Варп двигатель наса испытания: Варп-двигатель — космический Тянитолкай — Троицкий вариант — Наука

НАСА готовит эксперимент для проверки концепции варп-двигателя / Хабр

alizar
27 августа 2013 в 15:22

Космонавтика

Знатокам научно-фантастических произведений (в частности, сериала Star Trek) хорошо известно, что основным двигателем на кораблях Звёздного флота Федерации планет является именно варп-двигатель. В научно-фантастических произведениях исключительно подробно объясняют принцип его работы.

Варп-поле представляет собой пузырь Алькубьерре, своеобразное искривление пространства-времени, внутри которого корабль может достичь сверхсветовой скорости. Поскольку варп-поле сжимает пространство перед собой и расширяет его позади корабля, то не нарушается запрет на движение выше скорости света в обычном пространстве-времени.

Физики давно смакуют идею реализации пузыря Алькубьерре. До сих пор считалось, что искривление пространства-времени потребует нереально больших затрат энергии. Обнаружились и некоторые другие проблемы, в том числе возможность аннигиляции звёздных систем в пункте назначения по прибытию корабля.

Однако, инженер НАСА Гарольд Уайт (Harold White) уверен, что есть способ значительно снизить затраты энергии. Он убедил руководство НАСА провести эксперимент по созданию пузырей Алькубьерре в лабораторных условиях для проверки теории, пишет New Scientist.

Гарольд Уайт объясняет, что для простоты восприятия звездный корабль с варп-двигателем можно представить себе как мяч для американского футбола с окружающим его тороидальными кольцом.

^{Иллюстрация из презентации Гарольда Уайта для конференции “100 Year Starship Symposium” в Орландо (2011)}

Корабль с варп-двигателем может выглядеть примерно так.

Мяч — это сам корабль, в котором находятся экипаж и техника, а кольцо содержит некую «отрицательную энергию вакуума», существование которой следует из законов квантовой механики. Присутствие тороидального кольца с отрицательной энергией, согласно математическим и физическим расчётам, — необходимое условие для создания варп-поля.

Идею впервые предложили в 1994 году, и тогда расчёт показал, что нужно слишком большое количество энергии. На долгое время практическую реализацию варп-двигателя пришлось отложить. Но в 2011-2012 гг Гарольд Уайт сделал собственные расчёты — и нашёл способ снизить требования к энергозатратам на много порядков, так что теоретически можно создать варп-поле для корабля диаметром 10 метров с разгоном до скорости в 10х от скорости света, говорит он.

В ближайшее время будет поставлен эксперимент для проверки правильности математических и физических концепций, на которые опирается Уайт в своих расчётах. Инженеры НАСА попытаются сгенерировать микроскопические варп-пузыри в лаборатории — и измерить их свойства.

Теги:

• НАСА
• WARP-двигатель
• WARP drive
• варп-двигатель
• пузырь Алькубьерре

Хабы:

• Космонавтика

Всего голосов 140: ↑126 и ↓14 +112

Просмотры

155K

Комментарии
243

Анатолий Ализар
@alizar

автор, фрилансер

Telegram

Комментарии
Комментарии 243

Американские учёные случайно нашли путь к рукотворному искривлению пространства — это поможет отправиться к другим звёздам

НАСА близко к разработке варп-двигателя?

НАСА пытается продвинуться в изучении звезд еще дальше, так как было установлено, что ученые, работающие в космической компании, разрабатывают варп-двигатель.

Вик Медина
| Опубликовано 6 месяцев назад

Варп-двигатель в настоящее время существует только как сюжетный ход для научно-фантастических рассказов, но, возможно, скоро путешествие со скоростью света — и выше — выйдет из области теории и станет реальностью. Согласно отчету The Brighter Side, НАСА прилагает согласованные усилия, чтобы раскрыть секрет возможности создания варп-двигателя. Они не единственные, кто пытается сделать невозможное — несколько ученых изучают возможность, как и парень по имени Илон. Однако есть некоторые большие проблемы, которые необходимо преодолеть.

Согласно теории относительности Эйнштейна, физически невозможно что-либо двигаться быстрее скорости света. Несмотря на это, инженер НАСА доктор Гарольд Сонни Уайт пытается проверить пределы законов физики, чтобы достичь чего-то близкого к варп-двигателю, но есть некоторые препятствия. Для перемещения массы со скоростью, близкой к скорости света, потребовалось бы много энергии, поэтому в 1994 году физик-теоретик Мигель Алькубьерре разработал теорию, согласно которой в пространстве-времени создается «пузырь», который может «искривлять» расстояния, сокращая расстояние между двумя дальние точки.

Доктор Уайт утверждает, что кольцеобразный варп-двигатель теоретически (согласно теории Алькубьерре) может перемещать космический корабль в форме футбольного мяча со скоростью света. С изменением формы кольца можно было бы генерировать достаточно энергии для перемещения массы в пространстве. Интересно, что эта концепция на самом деле была показана в «Звездных войнах: Атака клонов », когда корабль Оби-Вана Кеноби использует кольцевой варп-двигатель для путешествия на другую планету.

Пока НАСА все еще работает над теорией, Илон Маск пытается воплотить ее в жизнь. Усилия Маска отправиться на Марс в этом десятилетии накаляются, поэтому основатель SpaceX активно обсуждает варп-двигатель как способ сделать путешествие на красную планету более осуществимым. Проблема с быстрым перемещением восходит к теории Эйнштейна: скорость делает вещи тяжелее, и не хватит энергии, чтобы переместить что-то настолько тяжелое так быстро. Вот что делает концепцию «космического пузыря» в варп-двигателе Алькубьерре такой интригующей и необходимой с научной точки зрения. Теоретически вам не нужна энергия для перемещения массы, как утверждает Эйнштейн, если вы искажаете время и пространство вместо того, чтобы сосредоточиться на движении. Доктор Уайт возглавляет группу физиков и инженеров в НАСА, пытающихся сделать именно это с помощью устройства, называемого интерферометром варп-поля Уайта-Джудея, которое может привести к варп-двигателю. Теоретически устройство могло бы создать крошечный варп-пузырь, значительно ускоряющий движение, но не достигающий скорости света. Тем не менее, если это сработает, это может произвести революцию в космических путешествиях. Вот видео, показывающее проблемы, с которыми SpaceX Илона Маска сталкивается с концепцией варп-двигателя.

По странному стечению обстоятельств исследования начинаются как раз в тот момент, когда человечество приближается к вымышленной дате из «Звездного пути» , когда был изобретен варп-двигатель. Согласно Star Trek , варп-двигатель был изобретен в 2063 году, когда доктор Зефрам Кокрейн создал космический корабль с варп-двигателем. Его испытательный полет на варп-скорости привлек внимание вулканцев, которые поняли, что земляне разработали технологию для путешествий к далеким планетам.

Они прибыли на Землю, чтобы встретиться с Кокраном и установить «первый контакт», а остальное Звездный путь история. Эта сцена из «Звёздный путь: Первый контакт» показывает, как происходит первый «варп-полёт», который может быть не слишком далек от того, как это могло бы произойти на самом деле. Это действительно выглядит ужасающе.

НАСА случайно обнаружило варп-двигатель/ЭМ-двигатель? (Внимание, спойлер: нет.)

Прорыв НАСА?

ПРИМЕЧАНИЕ. Эта статья обновлялась по мере развития сюжета. Были включены дополнительные заявления средств массовой информации, а запутанная метафора в отношении того, как функционируют варп-двигатели, была удалена.

Множество сайтов утверждают, что НАСА, возможно, только что открыло технологию деформации и даже электромагнитный двигатель. Некоторые утверждали, что «ученые НАСА предварительно заявляют, что они, возможно, преодолели скорость света».

Нажмите, чтобы просмотреть полную инфографику

Мало что в науке так волнует людей, как варп-двигатель, и не без оснований. И варп-двигатель, и электромагнитный двигатель могут позволить нам исследовать и понимать нашу вселенную способами, о которых сегодня мы можем только мечтать — если технология когда-либо будет разработана.

В настоящее время нам потребуются десятки тысяч лет, чтобы добраться даже до ближайших звезд (и это по самым скромным оценкам). Однако с помощью варп-двигателя мы могли бы путешествовать к далеким звездам, исследовать инопланетные миры, посещать черные дыры, прыгать через космос, чтобы увидеть взрыв сверхновой… и все это в мгновение ока (или почти так) .

Несмотря на то, что технология кажется прочно отнесенной к области научной фантастики, у нас есть некоторые очень реальные идеи о том, как она может работать.

Физика сверхсветовых путешествий

Теория варп-двигателя на самом деле очень похожа на то, что мы видим в Звездный путь . Короче говоря, в одних областях пространство сжимается, а в других расширяется (вот тут-то и возникает «деформация»). В конечном счете, эти изменения в ткани пространства-времени позволяют людям перемещаться из одной точки в другую быстрее скорости света. Однако важно отметить, что с технологией деформации вы на самом деле не путешествуете с по 9 часов.0016 в космосе быстрее скорости света.

Первая научная реализация функционального варп-двигателя, первоначально разработанного физиком Мигелем Алькубьерре, появилась в 1994 году. В своем предложении он предположил, что общая теория относительности позволит такому устройству, если оно когда-либо будет построено, двигаться быстрее, чем света. Двигатель Алькубьерре, как его позже назвали, использует деформацию пространства-времени, допускаемую общей теорией относительности, для искривления Вселенной вокруг корабля.

По существу, когда (или если) привод активирован, пространство-время позади корабля расширится, а пространство-время перед кораблем сожмется. В этом отношении выбранный путь станет «временным свободным падением». Корабль гудит в маленьком космическом пузыре, и ни пассажиры, ни судно не сталкиваются с эффектами инерции.

Когда Алькубьерре пришла в голову эта идея, это был в основном просто мысленный эксперимент, а не то, что, по его мнению, можно (или будет) создать. Тем не менее, похоже, что многие люди думают, что НАСА совершило этот выдающийся подвиг — разработало работающий варп-двигатель.

Настоящий варп-двигатель?

Ряд сайтов утверждали, что из-за сообщений, появившихся на форуме космических полетов НАСА (и последующих комментариев, сделанных инженерами, связанными с НАСА), у нас есть все основания полагать, что варп-двигатель мог быть обнаружен, поскольку исследователи, работающие над система электромагнитного привода заявила, что, когда лазеры были запущены в резонансную камеру электромагнитного привода, было обнаружено, что некоторые лучи движутся со скоростью, превышающей скорость, достигаемую светом.

И СМИ взяли эти утверждения и побежали, и побежали, и побежали к точке, где казалось, что они не просто сообщали о сообщении на форуме (или даже утверждениях, сделанных независимыми исследователями), но официальное объявление НАСА: «НАСА говорит, что EmDrive действительно работает, и, возможно, оно также создало варп-двигатель Star Trek ». Нет, НАСА такого не говорило.

Итак, что НАСА на самом деле может сказать обо всем этом? О том, что вы ожидаете:

Писатели-фантасты подарили нам множество изображений межзвездных путешествий, но путешествия со скоростью света в настоящее время просто плод воображения… Существует множество «абсурдных» теорий, ставших реальностью в течение лет научных исследований. Но в ближайшем будущем варп-двигатель останется мечтой.

Это не похоже на «предварительное объявление». Звучит как полное и безоговорочное опровержение идеи. Да, они признают, что такие технологии когда-то могут быть возможны, но варп-двигатель — это не ЭМ-двигатель, и варп-двигатель в ближайшем будущем не появится. По крайней мере, не согласно НАСА, поэтому названия, подобные вышеупомянутым, довольно преувеличены и вводят в заблуждение.

Астрофизик Брайан Коберляйн дает гораздо более детализированную разбивку:

Около года назад в эксперименте с электромагнитным двигателем была обнаружена тяга около 50 микроньютонов. Это необычайно малая сила, меньше веса маленькой снежинки, но она не равна нулю. Этот эксперимент проводился при атмосферном давлении, поэтому эффект вполне мог быть связан с экспериментальной ошибкой. Например, неравномерный нагрев устройства может привести к тому, что воздух вокруг него будет отталкиваться с разной энергией, вызывая результирующую тягу. Аналогичный эффект мы наблюдаем с радиометром Крукса.

В этом году аналогичный эксперимент был проведен в вакууме (около 5 микроторр) и снова была измерена тяга около 50 микроньютонов. Это в основном устраняет атмосферные эффекты, но есть и другие технические эффекты, которые все еще могут давать ложные срабатывания. Эксперимент также проводился в разных ориентациях, и, похоже, тяга имеет направленность. Казалось бы, это противоречит идее о том, что устройство каким-то образом связано с магнитным полем Земли…

На первый взгляд это может показаться многообещающим. Наблюдается тяга, кажется, что она работает в вакууме, и есть намеки на эффект варпа. Вот почему нам пока не следует планировать вечеринку. Начнем с того, что человек не просто нарушает фундаментальный закон физики. Есть несколько идей, предложенных для объяснения тяги как реального эффекта, но все они связаны с нарушением основных законов физики. Если это устройство реально, то третий закон Ньютона придется либо выкинуть, либо серьезно пересмотреть. Это само по себе не означает, что эффект ложный, так как в конце концов доказательства побеждают. Но история показывает, что давно установленные научные принципы очень надежны.

Я не сомневаюсь, что команды, работающие над этими устройствами, настроены серьезно, но удручающе сложно учесть все посторонние эффекты, особенно при таком небольшом результате. Не один ученый думал, что они наткнулись на что-то, что не сработало.

Пожалуйста, смотрите пост Брайана для полной разбивки, но вкратце, нет никакого рецензируемого документа, связанного с этим утверждением, и ряд альтернатив гораздо более вероятен.

Плохая отчетность

Наконец, ученые проведут ряд тестов, чтобы определить, что на самом деле происходит. Это ключ к науке, и именно на это указывает НАСА. Когда происходит что-то неожиданное, вы сначала обращаетесь к логическим (и вероятным) выводам.

Нажмите, чтобы просмотреть полную инфографику

Вы не увидите свет в небе и не скажете: «НЛО! Это должны быть инопланетяне!» И если кто-то делает это, как научный репортер, вы не можете просто взять идею и следовать ей. Скорее вы, скорее всего, подумаете: «О, самолет», и вы точно сообщаете о правдоподобности предложения. Это означает, что вы не просто бросаете фразу «неучтенные явления могут быть имитацией тяги» в конце своей статьи.