Пузырь Алькубьерре — теоретически возможная идея варп-двигателя, согласно которой космический корабль мог бы достичь кажущейся скорости, превышающей скорость света, сжимая пространство перед собой и расширяя пространство позади себя, в предположении, что настраиваемое поле плотности энергии ниже, чем вакуум (то есть отрицательная масса). Предложенный физиком-теоретиком Мигелем Алькубьерре в 1994 году, привод Алькубьерре основан на решении уравнений поля Эйнштейна. Поскольку эти решения являются метрическими тензорами, привод Алькубьерре также называют метрика Алькубьерре.
Объекты не могут разгоняться до скорости света в обычном пространстве-времени; вместо этого двигатель Алькубьерре сдвигает пространство вокруг объекта, так что объект достигает места назначения быстрее, чем свет в обычном пространстве, не нарушая никаких физических законов.
Хотя метрика, предложенная Алькубьерре, согласуется с уравнениями поля Эйнштейна, построение такого привода не обязательно возможно. Предложенный механизм двигателя Алькубьерре подразумевает отрицательную плотность энергии и, следовательно, требует экзотической материи или манипулирования тёмной энергией. Если экзотическая материя с правильными свойствами не может существовать, то двигатель не может быть построен. Однако в конце своей оригинальной статьи Алькубьерре утверждал (следуя аргументу, развитому физиками, анализирующими проходимые червоточины), что вакуум Казимира между параллельными пластинами может удовлетворить потребность в отрицательной энергии для привода Алькубьерре. В некоторых исследованиях утверждалось, что такая концепция возможна при чисто положительной энергии с использованием «солитонных» волн.
Другая возможная проблема заключается в том, что, хотя метрика Алькубьерре согласуется с уравнениями Эйнштейна, общая теория относительности не включает квантовую механику. Некоторые физики представили аргументы, чтобы предположить, что теория квантовой гравитации (которая включала бы обе теории) устранила бы те решения в общей теории относительности, которые допускают путешествие во времени назад (см. гипотезу о защите хронологии) и, таким образом, сделали бы диск Алькубьерре недействительным.
История
правитьВ 1994 году Мигель Алькубьерре предложил метод изменения геометрии пространства путем создания волны, которая заставляла бы ткань пространства перед космическим кораблем сжиматься, а пространство за ним расширяться. Затем корабль будет двигаться на этой волне внутри области плоского пространства, известной как варп-пузырь, и не будет двигаться внутри этого пузыря, а вместо этого будет увлекаться, поскольку сама область движется из-за действий привода. Локальная скорость относительно деформированного пространства-времени будет субсветовой, но скорость, с которой может двигаться космический корабль, будет сверхсветовой, что делает возможным межзвездный полет, такой как посещение Проксимы Центавра в течение нескольких дней.
Экспериментальная проверка
правитьВ 2012 году группа Eagleworks под руководством Гарольда Уайта (APPL JSC NASA), объявила о создании интерферометра Уайта — Джудэя, который, по их заявлениям, может обнаружить пространственные возмущения, создаваемые сильными электрическими полями. Эксперимент подробно описан в работе Гарольда Уайта Warp Field Mechanics 101[1][2][3][4].
Создание интерферометра финансировалось Космическим центром имени Линдона Джонсона, затраты составили порядка 50 тысяч долларов США[5].
Кроме того, Алексей Бобрик и Джанни Мартире (Gianni Martire) утверждают, что класс субсветовых сферически-симметричных варп-пространств-времён может быть построен на основе физических принципов, известных в настоящее время человечеству, таких как положительная энергия[6]. Статья под названием Введение в физические варп-двигатели доказывает, что человечество действительно может стать межзвёздным видом[7].
В культуре
правитьПохожий способ передвижения космических кораблей (сжатие пространства перед звездолётом, и расширение за ним) показан в фантастическом сериале «Звёздный путь». По словам самого Алькубьерре, идея пришла ему в голову именно во время просмотра сериала.
Также, в романах С. Лукьяненко «Порог» и «Предел» представители цивилизации Невар перемещались в космосе посредством кораблей, использующих принцип пузыря Алькубьерре (то есть были оснащены варп-двигателями).
Примечания
править- ↑ Roundup . Lyndon B. Johnson Space Center (июль 2012). Дата обращения: 1 октября 2013. Архивировано из оригинала 1 сентября 2013 года.
- ↑ Dr. Harold “Sonny” White Warp Field Mechanics 101 . NASA Johnson Space Center (30 сентября 2011). Дата обращения: 28 января 2013. Архивировано 1 сентября 2013 года.
- ↑ НАСА готовит эксперименты по сверхсветовому движению . Компьюлента (18 сентября 2012). Дата обращения: 10 октября 2012. Архивировано из оригинала 10 октября 2012 года.
- ↑ Clara Moskowitz. Warp Drive May Be More Feasible Than Thought, Scientists Say . SPACE.com (17 сентября 2012). Дата обращения: 25 июля 2013. Архивировано 1 сентября 2013 года.
- ↑ Keith Cowing. Clarifying NASA's Warp Drive Program . Spaceref (12 апреля 2013). Дата обращения: 27 июля 2013. Архивировано 1 сентября 2013 года.
- ↑ Bobrick, Alexey; Martire, Gianni (2021-04-20). "Introducing physical warp drives". Classical and Quantum Gravity. 38 (10): 105009. arXiv:2102.06824. Bibcode:2021CQGra..38j5009B. doi:10.1088/1361-6382/abdf6e. ISSN 0264-9381. S2CID 231924903. Архивировано 13 мая 2021. Дата обращения: 28 января 2023.
- ↑ Субсветовым варп-двигателям разрешили состоять из обычной материи . Дата обращения: 27 марта 2021. Архивировано 15 марта 2021 года.
Ссылки
править- Hiscock, William A. (1997). "Quantum effects in the Alcubierre warp drive spacetime". Classical and Quantum Gravity. 14 (11): L183—L188. arXiv:gr-qc/9707024. Bibcode:1997CQGra..14L.183H. doi:10.1088/0264-9381/14/11/002.
- Lobo, Francisco S. N.; Visser, Matt (2004). "Fundamental limitations on 'warp drive' spacetimes". Classical and Quantum Gravity. 21 (24): 5871—5892. arXiv:gr-qc/0406083. Bibcode:2004CQGra..21.5871L. doi:10.1088/0264-9381/21/24/011.
В другом языковом разделе есть более полная статья Alcubierre drive (англ.). |