Наса варп двигатель: Новая волна в исследованиях варп-двигателя. Решение Ленца и что из него следует / Хабр

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

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.

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».

Прежде, чем перейти к обзору конструкции двигателя Алькубьерре, оговоримся, что мгновенное расширение пространства, несопоставимо более быстрое, чем скорость света – ключевой компонент теории инфляционного расширения Вселенной. Инфляционную теорию впервые предложил в 1980 году советский ученый Алексей Михайлович Старобинский (род. 1948), а вслед за ним, в 1981 году — американский космолог Алан Гут (род. 1947), также пришедший к ней независимо. Суть инфляции заключается в мгновенном расширении Вселенной от 10^-33 см практически до современных, почти сразу после Большого Взрыва.  Эпоха инфляции продлилась с 10^-35 до 10^-32 секунд после возникновения Вселенной, но здесь важно отметить, что ей предшествовали еще две космологически принципиальные эпохи: с 0 до 10^-43 секунды продолжалась планковская эпоха, по окончании которой гравитация отделилась от остальных фундаментальных взаимодействий, а с 10^-43 до 10^-35 секунды продолжалась эпоха великого объединения (ЭВО), в течение которой во Вселенной наряду с квантовыми законами начали действовать законы теории относительности. Таким образом, инфляционное расширение Вселенной произошло после того, как в ней включилась теория относительности, и согласуется с релятивистскими законами. Это дополнительно свидетельствует в пользу физической возможности как червоточин, так и двигателя Алькубьерре, к рассмотрению которого мы сейчас вернемся. Тема Мультивселенной, основанная на инфляционной теории и разработанная великим советско-американским физиком Андреем Дмитриевичем Линде (род. 1948), заслуживает отдельного рассмотрения. Периодизация первых эпох в развитии Вселенной подробно изложена в книге нобелевского лауреата Стивена Вайнберга (род. 1933) «Первые три минуты».  

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

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»):

«Я следил за движением баржи, которую быстро тянула по узкому каналу пара лошадей, когда баржа неожиданно остановилась. Но масса воды, которую баржа привела в движение, собралась около носа судна в состоянии бешеного движения, затем неожиданно оставила его позади, катясь вперед с огромной скоростью и принимая форму большого одиночного возвышения — округлого, гладкого и четко выраженного водяного холма. Он продолжал свой путь вдоль канала, нисколько не меняя своей формы и не снижая скорости. Я последовал за ним верхом, и когда нагнал его, он по-прежнему катился вперед со скоростью примерно 8-9 миль в час, сохранив свой первоначальный профиль возвышения длиной около тридцати футов и высотой от фута до полутора футов. Его высота постепенно уменьшалась, и после одной или двух миль погони я потерял его в изгибах канала».

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:

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

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».   

Когда изобретут варп двигатель. NASA в шаге от создания варп-двигателя

«Мистер Сулу, установите курс, скорость варп два» — эти слова, пожалуй, известны каждому поклоннику научной фантастики. Они принадлежат Джеймсу Кирку, капитану звездолета «Энтерпрайз» из легендарного сериала «Звездный путь»
. По сюжету, герои перемещаются по Галактике в сотни раз быстрее света благодаря варп-двигателю
, который искривляет окружающее пространство.

В далекие 1960-е годы, когда сериал вышел на экраны, это воспринималось как неосуществимая фантазия. Но сегодня многие ученые и инженеры всерьез говорят о возможности создания такого двигателя, и более того, уже есть конкретные предложения.

Скоростной лимит Вселенной

Наша Солнечная система расположена на довольно разреженном участке Млечного Пути, с невысокой плотностью звездных скоплений. Ближайшая к нам звездная система альфа Центавра находится от Солнца в 4,36 светового года. На современных ракетах, развивающих скорость 10-15 километров в секунду, космонавтам пришлось бы лететь к ней более 70 000 лет!

И это при том, что общий диаметр нашей Галактики составляет 100 000 световых лет. Если мы не можем преодолеть даже такое ничтожное по меркам Вселенной расстояние, то не стоит и заикаться о колонизации и освоении дальнего космоса.

Есть и другая, более серьезная преграда на пути к звездам. Она отражена в теории относительности Эйнштейна. До появления теории в 1905 году в физике безраздельно властвовала небесная механика Ньютона. По ней, скорость света зависела от скорости движения наблюдателя. То есть если бы вам удалось догнать свет и двигаться вместе с ним, то он для вас просто остановился бы. Позже Максвелл дал этой теории математическое обоснование.

Еще будучи студентом, Альберт Эйнштейн не мог принять этот постулат — чувствовал, что где-то здесь кроется ошибка. В конце концов, он нашел ответ на мучивший его вопрос. Он доказал, что скорость света постоянна и никоим образом не зависит от постороннего наблюдателя.

Получалось, что свет догнать невозможно. Как бы быстро вы ни передвигались, свет все равно будет впереди. Знаменитая эйнштейновская формула Е = мс², где энергия тела равна его массе, помноженной на скорость света в квадрате, гласит буквально следующее: для того чтобы разогнать объект до световой скорости, потребуется бесконечное количество энергии, а это значит, что объект должен иметь бесконечную массу. По сути, ракета, которая хочет разогнаться до скорости света, будет весить как вся Вселенная!

Разумеется, в реальной жизни это сделать абсолютно невозможно, скорость света — своего рода вселенский инспектор ДПС, раз и навсегда поставивший скоростное ограничение.

Казалось бы, это ставит крест на мечте человечества о полете к далеким звездам. Однако через десять лет после публикации специальной теории относительности появилась общая теория относительности, где давались более расширенные комментарии и дополнения.

В общей теории относительности Эйнштейн объединил пространство и время. До этого они считались разными физическими понятиями. Для лучшей иллюстрации он сравнил пространство-время с полотном. При определенных условиях это полотно может двигаться гораздо быстрее света. Однако это не давало ответа на главный вопрос: как же все-таки обогнать свет?

Почти 70 лет множество исследователей ломали голову над этой загадкой. И в один прекрасный день один молодой ученый включил телевизор и, переключая каналы, наткнулся на фантастический сериал. Во время просмотра его вдруг осенило, и он понял, как можно развить сверхсветовую скорость, не нарушая при этом законов физики. Этого ученого зовут Мигель Алькубьерре.

Варп-драйв

Тогда, в 1994 году, Алькубьерре изучал теорию относительности в Университете в Кардиффе (Уэльс, Великобритания). По телевизору он увидел сериал «Звездный путь». Ученый обратил внимание на то, что для перемещения в космосе герои используют двигатель деформации пространства, или варп-драйв.

Как когда-то яблоко, упавшее на голову Ньютону, подвигло его на создание небесной механики, так и телешоу вдохновило Мигеля на рождение теории, которая, возможно, раз и навсегда покончит со скоростной «дискриминацией» Вселенной.

Алькубьерре принялся за расчеты и вскоре опубликовал полученные результаты. За основу он взял общую теорию относительности, в которой говорится, что если приложить определенное количество энергии или массы, то можно заставить пространство двигаться быстрее света.

Для этого необходимо создать вокруг корабля специальный пузырь, или поле деформации. Это варп-поле будет сжимать пространство впереди корабля и расширять позади. Получается, что корабль фактически никуда не движется, сам космос искривляется и толкает корабль в заданном направлении.

Внутри пузыря время и пространство не подвергаются деформации и искривлению. Поэтому экипаж судна не испытывает каких-либо дополнительных перегрузок, и может показаться, будто бы ничего и не менялось. В таком случае в космос смогут летать не только астронавты, прошедшие специальный медицинский отбор и подготовку, но и обычные люди.

Если бы вы оказались на мостике корабля во время его движения со сверхсветовой скоростью и взглянули на окружающий вас космос, звезды превратились бы в длинные штрихи. Но если вы посмотрите назад, то не увидите ничего, кроме непроглядной тьмы, так как свет не может догнать вас.

Алькубьерре подсчитал, что варп-двигатель позволит развивать скорость в 10 раз быстрее света, однако, по его же мнению, ничто не мешает увеличить мощность двигателя и разгоняться до более высоких показателей.

Однако при ознакомлении с теорией Алькубьерре Сергей Красников из Главной астрономической обсерватории в Пулково выявил одну особенность. Дело в том, что пилот не сможет произвольно менять траекторию движения судна. То есть если вы, к примеру, летите от Земли к Сириусу и вдруг вспоминаете, что не выключили дома утюг, то вернуться назад уже не получится. Придется сначала долететь до пункта назначения, а потом возвращаться назад.

Более того, у вас также не получится связаться с кем-либо, поскольку варп-поле полностью изолирует корабль от внешнего мира и блокирует любые сигналы. Поэтому Красников сравнил путешествие на таком корабле с поездкой в подземке. Он так и назвал это «сверхсветовым метро».

Но это не главная проблема. Само поле деформации должно обладать отрицательным зарядом. Для его создания нужна отрицательная энергия, о существовании которой уже долгие годы идут споры.

То, чего не может быть

Если гравитация — это энергия притяжения, то отрицательная энергия должна обладать противоположными свойствами и отталкивать от себя посторонние объекты. Но как же получить такую энергию?

В 1933 году голландский физик Хендрик Казимир выдвинул предположение, что если взять две идентичные металлические пластины и расположить их идеально параллельно друг другу на минимально возможном расстоянии, то они начнут притягиваться. Как будто незримая сила толкает их навстречу друг другу.

Согласно квантовой механике, вакуум не является абсолютно пустым местом, в нем постоянно возникают пары частиц вещества и антивещества, которые мгновенно сталкиваются и аннигилируют. Этот процесс занимает буквально миллиардные доли секунды. При их столкновении выделяется микроскопическое количество энергии, что создает в «пустом» вакууме ненулевое суммарное давление.

Важно приблизить пластинки друг к другу как можно ближе, тогда объем частиц снаружи будет намного превышать их количество в промежутке между пластинами. Как результат, давление снаружи будет сдавливать пластины, а их энергия будет, в свою очередь, становиться меньше нуля, то есть отрицательной. В 1948 году в ходе эксперимента удалось измерить отрицательную энергию. В историю это вошло под названием «эффект Казимира».

В 1996 году после 15 лет опытов и исследований Стиву Ламоро из Лос-Аламосской национальной лаборатории совместно с Умаром Мохидином и Анушри Роем из Университета Калифорнии в Риверсайде удалось точно измерить эффект Казимира. Он равнялся заряду эритроцита — красного кровяного тельца.

Увы, но это просто чудовищно мало для создания поля деформации, нужно в миллиарды раз больше. До тех пор пока не получится вырабатывать отрицательную энергию в промышленных масштабах, варп-двигатель так и останется на бумаге.

Через тернии к звездам

Несмотря на все сложности в создании, варп-двигатель является наиболее вероятным кандидатом для осуществления первого межзвездного полета. Альтернативные проекты, такие как солнечный парус или термоядерный двигатель, могут развить лишь субсветовые скорости, а такие как кротовые норы или звездные врата, чересчур сложны, и их реализация — вопрос тысяч лет.

Сегодня наиболее активно разработкой прототипа варп-двигателя занимается NASA, чьи специалисты уверены, что это скорее техническая проблема, нежели теоретическая. И команда инженеров уже занимается этим в Космическом центре имени Джонсона, где когда-то готовили первый полет человека на Луну.
По мнению многих экспертов, скорее всего первые образцы технологии деформации пространства появятся не ранее чем через 100 лет, при условии наличия постоянного финансирования.

Скажете, фантастика? Но, может, стоит вспомнить, что за несколько лет до того как братья Райт подняли в воздух свой самолет, выдающийся английский физик Уильям Томсон сказал, что ничто тяжелее воздуха не способно летать. А 60 лет спустя первый космонавт Земли улыбнулся и сказал: «Поехали!..»

Адилет УРАИМОВ

Еще не появилась эта новость, но, возможно, ученые из NASA создали варп-двигатель!

Группа ученых из NASA провели серию оптических тестов посредством пропуска через камеру резонатора двигателя лазерных лучей, и оказалось, что скорость проходящих лучей разная, чего быть не должно, так как скорость света постоянна.Поведение лучей полностью соответствует тому, как если бы они проходили через варп–поле. Однако есть вероятность того, что полученные данные есть следствие искажений из–за земной атмосферы, поэтому ученые сейчас хотят повторить тест в вакууме, а в идеале — в космосе.

Если вы еще не знаете, что такое варп-двигатель, вот выдержка из Википедии:
Варп-двигатель
(англ. Warp drive, двигатель искривления
) — гипотетическая технология, которая согласно гипотезе позволит кораблю, оснащённому таким двигателем, преодолевать межзвёздные расстояния со скоростями, превышающими скорость света. Это возможно, как ожидают некоторые физики, благодаря генерации специального поля искривления — варп-поля, — которое, окутывая судно, искажает пространственно-временной континуум, перемещая его. Двигатель искривления не будет разгонять физическое тело быстрее скорости света в обычном пространстве, но использует свойства пространства-времени для перемещения быстрее, нежели это происходит с плоской электромагнитной волной (светом) в вакууме.

В общих чертах принцип работы варп-двигателей заключается в деформации пространства впереди и позади звездолёта, позволяя тому двигаться быстрее скорости света. Пространство «сжимается» перед судном и «разбухает» позади судна. При этом само судно находится в своеобразном «пузыре», оставаясь защищённым от деформаций. Сам корабль внутри поля искажения фактически остаётся неподвижным: перемещается само искажённое пространство, в котором он находится. Например, вымышленный варп-двигатель в Звездном пути работает именно так.

Разведывательное управление Министерства обороны США опубликовало документ о возможности использования темной энергии и манипуляции дополнительными измерениями для создания варп-двигателя.

Такие технологии позволят перемещаться со скоростью выше скорости света, однако, по словам скептически настроенных ученых, их создание на настоящий момент и в обозримом будущем невозможно.

Ученые сообщили, что темная энергия используется для создания разработки. Двигатель сможет преодолеть скорость света.

Новость о создании опубликовали в Разведывательном управлении Пентагона. Конкретно сооружение прозвали варп-двигатель. В Пентагоне разработку расценивают на перспективном уровне, так как благодаря ему эксперты создадут корабль, который позволит обогнать даже движение света. Многие астрофизики полагают, что технологии не имеют таких перспектив, которые видят авторы двигателя будущего. Несмотря на критику, Пентагон верит, что путешествовать быстрее чем скорость света реально. Изначально ученые намерены изучить тайну разгонного усиления Вселенной. Астрофизики сообщают о том, что если существуют помимо нашей еще какие-либо измерения, то перемещения на
гипербыстрой скорости не будет чудом.

Как пишут авторы документа, человечество приблизилось к разгадке тайн скрытых измерений и темной энергии, которая служит причиной ускоренного расширения Вселенной. Использование дополнительных измерений, которые вводятся М-теорией, может помочь создать экзотическую материю, необходимую для сверхсветового движения. Такая материя обладает отрицательной плотностью.

Однако некоторые ученые скептически относятся к таким утверждениям. Например, физик Шон Кэрролл (Sean Carroll) считает, что в докладе используются отдельные фрагменты теоретической физики, которые собраны вместе для создания видимости, что у них может быть практическое применение. Однако технология варп-двигателя, возможно, никогда не будет изобретена.

Ещё в 1994 году физик-теоретик Мигель Алькубьерре предложил метод искривления пространства-времени с помощью волны, которая сжимает его впереди и расширяет сзади, создавая «пузырь». Хотя внутри «пузыря» гипотетический корабль не может двигаться со сверхсветовой скоростью, сама волна может преодолеть предел, установленный специальной теорией относительности Эйнштейна.

По словам Кэрролла, хотя теоретически искривить пространство возможно, неизвестно, как для этого получить и использовать материю с отрицательной энергией. Для путешествия к альфе Центавра, удаленной от Земли на 4,367 светового года, потребуется астрономическое количество такой материи, сравнимое с тем, что выделится при полной аннигиляции целой планеты. Хотя ученый не исключает, что в далеком будущем будут разработаны технологии сверхсветового движения, он склоняется к мысли, что они невозможны в принципе.

Иллюстрация варп-поля, создаваемого теоретическим устройством «Двигатель Алькубьерре». Находящийся внутри поля космический корабль сможет двигаться быстрее скорости света за счет «сжатия» ткани пространства перед ним и «разворачиванием» пространства позади

В докладе его авторы затрагивают сразу несколько вопросов, интересующих современную физику. Среди обсуждаемых концептов говорится о темной энергии (предсказал, но не доказал существование которой отец ОТО Альберт Эйнштейн), об искривляющих пространство-время гравитационных волнах, об эффекте Казимира, заключающемся во взаимном притяжении проводящих незаряженных тел под действием квантовых флуктуаций в вакууме, а также об М-теории, в которой говорится о возможном существовании нескольких дополнительных измерений, освоение которых определенно понадобится для работы варп-двигателя.

«Этот документ рассматривает возможность, даже высокую вероятность того, что будущие разработки в области передовых аэрокосмических технологий будут связаны с воздействиями, искажающими пространственно-временные структуры, лежащие в основе пространства вакуума. Это можно назвать вакуумной или метрической инженерией».

«Это далеко не просто причудливая концепция. Существует специализированная литература в рецензируемых публикациях по физике, тема в которых подробно изучается».

«Идея в том, что достаточно продвинутая технология может взаимодействовать и получать прямой контроль над пространственно-временными измерениями. Эта дразнящая своими перспективами возможность, безусловно, заслуживает более глубокого изучения», — говорится в документе.

«Конечно, еще очень долго мы, возможно, будем не в состоянии достичь таких технологических высот, но уже сейчас, на раннем этапе 21 века, мы можем рассмотреть множество впечатляющих физических явлений, которые мы считаем истинными
».

В этом же документе приводится инфографика, объясняющая, насколько быстрыми смогут стать космические путешествия, если человечество сможет передвигаться в космосе со скоростью, в сотню раз превосходящей скорость света

В документе также приводится общий принцип, согласно которому эти путешествия можно будет осуществлять. Так, согласно документу, использование достаточного объема темной энергии позволит «сжимать» перед космическим аппаратом и «разворачивать» позади него пространство. Находясь в своеобразном пузыре, корабль будет защищен от деформаций. Сам корабль внутри поля искажения фактически будет оставаться неподвижным, — перемещаться будет само искаженное пространство, в котором он находится. Это по сути и позволит кораблю двигаться быстрее скорости света, технически не нарушая физический принцип Эйнштейна.

Кэрролл отмечает, что концепт «не является абсолютным бредом», поскольку его математическая модель была разработана еще в 1994 году мексиканским физиком Мигелем Алькубьерре.

«Вы действительно не можете двигаться быстрее скорости света, однако вполне можете себе представить возможность эффективного искривления пространства-времени, которое позволит преодолеть вам этот барьер»,
— говорит Кэрролл.

«
То есть если вы, например, захотите посетить Альфу Центавра, то вполне сможете прибегнуть к принципу искривления пространства-времени, чтобы Альфа Центавра оказалась совсем рядом с вами. Достаточно близко, чтобы можно было добраться туда за день, а не за десятки тысяч лет. Поможет ли вам в этом искривление пространства-времени? Конечно поможет. Но сможете ли вы это сделать? Сомневаюсь
».

По мнению Кэрролла, доклад DIA слишком глубоко закапывается в аналитику.

«
В нем обсуждаются варп-двигатель, дополнительные измерения, эффект Казимира и темная энергия. Все эти вещи действительно, возможно, когда-нибудь нам откроются. Но я убежден, что никто не сможет разобраться во всем этом в течение ближайшего тысячелетия, не говоря уже о том, как все это использовать»,
— комментирует ученый.

Кэрролл считает, что мы очень далеки от реальности с варп-двигателями потому, что пока никто толком не знает, что вообще представляет собой темная энергия (отсюда и название «темная», то есть непонятная), не говоря уже о том, откуда она берется, как ее хранить и уж тем более использовать.

Более того, по мнению ученого, чтобы долететь до Альфы Центавра – ближайшей к нам звездной системе, расположенной в 4,367 светового года – за пару лет с помощью, скажем, космического аппарата объемом в сотню кубических метров, нам придется говорить об астрономических объемах отрицательной энергии.

«Возьмите Землю и превратите весь ее объем в энергию – именно столько вам ее потребуется. Только следует понимать, что именно отрицательной энергии. Сейчас никто понятия не имеет, как это сделать
», — говорит Кэрролл.

«
И мы не говорим об обычных атомах, из которых состоит Земля, и их рассеивании, как это делось с помощью «Звезды Смерти». Нам придется придумать способ, позволяющий стереть их из этой реальности
».

После этого эту энергию необходимо как-то собрать, сохранить и использовать со 100-процентной эффективностью.

«
Это нереальная задача. Здесь вопрос не в том, что «у нас просто нет подходящих транзисторов» для работы. Речь идет о чем-то, что не вписывается в пределы возможности в принципе
».

К слову, в самом докладе и говорится, что все его выводы являются умозрительными; признается факт необходимости использования «огромного объема отрицательной энергии», а также отмечается, что на «полное понимание природы темной энергии может потребоваться очень много времени».

В то же время в документе авторы предполагают, что «экспериментальные научные прорывы в исследованиях с Большим адронным коллайдером, а также дальнейшее развитие М-теории могут привести к квантовому скачку в нашем понимании этой необычной формы энергии и, возможно, новым прямых технологическим инновациям».

Спустя почти десять лет работы БАК так и не нашел хоть какого-нибудь доказательства существования частиц, которые позволили бы приоткрыть завесу тайны
вокруг темной энергии. Проводимые эксперименты также не поспособствовали дальнейшему развитию М-теории.

Даже если предположить, что каким-то образом будет обнаружен способ получения темной энергии, а также способ скормить ее планетарный объем варп-двигателям корабля, выбрать подходящее направление для путешествия и даже отправиться в него, мы, а точнее те, кто полетят, столкнутся с не менее важными проблемами, решить которые будет жизненно необходимо еще до начала такого путешествия.

Из-за самого искривления пространства межзвездные путешественники могут утратить контроль над кораблем еще в момент начала полета. На пути следования к своей цели люди также могут столкнуться с проблемами. Есть вероятность, что излучение Хокинга, предположительно находящееся на границах черных дыр и других очень искривленных гравитацией областях космоса, может не только создать помехи в работе варп-поля, но и убить пассажиров корабля, пролетающего мимо.

Замедление космического аппарата также может оказаться смертельным для его команды. Аппарат, выходящий из варпа, может превратить космический газ и пыль, протяженностью в несколько световых лет от места отправки до места назначения, в смертоносную ударную волну из высокозаряженных частиц.

«Наука не позволяет мне одномоментно исключить возможность варп-путешествий, но все-таки я считаю, что это невозможно. Я думаю, что если бы мы лучше понимали физику, то уже бы без всяких сомнений сказали, что это сделать просто невозможно»,
— подытожил Кэрролл.

Варп-двигатель, или двигатель Алькубьерре, это гипотетическая технология, которая позволит кораблю, оснащённому таким двигателем, преодолевать межзвёздные расстояния со скоростями, превышающими скорость света. Хорошо известен в научной фантастике. Работа двигателя Алькубьерре возможа, как ожидают некоторые физики, благодаря общерелятивистским эффектам. Пространство перед кораблем сжимается, а позади него — расширяется, что позволяет ему буквально «пронзать» пространство, оставаясь на месте. Корабль не разгоняется — локально — даже до околосветовых скоростей, но тем не менее движется быстрее, чем плоская электромагнитная волна в вакууме. Например, вымышленный варп-двигатель в «Звёздном пути» работает именно так.

В августе 2008 года Министерство обороны США предложило десяткам научных групп заняться рассмотрением вопросов перспектив исследования совершенно новых аэрокосмических технологий, включая новые методы движения, взлета и скрытности. Среди представленных работ наиболее интересной значился 34-страничный доклад, подготовленный двумя учеными под заголовком « , темная энергия и манипуляция дополнительными измерениями». Документ был представлен перед военными 2 апреля 2010 года и лишь недавно был открыто опубликован Разведывательным управлением Министерства обороны США (DIA), сообщает издание Business Insider.

Доктор Гарольд «Сынок» Уайт продолжает свою работу в Космическом центре Джонсона, где он пытается . по-прежнему находится лишь на экспериментальной стадии, однако это совсем не означает, что мы с вами не можем представить то, как, вполне вероятно, будет выглядеть настоящий космический корабль «Энтерпрайз». Ниже предлагаем ознакомиться с концептами и набросками корабля, на котором человечество в далеком, а может и не совсем далеком будущем будет исследовать просторы нашей галактики, и, кто знает, возможно, и всей Вселенной.

В романе И. А. Ефремова «Час Быка» земляне, основываясь на работах Рен Боза (персонаж романа «Туманность Андромеды ») и исследованиях найденного землянами корабля жителей туманности Андромеды, создали звездолёт прямого луча (ЗПЛ), принцип действия которого основан на варп-эффекте.

…было понято нуль-пространство, как граница между миром и антимиром, между миром Шакти и Тамасом, где взаимно уравновешены и нейтрализованы полярные точки пространства, времени и энергии. Нуль-пространство тоже скручено в спираль соответственно обоим мирам, возникает возможность передвигаться в нем, почти мгновенно достигая любой точки нашей вселенной звездолет прямого луча идет не по спиральному ходу света, а как бы поперек него, по продольной оси улитки, используя анизотропию пространства. Кроме того, звездолет в отношении времени как бы стоит на месте, а вся спираль мира вращается вокруг него.

Освоение движения по принципу прямого луча позволило землянам совершать дальние звёздные путешествия, в результате чего в развитии Земли и цивилизаций Великого Кольца наступила новая эра — Эра Встретившихся Рук (ЭВР). Впрочем, следуя из описания ЗПЛ в романе, можно предположить, что земляне используют не столько варп-движение, сколько нуль-транспортировку .

В романе Люди как боги

Звездолёты, использующие принцип работы, схожий с принципом работы варп-двигателя, описаны в романе Сергея Снегова «Люди как боги».

В сериале Звёздный путь

Технология

В общих чертах принцип работы варп-двигателей заключается в деформации пространства перед и позади звездолёта, позволяя тому двигаться быстрее скорости света. Пространство «сжимается» перед судном и «разворачивается» за ним. При этом само судно находится в своеобразном «пузыре», оставаясь защищённым от деформаций. Сам корабль внутри поля искажения фактически остаётся неподвижным, — перемещается само искажённое пространство, в котором он находится. (В целом это совпадает с ожидаемой картиной работы возможного реального варп-двигателя.)

Максимальная скорость Энтерпрайза-D — 9,8 варп, что приблизительно равно 9000 скоростей света (на основании данных из 6 серии 1 сезона). Скорость в 1 варп равняется скорости света и растет экспоненциально. За день корабль на максимальной скорости способен преодолеть 24 световых года.

Прямым аналогом варп-перемещения Warhammer 40,000 является перемещение в фильме «Сквозь горизонт » с соответствующим эффектом при отсутствии «поля Геллера».

Во вселенной Mass Effect

Сверхсветовое движение в серии видеоигр Mass Effect осуществляется посредством так называемого «эффекта массы» — поля темной энергии, которое генерируется путем подачи электрического тока на ядро варп-двигателя. Ядро двигателя содержит в себе «нулевой элемент» — фантастический химический элемент, в котором отсутствует ядро. Согласно кодексу вселенной, нулевой элемент образуется при воздействии энергии вспышки сверхновой звезды на поверхность планет, астероидов и т. д. Когда на ядро двигателя с нулевым элементом подается электрический ток с отрицательным зарядом, образуется темная энергия, а масса объекта снижается. Космический корабль оказывается заключенным в поле темной энергии, в которое он как бы проваливается. Принцип действия поля «эффекта массы» очень схож с предполагаемым принципом действия Пузыря Алькубьерре . В результате, получается, что объект, будучи заключенным в поле «эффекта массы» способен преодолевать скорость света не нарушая при этом ОТО, так как в локальном «пузыре» скорость света увеличивается, а световой барьер не преодолевается. Однако, эта разновидность варп-двигателя лишь решает проблему, связанную со снижением массы корабля и заключением его в поле темной энергии. Для движения и создания реактивной тяги все еще нужны обычные маршевые двигатели. Они могут быть жидкостными химическими, ионными или, военными, антипротонными. Также, в качестве источника энергии для питания масс-ядра, на корабле должен присутствовать термоядерный реактор, обычно работающий на Гелии-3. Скорости кораблей во вселенной Mass Effect варьируются от 50 до 11000 скоростей света.

Отдельно от технологий сверхсветового перемещения на самих космических кораблях, в галактике Млечный Путь существует разветвленная система ретрансляторов массы — загадочных древних порталов, способных мгновенно перемещать объекты на расстояния в сотни или даже тысячи световых лет. Ретрансляторы массы работают по принципу парного взаимодействия: космический корабль может пройти через пару ретрансляторов мгновенно переместившись на расстояние, которое с помощью обычных сверхсветовых двигателей пришлось бы преодолевать многие месяцы или даже годы. Согласно кодексу игры, ретрансляторы массы являются мощнейшими из известных механизмов использующих «эффект массы» (темную энергию). Уничтожение ретранслятора массы способно полностью уничтожить планетарную систему в которой он находится, так как энергия взрыва ретранслятора сопоставима с энергией взрыва сверхновой звезды.

Исследователи НАСА утверждают, что варп-двигатель почти готов

[12 августа 2022 г.: штатный корреспондент The Brighter Side of News]

Варп-двигатель был первой теорией, предложенной в «Звездном пути», которая позволяла ему двигаться быстрее скорости света в Млечном Пути. (кредит: Creative Commons)

С тех пор, как научно-фантастический сериал «Звездный путь» был показан по телевидению, он оставил у людей тысячи вопросов.

Научно-фантастические сериалы последних десятилетий всегда были переплетены с реальной наукой. Он вдохновил людей на технологии, которые люди используют ежедневно.

Среди многих заметных событий, представленных в сериале, Warp Drive был одной из нескольких футуристических идей, привлекших внимание многих людей во всем мире. Фактически, это была первая теория, предложенная в «Звездном пути», которая позволяла ему двигаться быстрее скорости света в Млечном Пути. Таким образом, противопоставление теории относительности Эйнштейна не позволяет чему-либо двигаться быстрее света.

В 1994 году Мигель Алькубьерре, физик-теоретик, разработал теорию, названную двигателем Алькубьерре. Он создал пузырь в пространстве-времени, который будет искривлять расстояния, позволяя путешествовать на большие расстояния внутри пузыря. Большинство людей думало, что это имеет идеальный теоретический смысл, но на практике это было непрактично.

Устройство варп-двигателя в форме кольца может разогнать звездолет размером с футбольный мяч (в центре) до эффективной скорости, превышающей скорость света. Концепция была впервые предложена мексиканским физиком Мигелем Алькубьерре. (кредит: Гарольд Уайт)

Связанные истории:

Однако, чтобы доказать их неправоту, Джозеф Эгнью, студент Университета Алабамы, попытался проверить теорию. «Математически, если вы удовлетворяете всем энергетическим требованиям, они не могут доказать, что это не работает», — говорит Джозеф. «Допустим, у вас есть ремесло, которое находится в пузыре», — продолжает он, слова которого цитируются в университетском пресс-релизе о переговорах. «Что бы вы сделали, так это сжали бы пространство-время перед кораблем и расширили бы пространство-время за ним».

Модель варп-двигателя Alcubierre. Синяя область под плоскостью представляет сжатое пространство, а красная и приподнятая область представляет собой расширенное пространство. (кредит: Гарольд Уайт)

Но не кажется ли вам, что теория относительности Эйнштейна разрушает все это, потому что нет ничего, что могло бы двигаться быстрее скорости света. Таким образом, когда объект движется быстро, он становится тяжелым. И чем тяжелее они становятся, тем труднее добиться ускорения. Короче говоря, достичь скорости света вообще невозможно.

Но что такое варп-двигатель?

Возможно, Warp Drive называют святым Граалем освоения космоса. Говорят, что у него есть потенциал для создания двигательной установки, которая может двигаться быстрее, чем со скоростью света. Вы не думаете, что люди смогут добраться до любого уголка галактики, когда захотят?

Учитывая теорию относительности Эйнштейна, кажется, что опровергнуть эту концепцию было бы совершенно невозможно. но будет?

Большинство писателей-фантастов вселяют в нас надежду, изображая межзвездные путешествия, но путешествие в свете движения абсурдно.

Все мы знаем, что ничто не может двигаться быстрее скорости света, как предполагает теория Эйнштейна. Это связано с тем, что требуется бесконечное количество энергии, чтобы довести объект с массой до скорости света. Единственная причина, по которой нельзя воздействовать на свет, заключается в том, что фотоны (то есть частицы света) не имеют массы. В результате любой космический корабль, движущийся со скоростью света, маловероятен.

Однако здесь есть два недостатка:

• Если мы говорим о нахождении импедансов движения со скоростью света, это просто означает, что мы говорим о движении объектов.

• Ни в одном из запретов не упоминается о путешествии как можно ближе к скорости света.

Возможен ли варп-драйв?

Возможно, нарушив законы физики, можно будет нарушить всеобщее ограничение скорости. Именно здесь была предложена теория «варп-двигателя Алькубьерре». Возможно, вместо того, чтобы превзойти скорость света, варп-двигатель Алькубьерре будет двигаться вокруг скорости света, искажая пространство-время, как это происходит в сериале «Звездный путь».

Согласно теории, путешествующий космический корабль находится внутри варп-пузыря, окруженного кольцом отрицательной массы. Кольцо отрицательной массы помогло бы сократить пространство-время перед космическим кораблем и растянуть пространство-время позади космического корабля. Сделав это, космический корабль сможет путешествовать со скоростью, в десять раз превышающей скорость света. Тем не менее внутри пузыря космический корабль будет поддерживать универсальный предел скорости, в то время как общая теория относительности останется нетронутой.

Хотя здесь может быть небольшая проблема, для работы варп-двигателя потребуется большое количество массы-энергии. Чтобы поднять космический корабль на такой уровень, вам понадобится масса, равная массе Юпитера.

Рассмотрим здесь уравнение Эйнштейна, E=mc2. Вам не кажется, что это такое огромное количество энергии, которое вам потребуется, даже больше, чем вселенная когда-либо сможет предоставить?

в чем подвох?

Инженер-механик НАСА и физик доктор Гарольд Сонни Уайт все еще пытается найти способы решить проблему массы и энергии. Он считает, что, изменяя физику, можно уменьшить потребность в массе-энергии, как описано в принципе Алькубьерре. Он также предположил, что маловероятно изменить форму кольца отрицательной массы, чтобы обеспечить требуемую массу около 700 кг.

Звездный корабль «Энтерпрайз» движется с варп-скоростью. (кредит: Звездный путь)

В настоящее время Уайт возглавляет группу физиков и инженеров НАСА для создания интерферометра варп-поля White-Judged. Это интерферометр с разделением луча, который может легко обнаруживать и генерировать мельчайшие пузыри деформации. Возможно, вы не сразу попадете в Галактику Андромеды, но в конце концов вы окажетесь там, когда вам это нужно.

Хотя это важно, нам еще далеко до того, как межзвездные путешествия и варп-двигатели станут реальностью. Однако с развитием технологий ответы, которые мы ищем, могут оказаться достаточно близкими.

Согласно «Звездному пути», варп-двигатель был изобретен в 2063 году.

Посетите наш раздел новых инноваций, чтобы узнать больше научных новостей светлая сторона новости,

Примечание. Контент выше предоставлен The Brighter Side of News. Контент можно редактировать по стилю и длине.

Нравятся такие приятные истории? приносить Информационный бюллетень «Светлая сторона новостей»,

Теги: #новое открытие, #гравитация, #космос, #space_travel, #warp_drive, #nasa, #star_trek, #технологии, #research, #The_Brighter_Side_of_News

Источник

ТАЙНЫ ВСЕЛЕННОЙ — Варп двигатель НАСА

Полет к ближайшей солнечной системе Альфа Центавра, расположенной за 4,3 световых года от нас (почти 40 миллионов километров), занял бы на современных ракетах около 160 тысяч лет . Но появилась теоретическая технология – разрабатываемый в НАСА Варп двигатель – способный сократить это путешествие до 2 недель.

Скажете, что теория далека от практики? Подумайте тогда, как бы вы смогли объяснить колонизатору северной Америки, что через 150 лет будет возможно общаться с людьми лицом к лицу, даже если ваш собеседник находится на другом конце планеты.

Итак, что же это за загадочный двигатель? Пристегиваемся и читаем дальше.

Несколько месяцев назад физик Гарольд Уайт (Harold White) ошеломил мир аэронавтики. Он объявил, что команда в НАСА, под его непосредственным руководством, приступила к работе над развитием двигателя искривления пространства. Предложенный им дизайн – это гениальное переосмысливание Двигателя Алькубьерре (Alcubierre Drive), может, в конечном итоге, привести к созданию двигателя, который будет передвигать ракеты со скоростью, гораздо выше скорости света, не нарушая при этом законов относительности Эйнштейна.

Варп-двигатель Алькубьерре

Физик Гарольд Уайт

Идея Уайту пришла в то время, как он рассматривал весьма примечательные уравнения, сформулированые физиком Мигелем Алькубьерре. В докладе, под названием «Варп двигатель: сверх-быстрые перемещения в рамках общей теории относительности,” составленном в 1994 году, Алькубьерре предложил механизм, посредством которого пространство и время могут быть «искревлены” спереди и сзади космического корабля.
Мичио Каку, один из главных сподвижников струнной теории, назвал теорию Алькубьерре так – «паспорт к Вселенной». Метод использует космологической код, который позволяет расширять и сжимать пространство и время, что позволило бы сверхбыстрые межзвездные путешествия. По сути, пустое пространство позади звездолета будет быстро расширяться, толкая корабль в прямом направлении. Пассажиры воспримут это как движение, несмотря на полное отсутствие ускорения.

Примечателен так же тот факт, что подобное явление постоянно наблюдается во вселенной – пространство между галактиками может расширяться с неограниченной скоростью, которая часто превышает скорость света. Уайт предполагает, что такой двигатель может развить скорость, которая могла бы позволить космическому кораблю достичь наше ближайшее созвездие всего за две недели, несмотря даже на тот факт, что оно находится в 4,3 световых лет от Земли.
С точки зрения механики двигателя, сфероидый объект будет помещен между двумя областями пространственно-временного (расширения и сужения). Затем сгенерируется «Варп сфера,” которая будет двигать пространство вокруг объекта, репозиционируя его – конечным результатом будет движение со скоростью, превышающей скорость света, без движения по отношению к локальной системе отсчета корабля.

Уайт объяснил:

Помните – ничто локально не превышает скорость света, но пространство может расширяться и сжиматься при любой скорости. Тем не менее, пространство и время сложно поддаются манипулированию, поэтому для искривления пространства и достижения межзвездных пространств в разумные периоды времени потребуется много энергии.

И в самом деле – ранние оценки, опубликованные в научной литературе, называли громадное количество энергии, которое вполне сопоставимо с массой планеты Юпитер (что составляет 1,9 × 1027 кг, или 317 масс Земли). В результате идея была забыта из-за непрактичности. Хотя природа теоретически позволяет построить Варп Двигатель, мы никогда не смогли бы соорудить работающий аналог при настолько недостижимых условиях.

«Однако -, сказал Уайт, – основываясь на анализе последних 18 месяцев, у нас может быть надежда.” Ключ, говорит исследователь, может быть в изменении геометрической структуры Варп Двигателя.

Новый дизайн двигателя искривления пространства

В октябре прошлого года Уайт готовился к лекции, которую он должен был дать для проекта Столетний космический корабль (100 Year Starship) в Орландо, Флорида. Во время повтора материалов по двигателям искривления пространства, Уайт выполнил анализ нескольких уравнений – больше из любопытства, чем по необходимости.

«Я открыл закономерность, которая все время была у нас перед глазами, – вспоминает он – Я вдруг понял, что если мы сделаем толщину кольца отрицательной энергии вакуума больше, при этом раскачивая варп сферу, то можно значительно уменьшить необходимые затраты энергии. Это значит, что создание двигателей искривления пространства возможно не только в теории. ” Уайт скорректировал форму кольца Алькубьерре, сделав его более широким и покатым.

Он представил результаты Двигателя Алькубьерре через год, на конференции в Атланте, где заявил о своем новом подходе. Как объяснил учений, деформация диска позволит затраты энергии до числа, сравнимого с массой космического аппарата Вояджер-1.

Это очень существенное изменение в расчетах. Снижение массы от размеров Юпитера до объекта, который весит всего 725 килограмм, заставили НАСА полностью переосмыслить варп двигатели.

Создание варп двигателя

Теоретическая возможность – это, конечно, здорово, но теперь Уайту нужно практическое ее доказательство.

Мы используем модифицированный интерферометр Майкельсона-Морли, что позволяет нам измерить микроскопические искривления в пространстве и времени. Говоря проще – это попытка сделать одну из ножек интерферометра казаться короче другой при запуске устройства.

Уайт и его коллеги пытаются смоделировать оптимальный привод Алькубьерре в миниатюре, используя лазеры для искривления пространства-времени на фактор один к 10 миллионам.

Конечно, интерферометр – это не то, что НАСА бы присоединило к космическому кораблю. Скорее, это часть большого научного преследования.

Наше первоначальное испытательное устройство имитирует кольца огромного энергетического потенциала за счет использования колец керамических конденсаторов, которые заряжаются до десятков тысяч вольт. Мы увеличим точность наших приборов и продолжим повышать чувствительность интерферометра деформации поля – в конечном итоге станет возможно использовать устройства для прямой генерации отрицательной энергии вакуума.

С помощью этих экспериментов, как надеется Уайт, НАСА сможет перейти от теории к практике.

Ожидание доказательства возможности технологии

Учитывая то, насколько фантастически это все звучит, возникает вопрос – действительно ли Уайт думает, что варп двигатель когда-нибудь будет построен.

Математически это возможно, но еще предстоит увидеть, сможем ли мы когда-либо добиться этого на практике.

То, чего ждет Уайт, это появления доказательств – то, что он зовет момент «Чикаго Pile” – термин, ссылающийся на большой практический пример.

«В конце 1942 года человечество активировало первый ядерный реактор в Чикаго, способный генерировать аж целую половину Вт – чего даже недостаточно для питания лампочки,” – объяснил исследователь. «Тем не менее, год спустя мы активировали реактор в 4 МВт – это достаточно уже для питания небольшого города. Доказательство возможности технологии это очень важно.” Не делая громких заявлений, Уайт признал, что варп двигатель открыл бы для человечества некоторые интересные возможности для космических путешествий – и, конечно, сбросил бы наше чувство необъятности космоса.

Эта дыра в общей теории относительности позволила бы нам преодолеть расстояния действительно быстро, с точки зрения наблюдателей с земли и на корабле – путешествия будут измеряться неделями или месяцами, а не десятилетиями и веками.

Но пока разработка двигателя находится в теоретической фазе. «Я не готов обсуждать эту технологию за пределами математики и руководствуясь очень скромными подходами в лаборатории,” сказал Уайт.

И это трезвый подход. Но, благодаря Уайту, у нас теперь есть новая надежда и перспектива освоения космоса. Пока рано ставить крест на полетах быстрее скорости света.

комиксы, гиф анимация, видео, лучший интеллектуальный юмор.

Результаты поиска по запросу «»

NASA(778)

варп двигатель (1)

, 

варп (20)

, 

двигатель (209)

, 

ВАРП!!! (1)

, 

двигатели (3)

, 

варп-тред (9)

, 

варп маяк (5)

, 

варп-маяк (2)

, 

вечный двигатель (77)

anrub1k

уже скоро.

…

NASA обсуждает концепцию варп-двигателя и готовится к созданию пузыря Алькубьерре в лаборатории

Еще в конце прошлого года стало известно, что небольшая группа исследователей NASA в секретной лаборатории создают варп-двигатель, который в теории может сделать возможными путешествия быстрее скорости света.

Ближайшей звездной системой к Солнцу является Альфа Центавра. Она находится на расстоянии чуть больше чем четыре световых года. Если лететь к ней со скоростью 62 136 км/ч (именно с такой скоростью летит сквозь пространство зонд «Вояджер-1»), то понадобится около 67 000 лет, чтобы добраться к ней. На данный момент существует очень много разных силовых установок (к примеру, ионные двигатели), но, к сожалению, ни одна из них не способна обеспечить нужную скорость, чтобы сделать реальностью исследования планет, которые находятся на расстоянии нескольких тысяч световых лет от Земли. Двигатели деформации на данный момент являются единственной надеждой, тлеющей в сердцах специалистов NASA.

В настоящее время стало известно, что команда исследователей под руководством Гарольда Уайта из NASA разработала модель варп-двигателя Алькубьерре, который можно изготовить при одном условии – если человечество откроет тайну, каким образом можно манипулировать экзотической материей. Однако, уже сейчас господин Уайт готов обсудить другие особенности двигателя деформации. К примеру, энергопотребление, внешний вид космического аппарата с варп-двигателем, а также, что из себя представляют путешествия со сверхсветовой скоростью.

В основе двигателя деформации Гарольда Уайта лежит теория физика по имени Мигель Алькубьерре. Если говорить коротко, двигатель деформации делает возможными путешествия со сверхсветовой скоростью благодаря искажению пространства-времени вокруг него. В сущности, Мигель Алькубьерре представил устройство, которое сжимает пространство перед космическим кораблем и расширяет его за ним. Таким образом, создается так называемый варп-пузырь или пузырь Алькубьерре, в котором космический корабль может путешествовать со скоростью, которая в 10 раз превосходит скорость света.

Опираясь на многолетние исследования большинство ученых в один голос заявляют о возможности пространство-временных деформаций, но при этом у них возникает множество вопросов, связанных с путешествиями данного характера. К примеру, сможет ли человек пережить такое путешествие или сколько нужно энергии, чтобы развить сверхсветовую скорость?

В прошлом году Гарольд Уайт показал дизайн варп-двигателя (на фото сверху), энергопотребление которого, согласно знаменитой формуле Эйнштейна E=mc², сокращено с рассчитанного для планеты с массой Юпитера значения до значения, рассчитанного для зонда «Вояджер-1» (700 кг). Существует мнение, что двигатель Алькубьерре может потребовать больше энергии, чем масса видимой части Вселенной. Результаты исследований NASA говорят, что потребность в энергии можно удовлетворить, если сделать варп-двигатель тороидальной формы.

В ходе интервью New Scientist Гарольд Уайт дал несколько ответов. Пузырь Алькубьерре он описал следующим образом:

«Вы идете со скоростью 5 км/ч, а затем вы становитесь на эскалатор в аэропорту и вы едете со скоростью 5 км/ч, но вы преодолеваете дистанцию намного быстрее по сравнению с обычными пешеходами. Расширять и сжимать пространство можно на любой скорости».

Он также сказал, что путешествия со сверхсветовой скоростью можно сравнить с просмотром фильмов в ускоренном режиме.

«Представьте мяч для американского футбола, который имеет вокруг себя тороидальное кольцо с креплениями-пилонами. Мяч – это место, в котором будет находиться экипаж и оборудование корабля, а кольцо будет наполнено экзотической материей, о которой, к сожалению, на данный момент известно очень мало», — сказал Гарольд Уайт на вопрос о том, как будет выглядеть двигатель Алькубьерре.

Гарольд Уайт также сообщил, что первые двигатели деформации появятся очень нескоро, но команда исследователей NASA в ближайшем времени «докажет, что данную концепцию можно воплотить в реальность». Скорее всего, если человечество когда-нибудь и увидит двигатели деформации, то с пузырем Алькубьерре у них будет очень мало общего. Стоит отметить, что варп-двигатель размерами с автомобиль на данный момент воспринимается гораздо легче, чем экзотическая материя

Развернуть

27. 07.201523:27ссылка0.2

1marmelad1

Дональд Трамп презентовал эмблему Космических сил США.

Пользователи интернета сразу вспомнили логотип Звёздного флота из «СтарТрека»

Хочется отметить, что некоторые космические агенства мира используют в своем логотипе подобный символизм. 

Развернуть

28.01.202018:07ссылка4.2

Myuslia

Пан (спутник Сатурна)

Развернуть

23.01.202211:34ссылка68.5

Jx+Jy=Jp

Дорогу в глубокий космос проложит?

Дорогу в глубокий космос проложит?

Nucleon — электрические ракетные двигатели запитанные от ядерного реактора
	18 (16.5%)
NERVA — прямоточный твердофазный ядерный двигатель
	14 (12. 8%)
SpaceX — химические двигатели с дозаправкой на орбите
	25 (22.9%)
Автор! Всем известно что без гравицапы пепелац не летает.
	52 (47.7%)

Развернуть

17.12.202019:38ссылка-8.0

Корвас

Ионный двигатель — что это такое?

Ионный двигатель — хорошо отработанная на практике и исторически первая разновидность электрического ракетного двигателя. Недостатком ионного двигателя является малая тяга (например, разгон космического аппарата с весом автомобиля от 0 до 100 км/ч требует больше двух суток непрерывной работы ионного двигателя), которую невозможно увеличить из-за ограничений объёмного заряда.

Однако малый расход топлива (точнее, рабочего тела) и продолжительное время функционирования ионного двигателя (максимальный срок непрерывной работы самых современных образцов ионных двигателей составляет более пяти лет) позволяет за длительный промежуток времени разогнать космический аппарат небольшого веса до приличных скоростей. Сфера применения: управление ориентацией и положением на орбите искусственных спутников Земли (некоторые спутники оснащены десятками маломощных ионных двигателей) и использование в качестве главного тягового двигателя небольшой автоматической космической станции. Характеристики ионного двигателя: потребляемая мощность 1-7 кВт, скорость истечения 20-50 км/с, тяга 20-250 мН, КПД 60-80 %. Рабочим телом является ионизированный газ (аргон, ксенон и т. п.).

Ионному двигателю в настоящее время принадлежит рекорд негравитационного ускорения космического аппарата в космосе без использования жидкостного ракетного двигателя — Deep Space 1 смог увеличить скорость на 4,3 км/с, израсходовав 74 кг ксенона (этот рекорд скорости в ближайшее время планируется превзойти на 10 км/с космическим аппаратом Dawn). Однако ионный двигатель не является самым перспективным типом электроракетного двигателя, поэтому данный рекорд скорости, скорее всего, будет превзойдён холловским или магнитоплазмодинамическим двигателем.

Существует проект межзвёздного зонда с ионным двигателем, получающим энергию через лазер от базовой станции, что дает некоторое преимущество по сравнению с чисто космическим парусом (в настоящее время данный проект неосуществим из-за технических ограничений.

Принцип работы двигателя заключается в ионизации газа и его разгоне электростатическим полем. При этом, благодаря высокому отношению заряда к массе, становится возможным разогнать ионы до очень высоких скоростей (вплоть до 210 км/с по сравнению с 3—4,5 км/с у химических ракетных двигателей). Таким образом, в ионном двигателе можно достичь очень большого удельного импульса. Это позволяет значительно уменьшить расход реактивной массы ионизированного газа по сравнению с расходом реактивной массы в химических ракетах, но требует больших затрат энергии.

В существующих реализациях для поддержки работы двигателя используются солнечные батареи. Но для работы в дальнем космосе такой способ неприемлем. Поэтому уже сейчас для этих целей иногда используются ядерные установки.

Источником ионов служит газ — как правило, аргон или водород. Бак с газом стоит в самом начале двигателя, оттуда газ подаётся в отсек ионизации; получается холодная плазма, которая разогревается в следующем отсеке посредством ионного циклотронного резонансного нагрева. После нагрева высокоэнергетическая плазма подаётся в магнитное сопло, где она формируется в поток магнитным полем, разгоняется и выбрасывается в окружающую среду. Таким образом достигается тяга.

С тех пор плазменные двигатели прошли большой путь и разделились на несколько основных типов — электротермические, электростатические, сильноточные или магнитодинамические и импульсные двигатели. В свою очередь электростатические двигатели делятся на ионные и плазменные (ускорители частиц на квазинейтральной плазме).

Ионный двигатель использует в качестве топлива ксенон или ртуть. Первый ионный двигатель назывался сетчатый электростатический ионный двигатель. В ионизатор подаётся ксенон, который сам по себе нейтрален, но при бомбардировании высокоэнергетическими электронами ионизируется. Таким образом в камере образуется смесь из положительных ионов и отрицательных электронов. Для «отфильтровывания» электронов в камеру выводится трубка с катодными сетками, которая притягивает к себе электроны.

Положительные ионы притягиваются к системе извлечения, состоящей из 2-х или 3-х сеток. Между сетками поддерживается большая разница электростатических потенциалов (+1090 вольт на внутренней против — 225 вольт на внешней). В результате попадания ионов между сетками, они разгоняются и выбрасываются в пространство, ускоряя корабль, согласно третьему закону Ньютона. Электроны, пойманные в катодную трубку выбрасываются из двигателя под небольшим углом к соплу и потоку ионов. Это делается по двум причинам:

чтобы корпус корабля оставался нейтрально заряженным;

чтобы ионы, «нейтрализованные» таким образом не притягивались обратно к кораблю.
Чтобы ионный двигатель работал, нужны всего 2 вещи — газ и электричество.

Недостаток двигателя в его нынешних реализациях — очень слабая тяга (порядка 50-100 миллиньютонов). Таким образом, нет возможности использовать ионный двигатель для старта с планеты, но, с другой стороны, в условиях невесомости, при достаточно долгой работе двигателя, есть возможность разогнать космический аппарат до скоростей, недоступных сейчас никаким другим из существующих видов двигателей. Однако разрабатываются более совершенные и мощные типы электроракетных двигателей (холловский и магнитоплазмодинамический), превосходящие ионный двигатель по величине тяги и, как следствие, конечной скорости космического аппарата.

Развернуть

23. 10.201614:25

ссылка

39.9

Comrade17

А по выходным у них был пикник на Луне

С пикником я, конечно, загнул, но в то время, как у нас не могут Восточный достроить, «не у нас» люди уже собрались конкурировать с варп-двигателем с помощью вот такого девайса:

Собственно, статья на Хабре

Статья о двигателе — кстати, используйте Sci-hub, если нет буржуйских прав для скачивания.

Круто?

Развернуть

07.11.201617:51ссылка10.6

Hikujiro

Вояджер-1 начал передавать некорректную телеметрию

Сурс

В то время как космический корабль продолжает возвращать научные данные и в остальном работает в обычном режиме, команда миссии ищет источник проблемы с системными данными.

Команда инженеров космического корабля НАСА «Вояджер-1» пытается разгадать загадку: межзвездный исследователь работает нормально, получает и выполняет команды с Земли, а также собирает и возвращает научные данные.  Но показания системы артикуляции и управления ориентацией зонда (AACS) не отражают того, что на самом деле происходит на борту.

AACS контролирует ориентацию 45-летнего космического корабля. Помимо других задач, он удерживает антенну «Вояджера-1» с высоким коэффициентом усиления точно на Земле, что позволяет ему отправлять данные домой. Все признаки указывают на то, что AACS все еще работает, но данные телеметрии, которые он возвращает, недействительны. Например, может показаться, что данные генерируются случайным образом или не отражают какое-либо возможное состояние, в котором может находиться AACS.

Эта проблема не привела к срабатыванию каких-либо бортовых систем защиты от сбоев, которые предназначены для перевода космического корабля в «безопасный режим» — состояние, в котором выполняются только основные операции, что дает инженерам время для диагностики проблемы. Сигнал «Вояджера-1» также не ослабел, что говорит о том, что антенна с высоким коэффициентом усиления остается в предписанной ориентации относительно Земли.

Команда будет продолжать внимательно следить за сигналом, продолжая определять, поступают ли неверные данные непосредственно из AACS или другой системы, участвующей в создании и отправке данных телеметрии. Пока природа проблемы не будет лучше понята, команда не может предсказать, повлияет ли это на то, как долго космический корабль может собирать и передавать научные данные.

«Вояджер-1» в настоящее время находится на расстоянии 14,5 миллиардов миль (23,3 миллиарда километров) от Земли, и для преодоления этой разницы требуется световое время 20 часов и 33 минуты. Это означает, что требуется примерно два дня, чтобы отправить сообщение «Вояджеру-1» и получить ответ — задержка, к которой хорошо привыкла команда миссии.

«Загадка, подобная этой, является в порядке вещей на данном этапе миссии «Вояджер», — сказала Сюзанна Додд, руководитель проекта «Вояджер-1» и «Вояджер-2» в Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии. «Обоим космическим кораблям почти 45 лет, что намного превышает то, что ожидали планировщики миссии.  Мы также находимся в межзвездном пространстве — среде с высоким уровнем радиации, в которой раньше не летал ни один космический корабль. Так что перед командой инженеров стоят большие задачи. Но я думаю, что если есть способ решить эту проблему с помощью AACS, наша команда его найдет».

По словам Додда, возможно, команда не найдет источник аномалии и вместо этого приспособится к ней. Если они найдут источник, они смогут решить проблему путем изменения программного обеспечения или, возможно, с помощью одной из резервных аппаратных систем космического корабля.

Это будет не первый случай, когда команда «Вояджера» полагалась на резервное оборудование: в 2017 году основные двигатели «Вояджера-1» показали признаки деградации, поэтому инженеры переключились на другой набор двигателей , который первоначально использовался во время планетарных столкновений космического корабля . Эти двигатели работали, несмотря на то, что не использовались в течение 37 лет.

Двойник «Вояджера-1», «Вояджер-2» (в настоящее время находящийся на расстоянии 12,1 миллиарда миль или 19,5 миллиарда километров от Земли), продолжает работать в обычном режиме.

Запущенные в 1977 году, оба «Вояджера» проработали намного дольше, чем ожидали планировщики миссии, и являются единственными космическими аппаратами, собирающими данные в межзвездном пространстве. Информация, которую они предоставляют из этого региона, помогла глубже понять гелиосферу, диффузный барьер, который Солнце создает вокруг планет в нашей Солнечной системе.

Каждый космический корабль производит примерно на 4 ватта меньше электроэнергии в год, что ограничивает количество систем, которые может запустить корабль. Команда инженеров миссии отключила различные подсистемы и обогреватели , чтобы зарезервировать энергию для научных инструментов и критических систем. Никакие научные инструменты еще не были отключены из-за уменьшения мощности, и команда «Вояджера» работает над тем, чтобы два космических корабля продолжали работать и возвращали уникальные научные данные после 2025 года.

В то время как инженеры продолжают работать над разгадкой тайны, которую представил им «Вояджер-1», ученые миссии будут продолжать максимально использовать данные , поступающие с уникальной точки обзора космического корабля.

https://www.jpl.nasa.gov/news/engineers-investigating-nasas-voyager-1-telemetry-data

Развернуть

19.05.202221:40ссылка75.6

Хреновина

Развернуть

06.06.202021:20ссылка67.1

—Kot—

Ученый NASA представил новый дизайн корабля с варп-движком.

Развернуть

11.07.201411:49

ссылка

2.3

DartMuromets

В NASA напечатали кольчугу для космических кораблей

В лаборатории реактивного движения в Пасадене не знают, чем больше гордиться – самим новым материалом или технологией его создания. Прототип выглядит как лоскуток высокотехнологичной кольчуги, гибкого переплетения металлических плиток, одна сторона которых отражает свет и тепло, а другая их поглощает. Но если сплести все иным образом – свойства поменяются радикально.

«Ткань для космоса» не ткалась, не вырезалась из заготовки и не собиралась из деталей. Ее напечатали, послойно комбинируя порции расплавленных полимеров и металлический порошок, с точнейшей дозировкой при помощи лазеров и электронных пучков.

Технология отличается от уже известной 3D-печати тем, что оператор задает не только желаемую форму изделия, но и состав материала, из которого оно сделано. А от этого зависят уникальные эксплуатационные свойства готового предмета.

«Печать 4D», как ее пока неофициально именуют в NASA, грозит стать самым важным инженерным открытием эпохи. Один-единственный технологический процесс заменяет десятки других и долгое поэтапное создание материалов, а потом и изделий из них, останется в прошлом. Мы можем поместить детали из разных сплавов и полимеров внутри сложнейшей трехмерной конструкции сразу по мере печати. И ни пылинки отходов.

Когда печатают «космическую ткань», оператор выбирает коэффициенты прочности, теплоемкости и отражения излучения. Один вариант для скафандров, второй для защитного купола орбитальной станции, третий послужит изоляцией для фундамента строений на промерзших далеких планетах. Да что там – можно будет напечатать километровое полотно для гигантской антенны или корпус ракеты целиком! Правда, есть риск увлечься, поэтому сейчас в Пасадене учатся эффективно разбирать и утилизировать свои поделки для повторного использования сырья.

https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6816

Развернуть

23.05.201716:46

ссылка

79.8

Также ищут:
варп-двигатель
ВАРП!
Варпы
варпом
в варпе

В этом разделе мы собираем самые смешные приколы (комиксы и картинки) по теме Варп двигатель, наса (+1000 картинок)

В NASA заявили, что машина времени будет создана в начале 22 века

Фото: ShutterStock
Общество
Тема:
NASA / Ученые /

Автор:

Виталий Мороз

27. 01.2021 18:00

Группа специалистов из NASA, занимающаяся разработкой технологии варп-двигателя, заявляет, что действующая «машина времени» будет создана уже в начале XXII века. Данная технология сможет позволить не только ускорить перемещение кораблей в космическом пространстве, но и сделает реальностью путешествия людей во времени.

Несмотря на большую аудиторию скептиков такой программы, учёные NASA весьма реалистично объяснили свои исследования.

Теория варп-двигателя для путешествий в пространстве и времени

Идея создания космического варп-двигателя принадлежит фантастам. В теории принцип действия такого «силового агрегата» заключается в следующем: установка создаёт своеобразную гравитационную тягу в космическом вакууме, которая способна разогнать корабль до субсветовых скоростей.

Это предполагает искривление не только существующего пространства, но и времени, что в совокупности позволит космическим аппаратам преодолевать колоссальные расстояния в межзвёздном пространстве за относительно короткие промежутки времени.

Если отталкиваться от существующей в настоящее время теории относительности Альберта Эйнштейна, то скорость света — 299 792 458 метров в секунду — является максимальной скоростью движения во Вселенной. Однако мексиканский физик-теоретик Мигель Алькубьерре придумал модель нового пространства, которое он назвал гипер-релятивистским локально-динамическим.

По его мнению, достичь субсветовых скоростей, не нарушая при этом эйнштейновскую теорию, можно с помощью так называемого «пузыря», когда космический аппарат, оснащённый варп-двигателем, с его помощью создаёт пространственно-временную «складку», позволяющую кораблю совершать «гиперпрыжок» в пространстве.

Теория путешествий во времени от физиков NASA

В мае 2020 года физик Гарольд Уайт, возглавляющий исследовательскую группу Eagleworks в APPL (Advanced Propulsion Physics Laboratory) NASA, сделал доклад, в котором он объяснил, как, обойдя парадокс варп-двигателя, можно не потеряться во времени при совершении «гиперпрыжка».

По теории Алькубьерре, космический корабль, двигающийся к заданной точке, перед запуском варп-двигателя (генерацией «пузыря») должен остановиться. Теоретически это может привести к тому, что далее, во время самого гиперпрыжка, объект не контролирует временную составляющую пространства. Следовательно, такой космический корабль способен легко «потеряться во времени».

Уайт объяснил, как решить эту проблему. По его теории, космическому кораблю совсем не нужно будет искать так называемые «червоточины» в пространстве для перемещения между звёздами и галактиками.

Вместо этого космический корабль, достигнув субсветовой скорости, активирует своеобразное поле. Оно же действует на набранное ускорение, как некий скалярный множитель: корабль увеличивает уже существующую субсветовую скорость в разы. При этом поле не даёт аппарату заблудиться во временном измерении.

Если говорить проще, то такая технология позволит контролировать перемещение в пространстве-времени не только в будущее, но и в прошлое.

Прогноз NASA о создании машины времени

Инженеры американского космического агентства, занимающиеся проблемами варп-двигателя, вполне серьезно прогнозируют создание такой технологии уже к концу XXI столетия.

Основной трудностью, по мнению учёных, будет поиск или изобретение так называемой «отрицательной массы» – своеобразного «топлива» варп-двигателей. Как только этот вопрос будет решён, то инженеры готовы сразу же приступить к практическим испытаниям.

По прогнозам учёных из APPL NASA, начало XXII века – вполне объективный срок для практического применения варп-двигателей в космосе. Следовательно, люди получат возможность не только достичь других звёзд, но и совершать реальные путешествия во времени.

Общество
29.09.20220

Большое выступление Президента РФ Владимира Путина состоится 30 сентября 2022 года: где и во сколько смотреть

Официальный представитель Кремля и пресс-секретарь Президента РФ Дмитрий Песков рассказал общественности о том, что 30 сентября 2022 года состоится церемония…

29.09.20220

Стало известно, на сколько пенсионерам увеличат размер ПМ с 1 января 2023 года

С первого дня января нового 2023 года в Российской Федерации увеличат прожиточный минимум для пенсионеров. Известно, что законопроект об индексации…

29.09.20220

Какой будет минимальная пенсия в РФ с 1 января 2023 года

29.09.20220

Что за спешка: эксперты гадают, зачем Госдума РФ соберется на внеплановое заседание 3 октября

В России с 24 февраля включен режим спешки и турбулентности. Со стартом специальной военной операции на территории соседней Украины иногда. ..

29.09.20220

Никакого выезда: юристы рассказали, кому запрещено уезжать из России в связи с мобилизацией

29.09.20220

Сенатор Бибикова назвала размер пенсии с 1 октября 2022 года

28.09.20220

Накопительная часть пенсии в наследство 2022: кому переходят деньги, как узнать есть ли такая часть пенсии и кому положена из наследников

Накопительная пенсия гражданина вызывает множество вопросов у рядовых россиян. Часть из них связана со смертью пенсионера и назначением его накопительной…

28.09.20220

Накопительная часть пенсии в наследство 2022: кому переходят деньги, как узнать есть ли такая часть пенсии и кому положена из наследников

Накопительная пенсия гражданина вызывает множество вопросов у рядовых россиян. Часть из них связана со смертью пенсионера и назначением его накопительной…

Варп-двигатель становится ближе к реальности, говорит НАСА

[8 мая 2022 г. : Дж. Д. Шавит, Яркая сторона новостей] Млечный Путь. (Фото: Shutterstock)

С момента выхода в эфир научно-фантастического телесериала «Звездный путь» у зрителей возникали тысячи вопросов.

Научно-фантастические сериалы последних десятилетий всегда были переплетены с реальной наукой о жизни. Он вдохновил людей на технологии, которые люди используют ежедневно.

Среди многих заметных событий, представленных в сериале, Warp Drive был одной из нескольких футуристических идей, привлекших внимание многих людей по всему миру. Фактически, это была первая теория, предложенная в «Звездном пути», которая позволяла ему двигаться быстрее скорости света в Млечном Пути. Таким образом, противопоставление Теории Относительности Эйнштейна — препятствует тому, чтобы что-либо двигалось быстрее скорости света.

В 1994 году физик-теоретик Мигель Алькубьерре разработал теорию, названную двигателем Алькубьерре. Он создал пузырь в пространстве-времени, который будет искривлять расстояния, позволяя путешествовать на большие расстояния внутри пузыря. Большинство людей думало, что это имеет идеальный теоретический смысл, но на практике это было непрактично.

Устройство варп-двигателя в форме кольца может разогнать звездолет размером с футбольный мяч (в центре) до эффективной скорости, превышающей скорость света. Концепция была впервые предложена мексиканским физиком Мигелем Алькубьерре. (кредит: Гарольд Уайт)

Однако, чтобы доказать их неправоту, Джозеф Агнью, студент Университета Алабамы, попытался проверить теорию. «Математически, если вы удовлетворяете всем энергетическим требованиям, они не могут доказать, что это не работает», — говорит Джозеф. «Допустим, у вас есть ремесло, которое находится в пузыре», — продолжает он, цитируя пресс-релиз университета о переговорах. «Что бы вы сделали, так это сжали бы пространство-время перед кораблем и расширили бы пространство-время за ним».

Истории по теме:

Но вам не кажется, что теория относительности Эйнштейна дает трещину, потому что нет ничего, что могло бы двигаться быстрее скорости света. Таким образом, когда объект движется быстро, он становится тяжелым. И чем тяжелее они становятся, тем труднее добиться ускорения. Короче говоря, достичь скорости света вообще невозможно.

Модель варп-двигателя Alcubierre. Синяя область под плоскостью представляет сжатое пространство, а красная и приподнятая область представляет собой расширенное пространство. (кредит: Гарольд Уайт)

Но что такое варп-двигатель?

Возможно, Warp Drive называют святым Граалем освоения космоса. Говорят, что у него есть потенциал для создания двигательной установки, которая может двигаться быстрее скорости света. Вы не думаете, что люди смогут добраться до любого уголка галактики, когда захотят?

Учитывая теорию относительности Эйнштейна, кажется, что опровергнуть эту концепцию практически невозможно. но будет?

Большинство писателей-фантастов вселяют в нас надежду, изображая межзвездные путешествия, но путешествие в свете движения абсурдно.

Все мы знаем, что ничто не может двигаться быстрее скорости света, как предполагает теория Эйнштейна. Это связано с тем, что требуется бесконечное количество энергии, чтобы довести любой объект с массой до скорости света. Единственная причина, по которой нельзя воздействовать на свет, заключается в том, что фотоны (то есть частицы света) не имеют массы. В результате любой космический корабль, движущийся со скоростью света, маловероятен.

Однако здесь есть два недостатка:

• Если мы говорим о нахождении импедансов движения со скоростью света, это просто означает, что мы говорим о движении объектов.

• Ни в одном из запретов не упоминается о путешествии как можно ближе к скорости света.

Возможен ли варп-двигатель?

Возможно, изменяя законы физики, можно нарушить всеобщее ограничение скорости. Именно здесь была предложена теория «варп-двигателя Алькубьерре». Возможно, вместо того, чтобы превзойти скорость света, варп-двигатель Алькубьерре будет двигаться вокруг скорости света, искажая пространство-время, как это происходит в сериале «Звездный путь».

Согласно теории, путешествующий космический корабль находится внутри варп-пузыря, окруженного кольцом отрицательной массы. Кольцо отрицательной массы помогло бы сократить пространство-время перед космическим кораблем и растянуть пространство-время позади космического корабля. Сделав это, космический корабль сможет путешествовать со скоростью, в десять раз превышающей скорость света. Тем не менее внутри пузыря космический корабль будет поддерживать универсальный предел скорости, в то время как общая теория относительности останется нетронутой.

Хотя здесь может быть небольшая проблема, для работы варп-двигателя потребуется большое количество массы-энергии. Чтобы поднять космический корабль на такой уровень, вам понадобится масса, равная массе Юпитера.

Рассмотрим здесь уравнение Эйнштейна, E=mc2. Вам не кажется, что это такое огромное количество энергии, которое вам потребуется, больше, чем вселенная когда-либо сможет предоставить?

в чем подвох?

Инженер-механик и физик НАСА доктор Гарольд Сонни Уайт все еще пытается найти способы решения задачи массы-энергии. Он считает, что, изменяя физику, можно уменьшить потребность в массе-энергии, как указано в принципе Алькубьерра. Он также предположил, что маловероятно изменить форму кольца отрицательной массы, чтобы обеспечить требуемую массу около 700 кг.

В настоящее время Уайт возглавляет группу физиков и инженеров НАСА для создания интерферометра варп-поля. Это интерферометр с разделением луча, который может легко обнаруживать и генерировать мельчайшие пузыри деформации. Возможно, вы не сразу попадете в Галактику Андромеды, но в конце концов вы окажетесь там, когда вам это нужно.

Хотя это и важно, нам еще далеко до того, как межзвездные путешествия и варп-двигатели станут реальностью. Однако с развитием технологий ответы, которые мы ищем, могут оказаться достаточно близкими.

Согласно «Звездному пути», варп-двигатель был изобретен в 2063 году.

Примечание. Материалы выше предоставлены The Brighter Side of News. Контент можно редактировать по стилю и длине.

Нравятся такие приятные истории? принесите Информационный бюллетень Яркой стороны новостей ,

Теги: #new discovery, #gravity, #space, #space_travel, #warp_drive, #nasa, #star_trek, #technology, #research, #The_Brighter_Side_of_News

Источник

Первый в мире настоящий варп-пузырь, созданный случайно, когда ученые обдумывают будущий варп-двигатель — Футурист и виртуальный основной докладчик Мэтью Гриффин

КОРОТКО ПОЧЕМУ ЭТО ВАЖНО

Несчастные случаи в лаборатории в настоящее время приводят к всевозможным прорывам в антибиотиках, а теперь и в варп-двигателях… что дальше?!

Любите экспоненциальное будущее? Присоединяйтесь к нашему сообществу XPotential, защитите себя в будущем с помощью курсов от XPotential University, читайте об экспоненциальных технологиях и тенденциях, общайтесь, смотрите основной доклад или просматривайте мой блог.

На данный момент варп-двигатель, способность двигаться быстрее скорости света, является научной фантастикой, хотя математики недавно предположили, что это действительно возможно. Или, по крайней мере, это было научной фантастикой, пока первый в мире варп-пузырь не был случайно обнаружен исследователями, финансируемыми DARPA, согласно отчету ученых. Он был обнаружен командой Института безграничного космоса (LS) во главе с бывшим экспертом НАСА по варп-двигателям доктором Гарольдом Дж. «Сонни» Уайтом.

«Чтобы было ясно, наша находка не является аналогом варп-пузыря, это настоящий, хотя и скромный и крошечный, варп-пузырь», — сказал Уайт в своем заявлении, быстро отказавшись от идеи, что это нечто иное, чем творение. настоящего варп-пузыря реального мира, «…отсюда и значение», — добавил он.

Узнайте больше о будущем космоса от футуролога Мэтью Гриффина. 94 теории математика Мигеля Алькубьерре, которые впервые предложили потенциал для того, как может выглядеть технология деформации. Скорее всего, это произошло во время проекта по изучению полостей Казимира и их способности производить энергию. По невероятной случайности инженер, проводивший исследование в нужное время — тот, кто был знаком с исследованиями в области варп-технологий и знал, на что он смотрит, — понял, что это совершенно не связанное с этим исследование привело к созданию варп-пузыря.

Наблюдаемый эффект был не аналогом, не чем-то похожим на варп-пузырь, а очень маленькой, очень скромной, реалистичной структурой, которая идеально соответствовала исследованиям Алькубьерре — АКА, это был реальный варп-пузырь.

Первый в мире настоящий варп-пузырь…

Теперь мы впервые знаем, какие физические инструменты потребуются для создания настоящего варп-пузыря, а это означает, что теория варп-поля создала перейти от диковинной научной фантастики к чему-то, что мы действительно можем построить в реальном мире, используя уже имеющиеся у нас инструменты и технологии. И это здорово!

Большинство людей знакомы с концепцией варп-двигателя по тому, что они видели в Звездном пути, но сегодня наши космические корабли ограничены законами стандартной эйнштейновской физики. Чтобы ускорить свой корабль, вы должны бросить что-то в направлении, противоположном тому, в котором вы хотите путешествовать. На протяжении всей истории авиации и аэронавтики это означало сжигание топлива и взрыв задней части корабля в результате энергичной физической реакции. Ограничение этого подхода заключается в том, что в конце концов у вас кончаются вещи, которые можно было бы бросить.

Другим ограничением является то, что ваш корабль по-прежнему подчиняется уравнению Эйнштейна, описывающему специальную теорию относительности, которая гласит, что по мере того, как вы приближаетесь к скорости света, все больше и больше энергии, которую вы расходуете, идет на увеличение вашей собственной массы, пока вы не достигнете точки где, сколько бы энергии вы ни вложили, вы не сможете двигаться быстрее — и вы никогда не достигнете скорости света. Используя стандартную физику, невозможно разогнаться быстрее света, потому что чем больше энергии вы вкладываете, тем больше становится ваш корабль, и он становится настолько массивным, что вы больше ничего не можете с ним сделать.

Концепция варп-пузыря Алькубьерре делает вещи интересными. Если вы окружите локальное евклидово пространство, которое занимает ваш корабль, варп-пузырем, а затем толкнете варп-пузырь вместо самого корабля, уравнение Эйнштейна будет нарушено. Это по-прежнему действует внутри варп-пузыря, но сам пузырь теоретически может двигаться быстрее света, не нарушая при этом законы физики.

«При проведении анализа, связанного с проектом, финансируемым DARPA, для оценки возможной структуры плотности энергии, присутствующей в полости Казимира, как это предсказано моделью динамического вакуума», — говорится в фактических результатах, опубликованных в рецензируемом Европейском физическом журнале, « была обнаружена структура микро/наномасштаба, которая предсказывает отрицательное распределение плотности энергии, которое точно соответствует требованиям для метрики Алькубьерре». А это, в свою очередь, открывает двери для возможных будущих исследований варп-полей и потенциальных приложений. Научное исследование потенциала варп-двигателя теперь официально на столе.

Наблюдаемый варп-пузырь крошечный. Мы говорим о крошечных наноразмерах и результате исследований отрицательной энергии с использованием полостей Казамира, использующих некоторые из причудливых эффектов квантовой физики этих необычных структур. Хотя это во многом только начало, оно открывает возможность для проведения дополнительных исследований конкретного вопроса о варп-пузырях и уравнениях Алькубьерре.

Потому что так получилось, что Алькубьер оказался прав.

Физик НАСА представляет космический корабль с варп-скоростью

Рынки

ДОУ

S&P 500

НАСДАК

Избранное

Индекс страха и жадности

Индекс страха и жадности
—— движет рынком США

Последние

Германия займет почти 200 миллиардов долларов, чтобы ограничить счета потребителей за электроэнергию

Калифорния запрещает технологическим компаниям выполнять предписания других штатов в отношении абортов

Почему призрак 2008 года все еще преследует нас в 2022 году

Что-то загружается неправильно. Пожалуйста, зайдите позже.

Фотографии: Космический корабль НАСА с варп-скоростью

Предоставлено Марком Радемейкером

Как может выглядеть космический корабль с варп-скоростью —

Космический корабль НАСА с варп-скоростью, разработанный физиком Гарольдом Уайтом, основан на рисунках Мэтью Джеффриса 1965 года «Энтерпрайза» из «Звездного пути».

Фотографии: Космический корабль НАСА с варп-скоростью

Предоставлено Марком Радемейкером

Как может выглядеть космический корабль с варп-скоростью —

Художник Марк Радемейкер создал визуальные изображения космического корабля с варп-двигателем на основе рисунков Уайта.

Фотографии: Космический корабль НАСА с варп-скоростью

Предоставлено Марком Радемейкером

Как может выглядеть космический корабль с варп-скоростью —

Уайт и его команда в НАСА работали над разработкой технологии варп-двигателя, которая могла бы искривлять пространство вокруг космического корабля, с 2010 года.

Фотографии: Космический корабль НАСА с варп-скоростью

Предоставлено Марком Радемейкером

Как может выглядеть космический корабль с варп-скоростью —

Технология варп-двигателей позволила бы космическим кораблям двигаться быстрее скорости света, сжимая тысячи лет космических путешествий в дни.

Фотографии: Космический корабль НАСА с варп-скоростью

Предоставлено Марком Радемейкером

Как может выглядеть космический корабль с варп-скоростью —

Уайт назвал космический корабль IXS Enterprise, ссылаясь на корабль из телешоу «Звездный путь». Он говорит, что части проектов Джеффриса 1965 года были математически правильными.

Фотографии: Космический корабль НАСА с варп-скоростью

Предоставлено Марком Радемейкером

Как может выглядеть космический корабль с варп-скоростью —

Дизайн Уайта также был вдохновлен моделью физика Мигеля Алькубьерре 1994 года. Версия, представленная Уайтом, имеет гораздо меньше пустого места, что повышает ее эффективность.

Фотографии: Космический корабль НАСА с варп-скоростью

Предоставлено Марком Радемейкером

Как может выглядеть космический корабль с варп-скоростью —

Технологии варп-двигателя пока не существует, но эти конструкции потенциально могут быть точным представлением такого космического корабля.

Основные моменты

Физик НАСА Гарольд Уайт с 2010 года работает над созданием варп-двигателя

На этой неделе он представил изображения того, как может выглядеть такой звездолет

Визуализация сделана художником Марком Радемейкером, который взял за основу дизайн Уайта.

Си-Эн-Эн
—

Гарольд Уайт из НАСА с 2010 года работает над созданием варп-двигателя, который позволит космическим кораблям двигаться со скоростью выше скорости света — 186 000 миль в секунду.

На этом графике представлена ​​схема скручивания поляризации света, оставшаяся после Большого взрыва.

БИЦЕП2

видео

Обнаружена рябь в пространстве-времени

пожелания астронавтов НАСА к чемпионату мира space_00005915.jpg

видео

Посмотрите, как астронавты играют в футбол в космосе

SpaceShipTwo компании Virgin Galactic совершает первый испытательный полет на ракете

видео

SpaceShipTwo компании Virgin выходит на сверхзвук

cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_9B3F7FC1-2291-01FA-46B3-8CB4C06D2592@published» data-editable=»text» data-component-name=»paragraph»>
Уайт, который возглавляет группу Advanced Propulsion Team НАСА, рассказал о своем концептуальном звездолете на конференции прошлой осенью. Но на этой неделе интерес к его проекту достиг нового уровня, когда он представил изображения того, как может выглядеть корабль.

Созданные художником Марком Радемейкером, который взял за основу дизайн Уайта, изображения показывают технологически детализированный космический корабль, который не выглядел бы неуместным в фильме «Звездный путь». Радемейкер говорит, что на их создание ушло более 1600 часов.

Уайт уместно назвал концептуальный космический корабль IXS Enterprise в честь звездолета, который, как известно, пилотировал капитан Джеймс Т. Кирк в телесериале и фильмах «Звездный путь».

На космической конференции SpaceVision 2013 в Финиксе в ноябре прошлого года Уайт рассказал о своей конструкции, лежащих в ее основе концепциях и прогрессе, достигнутом в разработке варп-двигателей за десятилетия. Он обсуждал идею «космической деформации», лазейки в общей теории относительности, которая позволяла бы преодолевать огромные расстояния очень быстро, сокращая время в пути с тысяч лет до дней.

В своем выступлении Уайт описал искривления пространства как далекие галактики, которые могут искривлять вокруг себя свет. Они работают по принципу искривления пространства как впереди, так и позади космического корабля. По сути, это позволило бы пустому пространству позади корабля расширяться, одновременно толкая и тяня его вперед. Концепция аналогична эскалатору или движущейся дорожке.

«Нет ограничений по скорости расширения и сжатия пространства», — сказал Уайт на конференции. «На самом деле вы можете найти способ обойти то, что я люблю называть 11-й заповедью: не превышайте скорость света».

Именно идея искривления пространства вдохновила физика Мигеля Алькубьерре в 1994 году на первую теоретическую разработку математической модели варп-двигателя, способного искривлять пространство и время. Изучая уравнения Алькубьерре, Уайт решил спроектировать свою собственную модернизированную версию привода Алькубьерре. Его недавно представленный дизайн имеет гораздо меньше пустого пространства, чем первая концептуальная модель, что повышает его эффективность.

Варп-двигатель, над которым работала команда Уайта, буквально выйдет за пределы пространства, сократит расстояние между двумя точками и позволит кораблю преодолеть скорость света. Это будет космический корабль без ограничения скорости.

Поскольку полеты в космос были крайне ограничены из-за существующих средств движения, такая технология может расширить возможности исследования космоса. Это может позволить изучить самые дальние уголки космоса, которые ученые когда-то считали невообразимыми.

Хотя технологии для создания космического корабля или варп-двигателя еще не существует, художественные визуализации, созданные Радемейкером, потенциально могут стать моделью того, что грядет — первого космического корабля, который преодолеет барьер скорости света и отправится за пределы нашей Солнечной системы. .

В своем проекте Уайт говорит, что он опирался на эскизы «Энтерпрайза» Мэтью Джеффриса 1965 года из «Звездного пути», говоря, что части этого корабля были математически правильными. Он работал с Радемейкером и графическим дизайнером Майком Окуда, чтобы обновить математику и создать то, что он считает жизнеспособным космическим кораблем.

По данным НАСА, не было никаких доказательств того, что варп-двигатель может существовать, но тем не менее агентство проводит эксперименты. Хотя концепция не нарушает законов физики, это не гарантирует, что она будет работать.

«Мы начинаем говорить о том, какой будет следующая глава в освоении космоса человеком», — сказал Уайт в SpaceVision.

Как НАСА может построить свой первый варп-двигатель

Автор

Джордж Дворский

Комментарии (1321)

Несколько месяцев назад физик Гарольд Уайт ошеломил мир аэронавтики, объявив, что он и его команда в НАСА начали работу над разработка сверхсветового варп-двигателя. Предложенный им проект, гениальное переосмысление привода Алькубьерре, может в конечном итоге привести к созданию двигателя, способного доставить космический корабль к ближайшей звезде за считанные недели — и все это без нарушения закона относительности Эйнштейна. Мы связались с Уайтом из НАСА и попросили его объяснить, как на самом деле может работать этот реальный варп-двигатель.

На изображении выше командный корабль Вулкана имеет варп-двигатель, похожий на двигатель Алькубьерра. Изображение предоставлено CBS.

Привод Алькубьерре

Идея пришла Уайту, когда он рассматривал довольно примечательное уравнение, сформулированное физиком Мигелем Алькубьерре. В своей статье 1994 года под названием «Варп-двигатель: сверхбыстрое путешествие в рамках общей теории относительности» Алькубьерре предложил механизм, с помощью которого пространство-время может «искривляться» как перед космическим кораблем, так и позади него.

Мичио Каку назвал идею Алькубьерре «паспортом во вселенную». Он использует причуду космологического кода, который позволяет расширять и сжимать пространство-время и может позволить сверхбыстрое перемещение между межзвездными пунктами назначения. По сути, пустое пространство за космическим кораблем будет быстро расширяться, толкая корабль вперед — пассажиры будут воспринимать это как движение, несмотря на полное отсутствие ускорения.

Уайт предполагает, что такой двигатель может привести к «скоростям», позволяющим доставить космический корабль к Альфе Центавра всего за две недели, даже несмотря на то, что система находится на расстоянии 4,3 световых года.

С точки зрения механики двигателя, сфероидный объект должен быть помещен между двумя областями пространства-времени (одна расширяется, а другая сжимается). Затем будет создан «варп-пузырь», который перемещает пространство-время вокруг объекта, эффективно перемещая его — конечным результатом будет перемещение со скоростью, превышающей скорость света, без необходимости перемещения сфероида (или космического корабля) относительно его локальной системы отсчета. ссылки.

«Помните, ничто локально не превышает скорости света, но пространство может расширяться и сжиматься с любой скоростью», — сказал Уайт io9.. «Однако пространство-время действительно жесткое, поэтому для создания полезного эффекта расширения и сжатия, чтобы мы могли достичь межзвездных пунктов назначения в разумные периоды времени, потребуется много энергии».

И действительно, ранние оценки, опубликованные в последующей научной литературе, предполагали ужасающее количество энергии — в основном равное массе-энергии планеты Юпитер (что составляет 1,9 × 10 ²⁷ килограммов или 317 масс Земли). В результате идея была отброшена как слишком непрактичная. Несмотря на то, что природа допускала варп-двигатель, казалось, что мы никогда не сможем построить его сами.

«Однако, — сказал Уайт, — на основании анализа, который я провел за последние 18 месяцев, можно надеяться». Ключ, говорит Уайт, может заключаться в изменении геометрии самого варп-двигателя.

Новый дизайн

В октябре прошлого года Уайт готовился к выступлению, которое он должен был выступить на открытии проекта 100 Year Starship в Орландо, Флорида. Пока он собирал воедино свой обзор искривления пространства, он провел анализ чувствительности уравнений поля больше из любопытства, чем из чего-либо еще.

«Мои первые результаты говорят о том, что я обнаружил что-то, что всегда было в математике», — вспоминал он. «Я внезапно понял, что если вы сделаете толщину кольца отрицательной энергии вакуума больше — например, перейдете от формы ремня к форме пончика — и будете колебать варп-пузырь, вы можете значительно уменьшить требуемую энергию — возможно, делая эту идею правдоподобной». Уайт изменил форму кольца Алькубьерре, окружавшего сфероид, от плоского ореола до чего-то более толстого и изогнутого.

Год спустя он представил результаты переосмысления своего привода Alcubierre Drive на конференции 100 Year Starship в Атланте, где рассказал о своих новых подходах к оптимизации — новой конструкции, которая может значительно сократить количество требуемой экзотической материи. И на самом деле, Уайт говорит, что варп-двигатель может питаться от массы, даже меньшей, чем у космического корабля «Вояджер-1».

Это значительное изменение в расчетах, если не сказать больше. Уменьшение массы планеты размером с Юпитер до объекта, который весит всего 1600 фунтов, полностью изменило чувство правдоподобия Уайта — и НАСА.

Попадание в лабораторию

Теоретическая правдоподобность — это, конечно, хорошо. Теперь Уайту нужно реальное доказательство концепции. Итак, он попал в лабораторию и начал работу над настоящими экспериментами.

«Мы используем модифицированный интерферометр Майкельсона-Морли, который позволяет нам измерять микроскопические возмущения в пространстве-времени», — сказал он. «В нашем случае мы пытаемся сделать так, чтобы одна из ножек интерферометра выглядела другой длины, когда мы подаем питание на наши тестовые устройства». Уайт и его коллеги пытаются смоделировать модифицированный двигатель Алькубьерре в миниатюре, используя лазеры для возмущения пространства-времени на одну десятимиллионную часть.

Конечно, интерферометр — это не то, что НАСА прикрутит к космическому кораблю. Скорее, это часть более крупного научного исследования.

«Наше первоначальное тестовое устройство реализует кольцо с большой потенциальной энергией — то, что мы наблюдаем как синее смещение относительно лабораторного кадра — с использованием кольца керамических конденсаторов, заряженных до десятков тысяч вольт», — сказал он нам. «Мы увеличим точность наших тестовых устройств и продолжим повышать чувствительность интерферометра варп-поля — в конечном итоге используя устройства для прямого генерирования отрицательной вакуумной энергии».

Он указывает, что полости Казимира, физические силы, возникающие из квантованного поля, могут представлять собой жизнеспособный подход.

И именно благодаря этим экспериментам, надеется Уайт, НАСА сможет перейти от теории к практике.

В ожидании момента «Чикагской кучи»

Учитывая, насколько фантастически все это выглядит, мы спросили Уайта, действительно ли он думает, что когда-нибудь будет построен космический корабль, генерирующий варп.

«Математически уравнения поля предсказывают, что это возможно, но еще неизвестно, сможем ли мы когда-нибудь применить это на практике.»

Чего Уайт ждет, так это существования доказательства — того, что он называет моментом «Чикагской кучи» — ссылки на отличный практический пример.

«В конце 1942 года человечество активировало первый ядерный реактор в Чикаго, производя колоссальные полватта — недостаточно для питания лампочки», — сказал он. «Однако чуть меньше года спустя мы активировали реактор мощностью около 4 МВт, которого достаточно для питания небольшого городка. Доказательства существования важны».

Несмотря на свой осторожный подход, Уайт признал, что реальный варп-двигатель может создать некоторые захватывающие возможности для космических путешествий — и, безусловно, изменит наше представление о необъятности космоса.

«Эта лазейка в общей теории относительности позволила бы нам перемещаться очень быстро, как измеряют наблюдатели с Земли и наблюдатели на корабле — путешествия измеряются неделями или месяцами, а не десятилетиями и веками», — сказал он.

Но пока эта идея находится в научном режиме. «Я не готов обсуждать многое, кроме математики и очень контролируемых скромных подходов в лаборатории», — сказал он.

Для нас это тоже имеет смысл. Но благодаря этим предварительным усилиям Уайт уже многое сделал для того, чтобы вселить новое чувство надежды и волнения по поводу возможностей. Нас еще могут ждать путешествия со скоростью, превышающей скорость света.

Верхнее изображение: CBS Studios Inc.

Возможны ли варп-путешествия и строит ли НАСА варп-двигатель?

• Дом
• Космос
• НАСА

07 дек. 2021 г., 17:18 +00:00 UTC

Можем ли мы ожидать поездки на Проксиму Центавра в ближайшее время?

Мелвин Джозеф

Все мы смотрели «Звездный путь». Таким образом, кажется вполне естественным, что у многих людей были вопросы о варп-путешествии . И возможно ли это? Ну, по мнению некоторых, так оно и есть, и есть те, кто думает, что НАСА уже работает над этой технологией. Пришло время узнать, может ли мир научной фантастики быть правдой. Давайте начнем!

Возможно ли варп-путешествие?

Варп-двигатель — вымышленная двигательная установка космического корабля, которая позволяет путешествовать в космосе со скоростью, намного превышающей скорость света. Идея состоит в том, чтобы сжать пространство между вами и звездой или планетой, к которой вы хотите отправиться.

Advertisement

Это делается путем создания пузыря плоского пространства-времени вокруг космического корабля и искривления пространства-времени вокруг этого пузыря для уменьшения расстояний. Таким образом, вам не нужно идти к звездам, звезды приходят к вам.

Однако, чтобы сжать или искривить пространство-время, вам потребуется отрицательная энергия или отрицательная масса. Ученые никогда не наблюдали отрицательную массу, и отрицательная энергия остается единственным вариантом.

Чтобы создать отрицательную энергию, варп-двигатель должен использовать огромное количество массы, чтобы создать дисбаланс между частицами и античастицами. Этот дисбаланс приводит к отрицательной плотности энергии и создает пространственно-временной пузырь.

Но для того, чтобы варп-двигатель создавал достаточно отрицательной энергии, потребуется много материи. Подсчитано, что для варп-двигателя со 100-метровым пузырем потребуется масса всей видимой Вселенной. Это непрактично, поэтому ученые отказались от этой идеи; кроме некоторых.

В августе 2020 года физик Эрик Ленц опубликовал статью, в которой предлагается решение проблемы необходимости отрицательной энергии. Он показал, что положительной энергии достаточно, чтобы создать пузырь варп-двигателя, если вы воспользуетесь преимуществами гиперболического пространства-времени вместо линейного. Таким образом, варп-двигателю не нужно было бы использовать отрицательную энергию.

Отвечая на вопрос, теоретически варп-путешествие или варп-двигатель возможны. Хотя эта концепция теоретически возможна, кажется, что мы очень далеки от разработки практического варп-двигателя.

Подробнее: Илон Маск пытается завладеть космосом, предупреждает глава ЕКА

Реклама

НАСА строит варп-двигатель?

Помимо теоретической возможности варп-путешествий, многие думают, что НАСА строит варп-двигатель. Идея о том, что НАСА тайно работает над технологией варп-двигателя, существует уже давно.

На самом деле, в середине 2000-х НАСА привлекло ученого доктора Гарольда Г. «Сонни» Уайта для продолжения разработки варп-двигателя. Уайт усовершенствовал исходную модель, и в 2003 и 2011 годах в теории варп-двигателей были сделаны значительные скачки.

Однако в 2019 году он покинул НАСА, чтобы работать в хьюстонской некоммерческой организации Limitless Space Institute. Тем не менее, он продолжил работу над своим проектом с одобрения НАСА.

Перенесемся в настоящее. Уайт и его команда из Института безграничного космоса случайно создали первый варп-пузырь. Да, мистер Уайт! Ага, наука!

Однако, по словам Уайта, находка «не является аналогом варп-пузыря, это настоящий, хотя и скромный и крошечный, варп-пузырь». это открытие огромно В любом случае, это прорыв, и полноразмерный космический корабль с варп-поддержкой теперь в пределах нашей досягаемости

Недавнее развитие вызвало новую волну интереса к идее варп-двигателя. что НАСА выполняет или собирается провести какую-то секретную работу в области путешествий со скоростью, превышающей скорость света. Межзвездные путешествия были затруднены из-за того, что для достижения других звезд требуется много времени.

Потребуется от 17 000 до 76 000 лет, чтобы добраться до нашей ближайшей звезды (Проксима Центавра) с нашими современными технологиями. Между тем, варп-путешествие приведет нас к ближайшей звезде менее чем за 4 года.

Stealth Optional поддерживается своей аудиторией. Когда вы покупаете
по ссылкам на нашем сайте мы можем получать партнерскую комиссию.

Учить больше.

Ищете конкретные продукты? Посещать
Stockinformer.co.uk/stockinformer.com.

Реклама

Последние новости

Рекомендуем для вас

НАСА

НАСА и Китай стремятся претендовать на одни и те же части Луны

Неверная дата

Новости

Космическая инициатива Америки включает милитаризацию НАСА и «сдерживание» Китая

Неверная дата

НАСА действительно работает над сверхсветовым варп-двигателем

• Делиться
• Читать позже

  • Отправить на Kindle

Гарольд Уайт / НАСА

Подписаться на @techland

Вы знаете эту сцену из фильма Контакт  , где «Машина» раскручивается, ее три вращающихся кольца излучают сумасшедший свет и электромагнитное поле, достаточно мощное, чтобы отбрасывать близлежащие линкоры ВМС в сторону, а Элли (Джоди Фостер) ждет в ужасе , в своем крошечном сферическом корабле над пространственно-временным бедламом, чтобы рухнуть в вихрь?

Да, это не совсем то, как НАСА представляет космические путешествия со скоростью, превышающей скорость света, но… подождите, НАСА работает над путешествиями со скоростью, превышающей скорость света? Разве это не невозможно?

( ДОПОЛНИТЕЛЬНО:  Сверхбыстрые чипы, работающие на свете: прорыв Nanoswitch приближает нас)

Конечно. Ничто не может двигаться быстрее света, верно? Это нарушило бы специальную теорию относительности, которая гласит, что вам потребуется бесконечное количество энергии, чтобы разогнать частицу с массой до скорости света. Мы все слышали это с детства. Кто-то наконец доказал ошибочность специальной теории относительности?

Вовсе нет, но что касается путешествия между звездами, кто-то придумал радикально звучащий гипотетический обходной путь 18 лет назад.

В статье под названием «Варп-двигатель: сверхбыстрое перемещение в рамках общей теории относительности», опубликованной в научном журнале Classical and Quantum Gravity в мае 1994 года, физик Мигель Алькубьерре предложил механизм для перемещения объекта из одной точки в другую с более высокой скоростью. со скоростью, превышающей скорость света, не вступая в противоречие с теорией относительности Эйнштейна.

Идея Алькубьерре: искривлять пространство-время впереди и позади корабля, а не пытаться приводить в движение сам корабль со скоростью света.

Согласно Алькубьерре, в реферате статьи …

… [это] показано, как в рамках общей теории относительности и без введения червоточин можно модифицировать пространство-время таким образом, чтобы космический корабль мог двигаться со сколь угодно большой скоростью. Благодаря чисто локальному расширению пространства-времени за космическим кораблем и противоположному сжатию перед ним возможно движение со скоростью, превышающей скорость света, которую видят наблюдатели за пределами возмущенной области. Возникающее в результате искажение напоминает «варп-драйв» из научной фантастики.

Гарольд Уайт

Поместив сфероидный объект между двумя областями пространства-времени — одна расширяется, а другая сжимается, — Алькубьер предположил, что можно создать «варп-пузырь», который перемещает пространство-время вокруг объекта, эффективно — позиционирование. По сути, вы получите конечный результат путешествия со скоростью, превышающей скорость света, при этом самому объекту не придется двигаться (относительно его локальной системы отсчета) со скоростью света или быстрее.

Единственная загвоздка: Алькубьер говорит, что «так же, как это происходит с червоточинами», вам понадобится «экзотическая материя» (материя со «странными свойствами»), чтобы искажать пространство-время. И количество энергии, необходимое для питания , что будет на одном уровне — подождите — масса-энергия планеты Юпитер.

Итак, мы вернулись к «fuhgeddaboudit», верно?

Возможно, нет. По словам физика НАСА Гарольда Уайта, проблему с энергией можно решить, просто изменив геометрию варп-двигателя.

Уайт, который только что поделился своими последними идеями на открытом симпозиуме 100 Year Starship 2012, говорит, что если вы отрегулируете форму кольца, окружающего объект, от чего-то, похожего на плоский ореол, к чему-то более толстому и изогнутому, вы можете Варп-двигатель Алькубьерре, масса которого примерно равна размеру зонда НАСА «Вояджер-1».

Другими словами: снижение потребности в энергии от планеты с массой, эквивалентной более чем 300 Землям, до объекта, который весит чуть менее 1600 фунтов.

Более того, если вы колеблете искривление пространства, Уайт утверждает, что вы можете еще больше снизить энергетическую нагрузку.

«Выводы, которые я представил сегодня, изменили [варп-двигатель Алькубьерре] с непрактичного на правдоподобный и заслуживающий дальнейшего изучения», — сказал Уайт SPACE.com. «Дополнительное снижение энергии, реализуемое за счет колебаний интенсивности пузырьков, — это интересная гипотеза, которую мы с удовольствием рассмотрим в лаборатории».

Верно, настоящий лабораторный эксперимент, в ходе которого Уайт говорит, что планирует смоделировать модифицированный двигатель Алькубьерре в миниатюре, используя лазеры, «чтобы возмущать пространство-время на одну десятимиллионную часть».

А если получится? Не ожидайте в ближайшее время прыжков с Альфы Центавра, но, согласно презентации, представленной Уайтом в прошлом году, эта идея будет заключаться в том, чтобы космический корабль покидал Землю, преодолевая заданное расстояние с использованием обычных двигателей.