Добавь сайт в закладки нажми CTRL+D
Все мы видели в фильмах, как работает варп-двигатель. Герой находится на космическом корабле, и чтобы добраться до другой звезды нажимаю кнопку, переключают тумблер или тянут рычаг, и корабль летит очень быстро – быстрее скорости света.
Варп-двигатели — часть научной фантастики. Но в 1994 году они стали частью научной реальности. Именно тогда мексиканский физик Мигель Алькубьерре, вдохновлённый сериалом «Звёздный путь», решил выяснить, возможно ли построить варп-двигатель.
Не то чтобы буквально построить с помощью гаечных ключей, а выяснить, возможно ли вообще его построить с учётом наших текущих знаний физики.
Физика как описание Вселенной
Физика — это математическое исследование природы вселенной, которая, похоже, подчиняется определённым правилам.
Этими правилами разрешены определённые действия, когда другие — нет. И эти разрешённые действия должны происходить в определённом порядке. Физика пытается охватить все эти правила и выразить их в математической форме.
Итак, Алькубьерре задался вопросом: допускает ли наше понимание того, как устроена природа физических процессов, варп-двигатель или нет? Конечно, наше понимание этой природы постоянно меняется и обновляется, но важнее то, можем ли мы прямо сейчас, с текущим состоянием знаний, это сделать?
Ответ удивил – он был «да». Не решительное «да», а скорее мягкое, неуверенное, но оно открыло интригующие возможности.
Ограничения специальной теории относительности
На первый взгляд, кажется, что ответ должен быть категоричным «нет». Ведь мы говорим о путешествиях быстрее скорости света, а ведь мы знаем, что нельзя путешествовать быстрее скорости света.
Это заложено в специальной теории относительности. И это не просто ограничение скорости, указанное на шоссе, а реальное, жёсткое правило Вселенной.
Даже не пытайтесь его обойти. Человечество проверяла его уже около века назад, и, похоже, это результат того, как пространство и время переплетаются друг с другом.
Это не просто скорость света – это скорость причинности, то, как Вселенная упорядочивает себя от прошлого к будущему и как причины приводят к следствиям. Так что просто лететь очень быстро недостаточно. Хотя специальная теория относительности — это не конец истории.
Есть более широкая, общая версия теории относительности, которая называется общей теорией относительности, и общая теория относительности говорит, что вы никогда не можете превысить скорость света локально.
Означает, вы никогда не сможете измерить, что вы движетесь быстрее скорости света, и никто рядом с вами никогда не увидит, как вы проноситесь мимо – быстрее скорости света.
Расширение Вселенной и общая теория относительности
Но далёкие объекты могут двигаться быстрее скорости света, например, так мы понимаем явления, как расширение Вселенной.
Далёкие галактики, кажется, удаляются от нас быстрее скорости света. Фактически любая галактика, которая находится на расстоянии более 13,8 млрд световых лет, будет удаляться от нас быстрее скорости света. И в этом нет ничего странного.
Наша планета находится в Млечном Пути, когда мы оглядываемся по сторонам – видим, что фактически почти не движемся. Если мы перенесёмся в одну из далёких галактик, то все, кто, возможно, живёт там, будут видеть то же самое – что они не двигаются. Но, пространство между нами расширяется.
Поэтому, хотя ни один из нас не движется быстрее скорости света, мы удаляемся друг от друга быстрее скорости света. Это не нарушает причинность, потому что галактика, которая находится очень далеко и удаляется от нас быстрее скорости света, просто слишком далеко. И мы никогда не сможем на неё повлиять.
Это означает, свет что мы видим от далёкой галактики, находящейся за пределами нашего влияния, — это свет, который она излучила давным-давно. Но, мы никогда не увидим свет, который галактика излучает прямо сейчас. Таким образом, причинность сохраняется, даже если далёкие галактики удаляются быстрее скорости света.
И варп-двигатели используют эту же лазейку — никогда не двигаясь быстрее скорости света локально.
Поделись видео: