорости, капитан Кристофер Пайк, внеземной разум, приключения на разных планетах. Предложил CBS — не взяли, принёс сценарий на NBC. Окей, говорят, делай. Сняли пилотный эпизод "Клетка" про то, как экипаж заманили на планету, чтобы земляне её заселили. На роль капитана пригласили великолепного Джефри Хантера (который из "Искателей" и прочих вестернов). Но как-то главным телевизионным деятелям искусств не очень понравилось, да ещё и красавец этот дальше сниматься не захотел. Вот это к вопросу о том, как относиться к собственным неудачам. Не пошло, да, не пошло. Всё, давай теперь закройся в консервную банку и сиди там кисни. Нет! Бери пример с Джина: не прошёл один сценарий? Подумаешь! А мы ещё ТРИ напишем. Here you are: один из них одобрили. Старые декорации, новые актёры и — та-дам! "Звёздный путь. Оригинальный сериал".
|
|
|
|
Warp — значит "перекос", "деформация"
|
|
|
|
Разумеется, нельзя сказать, что именно Родденберри принадлежит сама идея двигателя, который искривляет ткань пространства-времени. Во-первых, ещё в 1931 году её высказал писатель Джон Кэмпбелл — младший в своём романе "Острова в космосе". Во-вторых, эта тема есть у Айзека Азимова в "Я, робот". Но чтобы в сериале — такого, конечно, не было.
|
|
|
|
Никто не спорит, скорость света — это абсолютный предел, ничто не может двигаться быстрее. Общая теория относительности Эйнштейна неприкосновенна. Но мы и не собираемся её нарушать. Штука в том, чтобы не двигаться В ПРОСТРАНСТВЕ, а двигать САМО ПРОСТРАНСТВО. В научно-популярных фильмах это сравнивают с эскалатором: ты никуда не идёшь и не едешь — едет то, на чём ты стоишь.
|
|
|
|
Вот так и летает "Энтерпрайз": пространство перед ним сжимается, а позади него — расширяется. Сам корабль при этом никуда не искривляется, он как бы на эскалаторе, цел и невредим, а мчится на скоростях несусветных. Скорость света = 1 варп. А 9,8 варпа — это уже в 9 ТЫСЯЧ раз быстрее света, это в "Звёздном пути" максимум. На такой скорости можно за день пролететь расстояние, которое свет преодолевает за 24 года, то есть добраться, к примеру, до Глизе 581, где астрономы нашли потенциально обитаемую планету, и вообще исследовать ближайшие окрестности.
|
|
|
|
За счёт чего же такое счастье? В сериале — за счёт реакторов, в которых взаимно уничтожаются материя и антиматерия. Вообще, там в сюжете и электроплазма, и сингулярность, то есть полёт фантазии на почве реальных научных достижений. Зрители смотрели и уносились мыслями в неведомые дали. Да, думали они, здорово придумано. И вот хотите верьте, хотите не верьте, а сериал понравился не только тем, кто, хоть убей, не понимает, что такое сингулярность, но и самым настоящим астрофизикам. Знакомьтесь со зрителем не злобным, зато действительно сведущим.
|
|
|
|
Его зовут Мигель Алькубьерре, ему сейчас 55, он мексиканец. Профессор, между прочим, PhD по физике. Трудится в Институте ядерных исследований Национального автономного университета Мексики. И нам с вами это вряд ли было бы интересно, если бы он не смотрел "Стартрек". Он смотрел его, судя по всему, в конце 80-х — начале 90-х, тогда показывали новый сезон: "Следующее поколение". Кстати, в 91-м не стало Джина Родденберри, его прах спустя шесть лет запустили в космос на ракете "Пегас". Так вот, Алькубьерре был под таким впечатлением от идеи деформации, что после очередной серии не спал всю ночь. Он вычислял. Наутро у него была готова концепция. Мир узнал о ней в 94-м.
|
|
|
|
Двигатель Алькубьерре
|
|
|
|
Главный смысл такой: теоретически это ВОЗМОЖНО. То есть реально создать именно такую волну искривления пространства-времени. Чтобы понять, что наша реальность в принципе может искривляться, нужно уяснить, что это происходит прямо сейчас вокруг Земли, и вокруг Солнца, и вокруг любой звезды и планеты — любой массивный объект в пространстве-времени деформирует его, поэтому к нему всё и притягивается: затягивает, как в воронку.
|
|
|
|
Концепцию варп-двигателя знают как "Пузырь Алькубьерре". Судя по тому, как её объясняют, действительно получается такой пузырь, в котором находится корабль, и вообще всё происходит, как в "Стартреке", только звездолёт не такой эффектный: летающее блюдце — это, конечно, круто, но лучше поскромнее — в форме мяча для американского футбола.
|
|
|
|
И ещё одна деталь, она же — главная загвоздка: тут нужна не антиматерия, а кое-что похуже. Мячик надо окружить кольцом, и не простым, а "золотым": в нём должна быть материя "экзотическая". Её ещё называют отрицательным веществом. Давайте разберёмся: АНТИматерия — это, к примеру, антипротон — тоже протон, но с отрицательным зарядом. Или позитрон — опять же электрон, но со знаком плюс. Эти частицы существуют, мы их знаем. То есть не мы, а учёные, конечно. Но вещество ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ — это совсем другое, это уже нечто вообще странное. Это такие частицы, которые не притягиваются, как все добропорядочные частицы, а наоборот — отталкиваются. То есть у них действует не гравитация, а антигравитация. Зазеркалье какое-то. Как вообще можно жить в условиях антигравитации, конечно, совершенно непонятно, но физики её ищут. В космосе пока не нашли. Как её найдёшь, если она всё время от тебя улетает? Зато нечто похожее — нашли на Земле. Причём давным-давно, ещё в 30-е годы.
|
|
|
|
Был такой голландский физик — Хендрик Казимир. Однажды он провёл опыт: взял две крохотные металлические пластины и поставил строго параллельно друг другу, причём очень-очень близко, на микроскопическом расстоянии. И что? Они "схлопнулись", притянулись друг к другу. И Казимир знал, что так будет. Почему? Потому что он знал, что в вакууме снуют квантовые частицы и никуда их не денешь. И не просто снуют себе незаметно. Они давление создают. Да-да. И вот если пластины поставить совсем близко, то окажется, что этих частиц между ними будет меньше, чем носится вокруг. Это значит, что давление снаружи больше, чем в этом промежутке. А если давление меньше, чем обычно бывает в вакууме, то это давление — отрицательное. Вот таким оно и должно быть у отрицательного вещества. Другой вопрос, где ж его столько взять для межзвёздных путешествий. То-то и оно.
|
|
|
|
С ума поодиночке сходят
|
|
|
|
Если бы Алькубьерре был один такой, ещё можно было бы сказать, что он со своим "Стартреком" немного того и так далее. Но он не один. Есть ещё умные люди, которые в это верят. Гарольд Уайт, в NASA его часто зовут просто Сонни. Авиационно-космический инженер, руководит исследовательской группой "Лаборатория исследования продвинутых форм движения" в космическом центре имени Линдона Джонсона. И много выступает по поводу пузыря Алькубьерре. Он усовершенствовал конструкцию корабля: теперь у него кольцо не плоское, а в форме бублика — тора. Вот вам смешно, а за счёт этого требуется намного меньше этой отрицательной энергии. И ещё один, молодой человек из Университета Алабамы в Хантсвилле, как раз недавно выступал. Джозеф Агнью. Ничего пока, правда, не изобрёл и не улучшил, но с головой погрузился в проблему.
|
|
|
|
"Мы точно знаем, что очень высокие плотности энергии, например в виде электромагнитных полей или массы, могут вызвать искривление в пространстве-времени" - Джозеф Агнью, инженер из Университета Алабамы в Хантсвилле. Мораль сей басни: наука — на грани фантастики. Все срочно ищем топливо. Пока во всё это не очень верится, но заманчиво. Шутка ли — до Проксимы Центавра за две недели вместо четырёх лет на скорости света! Это сколько, бишь, варпов получается?
|
|
|
|
Источник
|
