варп двигатель что это такое

Технологии научной фантастики: варп (Звёздный путь)

варп двигатель что это такое. Смотреть фото варп двигатель что это такое. Смотреть картинку варп двигатель что это такое. Картинка про варп двигатель что это такое. Фото варп двигатель что это такое

В этой серии постов будет рассказано о многих технологиях «Звёздного пути», таких, как варп, досветовые двигатели и тому подобные научно-фантастические и имеющие аналоги сегодня достижения техники.

Врап, он же «искривление», это технология искривления пространства-времени при помощи плазмы и многослойных катушек искривления, которые у разных рас можно встретить в нескольких вариациях.

Каждая раса, имеющая технологию варпа и выше, официально признаётся, как достаточно развитая, чтобы выходить в космос и сотрудничать в открытую со всеми остальными расами, по крайней мере по правилам альфа квадранта.

Сам по себе варп не является двигателем, он не двигает корабль, он смещает пространство-время внутри зоны вокруг корабля, относительно пространства-времени вне него. При этом не объяснимо, как корабли могут догнать друг друга на варпе, так как для этого мало того, что нужны точнейшие варп генераторы (гондолы, кольца и прочее), так ещё и сенсоры должны быть сверхсветовыми и без искажений. Насчёт сенсоров, они используют подпространство, в котором все сигналы доходят из точки в точку мгновенно, что не позволяет выяснить расстояние до цели, только направление.

варп двигатель что это такое. Смотреть фото варп двигатель что это такое. Смотреть картинку варп двигатель что это такое. Картинка про варп двигатель что это такое. Фото варп двигатель что это такое

Также варп является источником почти всех пространственно-временных искажений в сериалах, где корабли, достигая 10 варпа по старой шкале, начинают перемещаться с бесконечной скоростью и оказываются во всех точках времени и пространства, что не раз достигалось, но не объяснялось, как ткань пространства времени это переносит и регулирует подобные вмешательства.

Почему 10 варп последний?
Варп накладывается слоями на зону вокруг корабля, каждый слой требует всё большей энергии, но также позволяет ещё больше сгибать пространство-время, что даёт приоритет в скорости. На картинке снизу показана шкала варпа по затратам энергии (жёлтая), которая наглядно иллюстрирует, как уменьшаются затраты энергии при скачке (наложении нового слоя) на новый варп фактор.

варп двигатель что это такое. Смотреть фото варп двигатель что это такое. Смотреть картинку варп двигатель что это такое. Картинка про варп двигатель что это такое. Фото варп двигатель что это такое

Есть 2 шкалы, до и после обновления систем Кокрейна, создателя варп двигателя на земле.
Старая ограничена 10 варп, вторая немного расширена и после варп 10 за ним идёт 11, 12, 13 и так далее, при этом отсчёт ведётся до 15, при этом варп 13 будет примерно равен варп 9,95 по старой шкале.

Варп также является довольно гибким полем, что показывается в разном количестве и форме излучателей. Самый простой тип варп излучателей — кольцо вокруг корабля. Такие используют Вулканцы и с такой системой был построен XCV330.

варп двигатель что это такое. Смотреть фото варп двигатель что это такое. Смотреть картинку варп двигатель что это такое. Картинка про варп двигатель что это такое. Фото варп двигатель что это такое

Такими кораблями часто становятся военные дредноуты и крейсеры быстрого реагирования. Почти к каждому кораблю Звёздного пути создан аналог с 3-4 и даже 5 гондолами, что также являет собой представление плавного перехода между разными модификациями и новыми корпусами кораблей.

варп двигатель что это такое. Смотреть фото варп двигатель что это такое. Смотреть картинку варп двигатель что это такое. Картинка про варп двигатель что это такое. Фото варп двигатель что это такое

Помимо прочего, в Звёздном пути варп поле не создаёт пространственно-временных разрывов между объектами спереди и сзади, что выливается в необходимость отталкивать космический мусор и пыль от корабля впереди, чтобы он не попал в него на сверхсветовой скорости, проделав дыру в корпусе.

Также это показывает, что корабли не могут проходить сквозь звёзды и планеты, как бы расталкивая их пространство-время, что также заставляет прокладывать маршрут не напрямую, а с учётом всех встречных крупных объектов.

У варп технологий есть большие преимущества, но также и недостатки, как то, необходимость в постоянной подпитке высокомощными плазменными потоками каждое кольцо, а также требования к пространству-времени и наличию подпространства, что в совокупности выливается в число Кокрейна, отличное от 0.

Число Кокрейна это коэффициент, на который умножается вся мощность варп поля, что даёт реальную мощность варп поля. Если оно равно 0, варп невозможен, также это означает, что в этом пространстве-времени сожжена ткань подпространства, что обычно происходит при взрыве омега-частиц. Соответственно этому Федерация и некоторые другие космические державы всеми силами препятствуют созданию новых омега-молекул, что может породить помимо огромного взрыва полный разрыв подпространства в пределах пары солнечных систем.
Если же число Кокрейна в пределе от 0 до 1, то варп возможен, хотя и не на полную мощность.
При числе Кокрейна больше 1, зона становится сверхэффективной и через такие «дороги» путешествовать на варпе можно с гораздо меньшими затратами и большей скоростью.

Постепенно, усложняя конструкцию катушек и мощность варп реактора, вместе с точностью работы всех систем, ответственных за контроль варп поля, Федерация дошла до Варп 10, что в первом таком броске (пилот Том Пэрис, сериал «Вояджер») дало неожиданный эволюционный эффект, сказавшийся на пилоте.

варп двигатель что это такое. Смотреть фото варп двигатель что это такое. Смотреть картинку варп двигатель что это такое. Картинка про варп двигатель что это такое. Фото варп двигатель что это такое

После этого в сериале не применялся 10й варп, но впоследствии, как известно, данные с Вояджера были проанализированы учёными Федерации и на их основе был создан первый устойчивый трансвременной варп двигатель, который позволял без риска генетических изменений путешествовать во времени и пространстве без временных затрат. Однако такая разработка почти сразу была засекречена Секцией 31, но некоторые её детали успели просочиться к другим расам и Джейнвей в последней серии украла у одного учёного прототип такого двигателя, что позволило ей изменить историю.

Помимо Вояджера, 10й варп также фигурировал и в «Новом поколении», что показано в одной из серий, где Энтерпрайз был ускорен влиянием трансвременного существа, который заинтересовался способностями молодого Весли Крашера, когда тот научился сам немного воздействовать на корабль и варп поле с помощью этого существа. В итоге весь корабль с более чем 900 людьми на борту оказался во всех местах одновременно, но это не было концом. Корабль стал подчиняться мыслям экипажа, чаще всего их страхам, что показывает сильное увеличение ментального влияния в таком удивительном пространстве.

Но перед входом в это пространство был показан переходный рубеж, который был настолько красив, что это нужно увидеть самому (последняя картинка, полное название серии «Where no one has gone before»):

варп двигатель что это такое. Смотреть фото варп двигатель что это такое. Смотреть картинку варп двигатель что это такое. Картинка про варп двигатель что это такое. Фото варп двигатель что это такое

Но даже без открытия такого двигателя, посол Спок мог сам рассчитать нужные параметры для перемещения во времени с помощью гравитации особо массивных объектов, как звёзды и чёрные дыры, что показано и в сериале ТОС, и в 4ом фильме. (я уверен, он был не единственный, кто до этого додумался впоследствии, так как все рапорты корабля естественно читались Адмиралами и разведкой, что позволяет предположить, что именно из-за Спока началась вся эта история с главной временной директивой)

В Энтерпрайзе также выясняется, что в 22 веке идёт временная война, в которой участвуют множество рас нашей галактики и которая была инициирована расой не из нашей галактики, стремящейся изменить пространство-время под себя.

варп двигатель что это такое. Смотреть фото варп двигатель что это такое. Смотреть картинку варп двигатель что это такое. Картинка про варп двигатель что это такое. Фото варп двигатель что это такое

Однако варп в данном сериале не использовался как путешествие во времени, все подобные переходы были результатом использования либо портативных устройств, искривляющих целую зону пространства-времени вокруг человека или нескольких людей, либо при неправильном контролировании варп поля при переходе через космические аномалии, которые сами по себе представляют нестабильные червоточины, в которых часто нужно помимо варп полей иметь и экранизацию от темпорального излучения и прочих видов радиации.

В итоге варп является первой, но не самой продвинутой технологией перемещения в пространстве-времени, но именно от него идут все остальные технологии, такие, как трансвременной варп, слипстрим, создание резких переходов во времени с помощью массивных объектов, которые существовали в прошлом и сейчас, а также разного рода ускорители, такие, как «космическая катапульта», показанная в одной из серий Вояджера.

Источник

Новая волна в исследованиях варп-двигателя. Решение Ленца и что из него следует

Варп-двигатель — одна из тех концепций, которые кажутся преждевременно проникшими из фантастики в науку, притягательных и недостижимых. Как известно, варп-двигатель был «изобретен» во вселенной «Стар Трек» и представляет собой устройство, позволяющее космическому кораблю мгновенно перемещаться в пространстве из точки A в точку B, не совершая многолетних и многовековых перелетов на субсветовых скоростях. Этот двигатель работает на антивеществе и кристаллах дилития, поэтому, в сущности, авторы могли нарисовать его сколь угодно мощным, компактным и красивым, не ограничивая собственную фантазию. Для полноты картины приведу здесь его схему, взятую с сайта startreker.su.

варп двигатель что это такое. Смотреть фото варп двигатель что это такое. Смотреть картинку варп двигатель что это такое. Картинка про варп двигатель что это такое. Фото варп двигатель что это такое

При всей фантастичности подобного проекта, в нем есть более чем внушительное рациональное зерно. Действительно, согласно теории относительности Эйнштейна, ничто в пространстве не может двигаться быстрее света, но при этом никак не ограничивается скорость движения самого пространственно-временного континуума. Именно такая лазейка позволила молодому мексиканскому физику Мигелю Алькубьерре (род. 1964) сформулировать концепцию пузыря Алькубьерре, а вслед за ним – и смоделировать аналог варп-двигателя, получивший известность под названием «двигатель Алькубьерре».

Двигатель Алькубьерре. Краткая история

В 1994 году в престижном научном журнале «General Relativity and Quantum Cosmology» вышла статья Мигеля Алькубьерре «The warp drive: hyper-fast travel within general relativity» (Варп-двигатель: гипербыстрые перемещения в рамках общей теории относительности). В этой статье Алькубьерре предлагал инженерный проект, более реалистичный, чем гиперпространственные прыжки через червоточины. Червоточина (кротовая нора) – это своеобразный туннель между сильно удаленными областями пространства или разными вселенными. Впервые подобная идея была предложена в 1935 году под названием «Мост Эйнштейна-Розена». Даже без учета того, что ни одна кротовая нора до сих пор не обнаружена, в данном контексте важны две ее черты:

Червоточина служит мостом в неизвестность, то есть, невозможно заранее рассчитать, в какую точку мы попадем, пройдя через нее.

Релятивистские червоточины фактически непроходимы, так как должны схлопываться при попадании в них космического корабля, который в таком случае будет раздавлен сингулярностью.

Стабильная (проходимая) червоточина может существовать лишь при условии, что она будет заполнена веществом с отрицательной массой, которая, соответственно, обладает отрицательной энергией. Червоточины — отдельная большая тема, подробно раскрытая на Хабре, а также популяризованная знаменитым физиком Кипом Торном в фильме «Интерстеллар» и книге «Интерстеллар. Наука за кадром». Алькубьерре формулирует суть своей статьи так:

«Здесь показано, как в рамках общей теории относительности и без привлечения червоточин можно изменять пространство-время таким образом, что космический корабль сможет перемещаться в нем с произвольно большой скоростью. Речь идет о чисто локальном расширении пространства-времени за космическим кораблем и о таком же сжатии пространства-времени перед кораблем. В таком случае возможно перемещение, которое будет происходить со сверхсветовой скоростью с точки зрения наблюдателя, находящегося за пределами области описанных возмущений. Результирующее искажение пространства напоминает эффект «варп-двигателя», описанного в научной фантастике. Однако, как и в случае с червоточинами, для генерации таких искажений пространства-времени, которые обсуждаются здесь, потребуется экзотическая материя».

Итак, варп-двигатель модели Алькубьерре воздействует не на космический корабль, а на окружающее пространство, искривляя его:

варп двигатель что это такое. Смотреть фото варп двигатель что это такое. Смотреть картинку варп двигатель что это такое. Картинка про варп двигатель что это такое. Фото варп двигатель что это такое

В центре иллюстрации показан пузырь Алькубьерре, в рамках которого действует релятивистская физика Эйнштейна, и скорость света локально ни разу не превышается. Зато в «кильватере» такого корабля пространство расправляется, а в направлении движения – сжимается. Итак, никакого дилития, никакого антивещества, никакого локального превышения скорости света в пространстве.

NASA со всей серьезностью отнеслось к теоретической проработке и экспериментальной проверке принципов, намеченных Алькубьерре. В 2011 году на конференции в Орландо был представлен доклад о метрике Алькубьерре, то есть, о форме пространства-времени, возникающей при движении пузыря Алькубьерре. В этом докладе содержится относительно современное представление о порядке работы двигателя Алькубьерре, и эта работа выглядит так:

Космический корабль отправляется от Земли на традиционной реактивной тяге и преодолевает расстояние d, после чего останавливается относительно Земли.

Включается поле Алькубьерре, и корабль отправляется в межзвездное путешествие, ни разу локально не превышая скорость света, но преодолевая расстояние D за произвольно краткий период времени.

Поле выключается в промежуточной точке на расстоянии d от цели, и корабль завершает рейс обычным способом.

Такой метод позволит попасть в систему Альфы Центавра за несколько недель или месяцев, а не за десятилетия или века, как по часам наблюдателя, находящегося на Земле, так и по часам, установленным на самом космическом корабле.

Таким образом, 10 лет назад создание двигателя Алькубьерре уперлось в фундаментальную проблему: он был непредставим без отрицательной энергии, которой должно обладать вещество с отрицательной массой, а такого вещества во Вселенной не наблюдается. На основе конденсата Бозе-Эйнштейна в лаборатории было получено вещество, проявляющее некоторые свойства отрицательной массы — произошло это в 2017 году, но на этом пришлось поставить жирную точку с запятой.

Эрик Ленц и солитоны

Удивительное решение для гиперпространственных прыжков, не требующее привлечения отрицательной массы, предложил в 2020 году Эрик Ленц из Гёттингенского университета. В статье, вышедшей в 2021 году, он предлагает использовать солитоны – одиночные волны, перемещающиеся на (потенциально неограниченно) большие расстояния, не меняя при этом формы и не разглаживаясь.

Солитон, также именуемый в научно-популярной литературе «уединенной волной», возникает в самых разных средах, располагающих к образованию волн. Солитон был открыт шотландским физиком Джоном Скоттом Расселом в 1834 году. В тот период Рассел изучал возможности использования паровой тяги в шотландских каналах, а на момент описываемых событий тяга была еще лошадиная. И вот что он заметил (цитируется по «Науке и жизни»):

Долгое время наблюдение Рассела не воспринимали всерьез – «померещилось». Но уже после его смерти (в 1895 году, тогда как Рассел умер в 1882), Дидерик Кортевег и Густав де Фриз показали, что стабильные одиночные волны действительно могут существовать в самых разных средах и подчиняются уравнению, обнаруженному Жозефом Буссинеском еще в 1877 году, но не применительно к солитонам. Впоследствии выяснилось, что ключевое свойство солитона – сохранение неизменной формы и скорости при распространении.

Примерами солитона являются, в частности, цунами и нервный импульс. Признаки солитона обнаружены даже в паттернах образования кровеносных сосудов при развитии раковой опухоли. Долгое время, однако, сохранялись сомнения в том, могут ли солитоны образовываться в вакууме. Утвердительный ответ на этот вопрос был получен в 2002 году, когда спутник Европейского Космического Агентства обнаружил в районе магнитопаузы солитон шириной около 6 км, двигавшийся к внешней границе Солнечной системы со скоростью примерно 9 км/c.

Эрик Ленц изобразил в своей статье различные варианты солитона с силуэтами космических кораблей, захваченных подобной волной:

варп двигатель что это такое. Смотреть фото варп двигатель что это такое. Смотреть картинку варп двигатель что это такое. Картинка про варп двигатель что это такое. Фото варп двигатель что это такое

Но у фанатов «Стар-Трека» получилось более наглядно:

варп двигатель что это такое. Смотреть фото варп двигатель что это такое. Смотреть картинку варп двигатель что это такое. Картинка про варп двигатель что это такое. Фото варп двигатель что это такое

Статья Ленца, ссылка на которую оставлена в начале этого раздела, содержит много формул и сводится к обоснованию того, что при применении солитона вместо варп-пузыря в качестве носителя звездолета можно обойтись только известной материей, имеющей положительную массу. В качестве материи, в которой предполагается возбудить такой солитон, Ленц предлагает использовать магнитоактивную релятивистскую плазму, подчиняющуюся уравнениям Максвелла и Эйнштейна. Вот как он описывает работу над солитонами в разделе «Научные интересы» на своем персональном сайте:

Гипербыстрые (сверхсветовые) солитоны, укладывающиеся в современные теории гравитации, активно обсуждаются на протяжении последних трех десятилетий. Одно из наиболее видных критических замечаний по поводу компактных механизмов, которые бы обеспечивали сверхсветовое движение, не противоречащее общей теории относительности, заключается в следующем: геометрия такого решения в основном зависит от отрицательной энергии, а никаких макроскопических источников отрицательной энергии в физике частиц не известно. Недавно мне удалось опровергнуть это убеждение, предложив новый класс гипербыстрых солитоновых решений, строящихся исключительно на положительной энергии и, следовательно, не требующих источников экзотической материи. Это удалось сделать путем рассмотрения гиперболических отношений между компонентами вектора сдвига пространственно-временной метрики. Кроме того, такие солитоны можно генерировать из классической электронной плазмы, полностью описываемой в рамках известной физики.

Еще одно достижение Ленца заключается в том, что оно позволяет практически полностью нивелировать приливные силы, которые могли бы разорвать космический корабль. При этом масса, которую необходимо преобразовать в энергию для создания сверхсветового солитона, до сих пор остается вне наших технических возможностей и составляет несколько масс Юпитера. Тем не менее, решения Ленца являются очевидным шагом вперед, демонстрирующим, что варп-двигатель может работать в полном согласии с известной физикой.

При этом до сих пор непонятно, сможет ли экипаж выжить после такого путешествия на солитоне, а также каким образом остановить солитон в нужной точке и приступить к торможению. Во Вселенной «Стар Трека» на конечной станции маршрута предполагается ставить специальное оборудование, которое рассеет приближающийся солитон, но непонятно, как остановить волну в диком космосе без наличия какого-либо космопорта.

Итак, по состоянию на март 2021 года известны математические (но не физические) решения, которые позволяют согласовать сверхсветовые путешествия с общей теорией относительности. Более того, в феврале 2021 году вышла еще одна статья от Алексея Бобрика и Джанни Мартире, работающих в Лаборатории Реактивного Движения NASA (Advanced Propulsion Laboratory), в которой представлена полноценная классификация варп-двигателей. Подробный ее разбор с удовольствием уступаю читателям, готовым еще немного пофантазировать, а здесь процитирую лишь ремарку авторов, тон которой кажется мне скептическим и оптимистическим одновременно:

«Варп-двигатели оказываются гораздо более простыми и менее таинственными объектами, чем может показаться по изучению популярных источников, посвященных работе Алькубьерре. Варп-двигатель – это инерционно движущаяся оболочка, внутри которой заключен «пассажирский» регион с плоской метрикой. Источником движения для варп-двигателя может служить как положительная, так и отрицательная энергия. Ключевая черта, отличающая корабли с варп-двигателем от тривиальной оболочки, движущейся по инерции – это колоссальный объем энергии, нужной для искривления окружающего пространства и модификацию пространства-времени внутри затронутой области».

Источник

Скорость света ближе, чем казалось: ученые создали первый пузырь Алькубьерре

варп двигатель что это такое. Смотреть фото варп двигатель что это такое. Смотреть картинку варп двигатель что это такое. Картинка про варп двигатель что это такое. Фото варп двигатель что это такое

Еще одна технология из Star Trek оказалась больше наукой, чем фантастикой. Ученые под финансированием DARPA создали так называемую «warp bubble» — область пространства, способную расширяться или уменьшаться быстрее скорости света. Об этом сообщает бывший специалист НАСА по варп-двигателям Гарольд Уайт. Это первый настоящий «пузырь варп-движения», созданный в лаборатории. Который, как минимум, подтверждает, что такое возможно. И, по словам Уайта, устанавливает новую перспективу для тех, кто захочет создать первый космический корабль, способный к деформации.

Чтобы быть ясным, наше открытие — не аналог варп-пузыря, это настоящий, хотя и скромный и крошечный, варп-пузырь. Поэтому это так важно.

Теоретические двигатели быстрее скорости света

варп двигатель что это такое. Смотреть фото варп двигатель что это такое. Смотреть картинку варп двигатель что это такое. Картинка про варп двигатель что это такое. Фото варп двигатель что это такое
Доктор Гарольд «Сонни» Уайт

В 1994 году мексиканский математик Мигель Алькубьерре предложил первое математически правильное уравнение для варп-двигателя. Вдохновленный перелетами в Star Trek, он в общих чертах обрисовал двигательную установку космического корабля, которая может перемещаться по космосу быстрее скорости света без нарушения законов физики.

Это решение хвалили за элегантную математику, но одновременно высмеивали за использование «науки из сериала» и траты многих лет работы впустую над решением, которое казалось невозможным на практике.

Десять лет спустя теория Алькубьерре претерпела серьезные изменения, когда доктор Уайт, работавший тогда в НАСА, переработал исходную метрику Алькубьерре и привел ее в каноническую форму. Это изменение в дизайне двигателя резко сократило требования к экзотическим материалам и снизило необходимые затраты энергии. Тогда исследователи и поклонники научной фантастики получили проблеск надежды на то, что реальный варп-двигатель может однажды стать реальностью. Работа Уайта также привела к неофициальному переименованию первоначального теоретического проекта: теперь концепцию чаще называют «Варп-двигатель Алькубьерре/Уайта».

С тех пор многие физики и инженеры предпринимали попытки разработать жизнеспособный варп-двигатель, включая целую группу международных исследователей, работающих над двигателем варпа, не требующего никакой странной материи. Однако, как и Алькубьерре и Уайт до них, их концепции до сих пор оставались полностью теоретическими. Но теперь, похоже, ситуация изменилась.

Время — всё. Особенно на скорости света

варп двигатель что это такое. Смотреть фото варп двигатель что это такое. Смотреть картинку варп двигатель что это такое. Картинка про варп двигатель что это такое. Фото варп двигатель что это такое

Часто говорят, что время решает все. Поэтому неудивительно, что когда доктор Уайт начал свое последнее исследование, финансируемое DARPA, он и не думал о создании варп-пузыря. Ученые занимались исследованием геометрии пустот Казимира (наноскопической структуры, возникающей в результате эффекта, заставляющего две металлические пластины притягиваться в вакууме).

Не вдаваясь глубоко в сложную физику, лежащую в основе пустот Казимира и странных квантовых сил, наблюдаемых в этих структурах, достаточно сказать, что они никоим образом не связаны с механикой варп-двигателя. По крайней мере, так думали раньше. Но, по словам Уайта, они с его командой в LSI очень увлечены этой работой, а по мнению DARPA она имеет ряд возможных применений, выходящих далеко за рамки даже текущей находки.

варп двигатель что это такое. Смотреть фото варп двигатель что это такое. Смотреть картинку варп двигатель что это такое. Картинка про варп двигатель что это такое. Фото варп двигатель что это такое
Первый варп-пузырь

В итоге один из немногих ученых с интересом к варп-пузырям и пониманием уравнений Алькубьерре оказался в нужное время и в нужном месте. И заметил поразительное сходство между его текущим проектом и теоретическим микроскопическим двигателем, способным перемещаться быстрее скорости света.

Проверка учеными и подтверждение пузыря Алькубьерре

варп двигатель что это такое. Смотреть фото варп двигатель что это такое. Смотреть картинку варп двигатель что это такое. Картинка про варп двигатель что это такое. Фото варп двигатель что это такое

Фактические результаты, опубликованные после проверки в European Physical Journal, говорят:

При проведении анализа, связанного с проектом, финансируемым DARPA, по оценке возможной структуры плотности энергии, присутствующей в полости Казимира, как это предсказано динамической моделью вакуума, была обнаружена наноразмерная структура, которая предсказывает распределение плотности отрицательной энергии, которое близко соответствует требованиям метрики Алькубьерре.

Или, проще говоря, как говорит Уайт, «Насколько мне известно, это первая статья в рецензируемой литературе, которая говорит о реальной наноструктуре, которая, по прогнозам, будет являться настоящим, хотя и скромным, пузырем деформации».

Это случайное открытие, по словам Уайта, не только подтверждает предсказанную «тороидальную» структуру варп-пузыря и наличие в нем отрицательной энергии, но также дает потенциальный путь другим исследователям, пытающимся спроектировать, а в один прекрасный день и построить настоящий космический корабль, способный на перемещение путем искажения пространства-времени вокруг себя.

«Эта потенциальная структура будет генерировать отрицательное распределение плотности энергии вакуума, которое очень похоже на то, что требуется для деформации пространства Алькубьерре».

Путь вперед

Чтобы оценить возможные перспективы, Уайт и его команда разработали проект тестируемого наномасштабного «корабля с варп-двигателем». Во время его презентации AIAA (крупнейшему в мире аэрокосмическому техническому сообществу) он объяснил:

Мы проанализировали игрушечную модель двигателя, состоящую из сферы диаметром 1 микрон, расположенной в центре цилиндра диаметром 4 микрона. Она показала трехмерную плотность энергии Казимира, которая хорошо коррелирует с требованиями метрик Алькубьерре.

Эта качественная корреляция предполагает, что мы можем проводить эксперименты в масштабе наночипа, чтобы попытаться измерить крошечные сигнатуры. Но пока что мы видим наглядную иллюстрацию реального, хотя и очень скромного по размерам, варп-пузыря деформации.

Уайт развил эту идею в электронном письме в The Debrief:

Мы уже можем предложить сообществу структуру, которая генерирует отрицательное распределение плотности энергии вакуума, очень похожее на то, что требуется для деформации космоса Алькубьерре.

Уайт говорит, что такие мини-двигатели уже можно производить — если использовать 3D-принтер GT, печатающий в нанометровом масштабе. Но в настоящее время ученые продолжают заниматься тем, на что получили финансирование — исследовании свойств полостей Казимира. А постройкой кораблей и масштабированием двигателей для них могут заняться все остальные.

варп двигатель что это такое. Смотреть фото варп двигатель что это такое. Смотреть картинку варп двигатель что это такое. Картинка про варп двигатель что это такое. Фото варп двигатель что это такое
Предложение для следующего эксперимента

Уайт и его команда даже предлагают путь для дальнейших исследований. По их словам, стоит построить эксперимент, включающий несколько созданных пустотами Казимира варп-пузырей, стоящих друг за другом в виде цепочки. По их словам, такая конструкция позволит лучше понять физику структуры варп-пузыря, а также то, сможет ли корабль однажды пересечь реальное пространство внутри такого пузыря.

Уайт на конференции AIAA объяснил:

Мы могли бы провести исследование оптических свойств этих маленьких, наноразмерных пузырей деформации. Если объединить большое количество из них подряд, мы можем намного усилить эффект, чтобы можно было его увидеть и изучить.

Ползти, идти, бежать

варп двигатель что это такое. Смотреть фото варп двигатель что это такое. Смотреть картинку варп двигатель что это такое. Картинка про варп двигатель что это такое. Фото варп двигатель что это такое

Учитывая, что DARPA платит лаборатории LSI Eagleworks за исследование полостей Казимира, а не за случайное открытие пузыря искривления пространства-времени, независимо от его (потенциально) невероятных последствий Уайт и его команда не могут бросить свой текущий проект. Поэтому призывают других ученых попробовать реализовать варп-пузыри и протестировать их свойства. Поскольку DARPA принадлежит Министерству обороны США, публично обнародовать результаты проектов им сложно. Текущий прорыв был достигнут еще в начале лета, а говорить о нем в деталях стало можно только сейчас. И это при том, что исследование полостей Казимира официально не было засекреченным, что и позволило ученым в итоге выйти на публику.

Если DARPA профинансирует работу LSI над космическим кораблем с наноразмерным варп-двигателем, о таком проекте мы можем не услышать еще много лет.

В конце концов, особенно с учетом масштабов этого открытия и его потенциальных последствий, Уайт считает, что создание и испытание его мини-варп-корабля — это лишь вопрос времени. По его мнению, теперь наука будет медленно, но верно продвигаться к этой цели в виде космического корабля, способного к деформации.

Когда его спросили, как быстро протестированный наноразмерный «корабль» может быть масштабирован до чего-то, на чем действительно можно было бы летать в космос, Уайт предложил более реалистичный подход к этому исследованию:

Еще рано задавать вопросы о каких-то реальных летательных экспериментах. На мой взгляд, первый шаг — просто изучить основную науку в нано / микромасштабе. И постепенно пытаться переходить к чему-то более крупному. Сначала мы должны научиться ползать, потом — идти, и только потом — бежать.

Дополнительный разбор того, что становится возможным с варп-двигателем, на Хабре есть тут.

Перевод статьи научного журнала TheDebrief.

Первая презентация варп-пузыря Уайтом на Propulsion Energy Forum доступна на ютубе. Тогда его находка еще не была проверена научным сообществом.

Хотите найти крутую работу? Подключайте телеграм-бот g-mate. Указываете желаемую зарплату, и он выдает вам лучшие вакансии от топовых компаний, и помогает пройти интервью. Для старта не нужно ни резюме, ни портфолио, настройка занимает меньше 30 секунд.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *