Quand le moteur de distorsion sera-t-il créé ? Warp drive – un luxe inaccessible ou un véritable moyen de transport ? Ce qui ne peut pas être

Dans le roman « L'heure du bœuf » de I. A. Efremov, les Terriens, basés sur les œuvres de Ren Bose (un personnage du roman « La Nébuleuse d'Andromède ») et les recherches sur le vaisseau des habitants de la nébuleuse d'Andromède découvert par les terriens, créé un vaisseau spatial faisceau direct(ZPL), dont le principe de fonctionnement repose sur l'effet de distorsion.

...l'espace nul était compris comme la frontière entre le monde et l'anti-monde, entre le monde de Shakti et de Tamas, où ils s'équilibrent et se neutralisent mutuellement. points polaires l'espace, le temps et l'énergie. L'espace nul est également tordu en spirale selon les deux mondes,<…>il devient possible de s'y déplacer, atteignant presque instantanément n'importe quel point de notre univers<…>un vaisseau spatial à faisceau direct ne suit pas le trajet en spirale de la lumière, mais, pour ainsi dire, le traverse, le long de l'axe longitudinal de la cochlée, en utilisant l'anisotropie de l'espace. De plus, par rapport au temps, le vaisseau semble s'arrêter et toute la spirale du monde tourne autour de lui.

La maîtrise du mouvement basé sur le principe d'un faisceau direct a permis aux Terriens d'effectuer des voyages stellaires sur de longues distances, à la suite de quoi une nouvelle ère a commencé dans le développement de la Terre et des civilisations du Grand Anneau - l'ère de la rencontre des mains (EMR ). Cependant, d'après la description du ZPL dans le roman, on peut supposer que les Terriens n'utilisent pas tant le mouvement de distorsion que le transport nul.

Dans le roman Les gens sont comme des dieux

Les vaisseaux spatiaux qui utilisent un principe de fonctionnement similaire à celui d’un moteur à distorsion sont décrits dans le roman de Sergei Snegov « People Like Gods ».

Dans la série télévisée Star Trek

Technologie

DANS aperçu général Le principe de fonctionnement des moteurs de distorsion est de déformer l'espace devant et derrière le vaisseau, lui permettant ainsi de se déplacer. vitesse plus rapide Sveta. L'espace se « comprime » devant le navire et se « déplie » derrière lui. Dans le même temps, le navire lui-même est dans une sorte de « bulle », restant protégé des déformations. Le vaisseau lui-même, à l’intérieur du champ de distorsion, reste en réalité immobile ; l’espace déformé dans lequel il se trouve se déplace. (En général, cela coïncide avec l'image attendue du fonctionnement d'un éventuel véritable moteur de distorsion.)

La vitesse maximale de l'Enterprise-D est de distorsion 9,8, ce qui équivaut approximativement à 9 000 vitesses de la lumière (d'après les données de l'épisode 6 de la saison 1). La vitesse d'une distorsion est égale à la vitesse de la lumière et augmente de façon exponentielle. En une journée, le navire peut parcourir 24 années-lumière à vitesse maximale.

Un analogue direct du mouvement de distorsion dans Warhammer 40 000 est le mouvement dans le film Through the Horizon avec l'effet correspondant en l'absence du champ Geller.

Dans l'univers Mass Effect

Propulsion FTL dans la série de jeux vidéo Effet de masse réalisée grâce à ce que l'on appelle « l'effet de masse » - champ énergie sombre, qui est généré en appliquant un courant électrique au noyau d’entraînement de chaîne. Le noyau du moteur contient un « élément zéro » - fantastique élément chimique, auquel il manque un noyau. Selon le code de l'univers, l'élément zéro se forme lorsque l'énergie d'une explosion de supernova impacte la surface des planètes, des astéroïdes, etc. Lorsque le noyau d'un moteur avec élément zéro servi courant électrique Avec charge négative, de l’énergie sombre est produite et la masse de l’objet diminue. Le vaisseau spatial se retrouve enfermé dans un champ d’énergie sombre, dans lequel il semble tomber. Le principe de fonctionnement du champ « effet de masse » est très similaire au principe de fonctionnement proposé de la Bulle d'Alcubierre. En conséquence, il s'avère qu'un objet, étant enfermé dans le champ « effet de masse », est capable de vaincre la vitesse de la lumière sans violer la relativité générale, puisque dans une « bulle » locale, la vitesse de la lumière augmente et la lumière la barrière n’est pas surmontée. Cependant, ce type de moteur de distorsion ne résout que le problème lié à la réduction de la masse du navire et à son confinement dans un champ d'énergie sombre. Les moteurs de propulsion conventionnels sont toujours nécessaires pour propulser et créer la poussée des avions à réaction. Il peut s'agir de produits chimiques liquides, ioniques ou, militaires, d'antiprotons. De plus, comme source d'énergie pour alimenter le noyau de masse, le navire doit disposer d'un réacteur thermonucléaire, fonctionnant généralement à l'hélium-3. Vitesses des navires en Masse de l'univers Plage d'effet de 50 à 11 000 vitesses de lumière.

Séparée des technologies de voyage supraluminiques présentes sur les vaisseaux spatiaux eux-mêmes, la Voie lactée dispose d'un vaste système de relais de masse - de mystérieux portails anciens capables de déplacer instantanément des objets sur des distances de centaines, voire de milliers d'années-lumière. Les répéteurs de masse fonctionnent sur le principe de l'interaction par paires : vaisseau spatial peut passer par une paire de relais, se déplaçant instantanément sur une distance qui devrait être parcourue pendant plusieurs mois, voire plusieurs années, à l'aide de moteurs supraluminiques conventionnels. Selon le code du jeu, les relais de masse sont les mécanismes connus les plus puissants utilisant « l’effet de masse » (énergie noire). La destruction d'un relais de masse peut détruire complètement le système planétaire dans lequel il se trouve, puisque l'énergie de l'explosion du relais est comparable à l'énergie de l'explosion. supernova.

Au tout début du 20e siècle, un jeune employé de l'Office des brevets de la ville de Berne a choqué avec sa nouvelle image du monde qui l'entourait. Le nom de l'employé était Albert Einstein, et son idée est aujourd'hui largement connue sous le nom de Théorie de la Relativité. Le fait est qu’au tournant du siècle, dans le monde de la physique, il existait une opinion populaire selon laquelle tous les secrets de la nature étaient déjà, en général, connus et que les scientifiques n’avaient qu’à résoudre quelques problèmes mineurs.

La théorie de la relativité a littéralement bouleversé toutes les idées sur les lois de la physique. Sa principale réussite a été de trouver la relation exacte entre l'espace et le temps. Grâce à Albert Einstein, ces deux grandeurs étaient et sont désormais présentées aux physiciens comme clairement liées et interdépendantes. La connexion constante du temps et de l'espace était la constance de la vitesse de propagation de la lumière dans le vide. Cependant, le même affirmait que c'était le maximum vitesse possible dans la nature. Puisque les photons sont sans masse particules quantiques, pas une seule particule de masse positive (et la matière qui nous entoure en est composée) ne peut approcher la vitesse de la lumière. Après tout, pour cette accélération, il lui faudrait énergie infinie, ce qui par définition est impossible. Mais les étoiles les plus proches de nous sont à plusieurs années-lumière. Et beaucoup d’entre eux sont des centaines et des milliers, donc tous, même les plus rapides possibles. vaisseau spatial, condamné à passer des siècles à vaincre

Sauvegarde de la "vitesse de distorsion"

Les lois de la physique ne peuvent pas être enfreintes, mais il s'avère qu'elles nous laissent, comme toute loi juridique, des failles qui nous permettent de les contourner et de déjouer la nature elle-même. Et la réponse réside dans la même théorie de la relativité. En développant leurs idées, Einstein et certains de ses contemporains ont également réussi à découvrir le lien entre l'espace-temps et la gravité. En bref, ce lien est que la gravité courbe le temps et l’espace.

Ainsi, à proximité d'objets dans l'espace qui ont des effets monstrueux influence gravitationnelle, le passage du temps ralentit considérablement et l'espace lui-même se rétrécit littéralement. Le moteur de distorsion doit son apparition à cette découverte - en tant qu'image populaire dans la science-fiction de la seconde moitié du 20e siècle, ainsi qu'en tant qu'idée prometteuse des scientifiques modernes. Il est impossible de se déplacer dans l’espace à une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière, mais il est théoriquement possible de déformer l’espace lui-même afin qu’il soit comprimé entre deux objets. Par exemple, et une étoile désirée. Un moteur à distorsion ne serait donc pas capable de parcourir rapidement de longues distances, mais avec l'aide de moteurs spécialement conçus pour cela. champ créé la courbure pourrait rendre ces distances étonnamment proches. Bien sûr, même si ce n’est qu’un fantasme, rien de tel n’existe dans la technologie humaine. Warp Drive est surtout connu dans les séries télévisées comme Star Trek, Stargate, Guerres des étoiles"et ainsi de suite. Après tout, il est là l'élément le plus important des histoires fantastiques qui expliquent leur possibilité même.

Lecteur de distorsion de la NASA

Cependant, une telle technologie pourrait théoriquement être mise en œuvre à l’avenir. De plus, des recherches dans ce domaine sont déjà en cours. L'idée a été proposée pour la première fois en 1994 par le physicien mexicain Miguel Alcubierre. En fait, c'est lui qui a proposé de créer une sorte de bulle qui entourerait le navire et déformerait l'espace qui l'entoure de la manière nécessaire. Le principal problème des calculs actuels reste qu'un entraînement de distorsion peut nécessiter une énergie trop importante et encore inaccessible pour son fonctionnement. Cependant, la NASA mène aujourd'hui de nombreuses expériences destinées à résoudre questions importantes concernant les opportunités et propriétés physiques phénomènes.

Entraînement de distorsion

Entraînement de distorsion(Anglais) Entraînement de distorsion, moteur de courbure) est une image scientifique et théorique collective fantastique d'une technologie ou d'un phénomène de l'univers fictif de Star Trek, qui vous permet de passer d'un point de l'espace à un autre plus rapidement que la lumière. Ceci est rendu possible en générant domaine spécial courbure (champ de distorsion) qui enveloppe le vaisseau et déforme le continuum espace-temps de l'espace extra-atmosphérique, le déplaçant. Le moteur Warp n'accélère pas corps physique plus rapide que la vitesse de la lumière dans l'espace ordinaire, mais utilise les propriétés de l'espace-temps pour se déplacer plus vite que ce qui se passe avec un appartement. onde électromagnétique(lumière) dans le vide.

Dans la série télévisée Star Trek

Technologie

De manière générale, le principe des moteurs de distorsion est de déformer l'espace devant et derrière un vaisseau spatial, lui permettant de se déplacer plus rapidement que la vitesse de la lumière. L'espace se « comprime » devant le navire et se « déplie » derrière lui. Dans le même temps, le navire lui-même est dans une sorte de « bulle », restant protégé des déformations. Le vaisseau lui-même, à l’intérieur du champ de distorsion, reste en réalité immobile : l’espace déformé lui-même dans lequel il se trouve se déplace.

L'utilisation des moteurs de distorsion nécessite beaucoup d'énergie, c'est pourquoi les systèmes de distorsion de la Fédération Unie des Planètes sont alimentés par la réaction entre la matière et l'antimatière, séparées les unes des autres par des cristaux de dilithium. La réaction crée un plasma de haute énergie appelé électro-plasma. L'électro-plasma est dirigé par des pipelines électromagnétiques spéciaux du système électro-plasma. système électro-plasma, EPS) dans des injecteurs de plasma, qui, à leur tour, créent un champ de distorsion. Différentes civilisations utilisent différentes sources l'énergie, mais en général, le processus se déroule de la même manière.

Champ de distorsion, champ de distorsion

Le champ de courbure est constitué de plusieurs couches. Ces couches forment un « champ subspatial ». Cela ressemble beaucoup à un « mini-univers » séparé de l’espace normal. En raison des différentes lois de ce mini-univers, par rapport à l'espace normal, le mini-univers peut se déplacer à une vitesse ultra-légère. Que de plus couches constituant le champ de courbure, plus le vaisseau plonge profondément dans le sous-espace, plus il est séparé de l'espace normal et plus la vitesse est élevée. Pour atteindre des vitesses plus élevées, il est nécessaire d’augmenter le nombre de couches subspatiales. Créer et entretenir la couche suivante nécessite de plus en plus d’énergie. La limite théorique imposée au fonctionnement d'un moteur à distorsion est appelée limite d'Eugène. Selon lequel, un facteur de déformation de 10 ne peut jamais être, puisque dans ce cas la consommation d'énergie, ainsi que la vitesse, sont devenues égales à l'infini. La plage de vitesse disponible restante est compressée entre Warp 9 (9 couches) et Warp 10 (vitesse infinie).

Les vaisseaux de la classe Intrepid étaient équipés de gondoles spéciales à géométrie variable, leur permettant de se déplacer à des vitesses encore plus élevées sans nuire à l'espace environnant et aux objets qui s'y trouvent. Sur la nouvelle classe de vaisseaux spatiaux, les nacelles Sovereign, à courbure plus avancée, sont installées, leur permettant de se déplacer à grande vitesse sans changer la géométrie.

Éléments du système

• Conteneur avec antimatière
• Inducteur d'antimatière
• Relais d'antimatière
• Cartouches au dilithium
• Électro-plasma
• Mécanisme d'arrêt d'urgence
• Ligne principale du dispositif de refroidissement
• Pipeline magnétique
• Bloc magnétique
• Gondoles

Faisant partie du moteur de déformation, devant se trouve généralement un collecteur Vortex avec son systèmes supplémentaires, vient ensuite l'injecteur de plasma, qui concentre le flux de plasma exactement au centre de la bobine de distorsion et de la rangée réelle de bobines sur toute la longueur restante. La norme de facto parmi les races utilisant des moteurs à distorsion est d'utiliser deux modules de distorsion à gauche et à droite de la coque du navire.

• • Collectionneurs Bussard

Un dispositif généralement situé (sur les navires de la Fédération) à l'extrémité avant des nacelles de distorsion, et sert à la collecte primaire du gaz interstellaire (le tri et le traitement ultérieurs sont effectués par d'autres systèmes). Le collecteur est généralement activé lorsque les réserves de matière ou d'antimatière dans les réservoirs du navire sont presque épuisées. Le collecteur vortex se compose d’une série de bobines qui créent un champ magnétique qui, comme un entonnoir, aspire le gaz interstellaire.

• • Injecteur de plasma
  • Bobine de chaîne (bobine de chaîne)

Un tore divisé en plusieurs parties qui crée un champ de courbure lorsqu'il est activé par un flux de plasma à haute énergie. Une série de bobines de chaîne sont situées dans la nacelle de chaîne. À l'aide d'un injecteur de plasma, un vaisseau peut ajuster la séquence d'activation de bobines de distorsion individuelles tout en se déplaçant, permettant ainsi au vaisseau de manœuvrer à des vitesses de distorsion.

• Noyau d'annulation
• Ligne de pré-refroidissement
• Inducteur
• Pipeline à plasma
• Refroidisseur intermédiaire à plasma
  • Fluide de coupe
• Régulateur plasma
• Canal de transmission d'énergie
• Réseau de transport d'énergie

Le réseau de distribution d'énergie utilisé à bord des vaisseaux de la Fédération pour alimenter toutes les sources de consommation, son fonctionnement et la distribution de l'énergie des sources aux consommateurs sont contrôlés par un officier EPS depuis son terminal. L'énergie est transférée dans le canal de puissance par les vitesses élevées des particules de plasma. Il existe deux sources d'énergie principales : le noyau de distorsion et réacteurs à fusion dans les moteurs à impulsions. Le noyau alimente principalement les nacelles de distorsion, les boucliers et les phaseurs, ainsi que les moteurs à impulsions de tous les autres consommateurs.

• Bobine de récupération de matrice cosmique
• Pipeline de plasma de distorsion
• Noyau de distorsion
  • Réacteur matière/antimatière
  • Injecteur d'antimatière
  • Panneau de cristal de dilithium
    • Cristal de dilithium

Peut-être le composant principal du noyau de courbure, à l'intérieur duquel les flux de matière et d'antimatière sont convertis en flux d'électroplasma au cours d'un processus d'annihilation contrôlé. Le dilithium est le seul élément connu à ce jour qui est inerte vis-à-vis de l'antimatière lorsqu'il est exposé à un rayonnement haute fréquence. champ électromagnétique dans la gamme des mégawatts. L'efficacité d'une réaction dans un cristal dépend de sa qualité.

• • • Mécanisme de connexion cristal
  • Injecteur de matière
  • Compositeur de matrice thêta

Développement du moteur Warp

Chaque civilisation spatiale a développé la technologie de distorsion indépendamment et de manière indépendante. des moments différents. Ainsi, les Vulcains possédaient des moteurs à distorsion au troisième siècle selon le calendrier terrestre. En 2151, ils dépassèrent une vitesse égale à sept facteurs de distorsion. Cette même année, les Klingons ont pu atteindre la vitesse six. Il convient de noter que les Klingons eux-mêmes n'ont pas développé de technologies de distorsion - elles ont été « empruntées » aux Khur'ks, qui ont autrefois capturé monde natal Klingons Kronos (Chronos).

La Fédération Unie des Planètes a reconnu la création du moteur de distorsion étape importante et un facteur caractérisant le développement d’une société. Les directives de Starfleet interdisent tout contact avec des races extraterrestres jusqu'à ce qu'elles entrent dans l'ère de la technologie de distorsion.

Technologie de distorsion de la Fédération

Premier vol de Phoenix

Sur Terre, le moteur de distorsion a été créé par le scientifique Zephram Cochrane peu après la fin de la Troisième Guerre mondiale. Malgré le manque de ressources, il a réussi à convertir la fusée spatiale Titan V pour ses expériences.

Le premier vol d'essai du vaisseau de distorsion Phoenix a eu lieu le 5 avril 2063 et a provoqué le « premier contact » - une rencontre entre Terriens et Vulcains.

Cependant développement ultérieur la technologie de distorsion a progressé très lentement (cela est en grande partie dû à la position des Vulcains, qui considèrent que l'humanité n'est pas prête pour l'exploration spatiale) et seulement 80 ans plus tard, dans les années 2140, nouveau moteur, créé par l'ingénieur Henry Archer, a pu atteindre le facteur de distorsion 2. Bientôt, le fils de Henry, Jonathan Archer, a franchi la barrière de distorsion 2, atteignant la vitesse de distorsion 2,5.

En 2151, la technologie s’était tellement développée que l’humanité était prête à surmonter la barrière des 5 facteurs de distorsion. Le premier navire équipé du nouveau moteur fut le vaisseau Enterprise, livré le 9 février 2152. nouveau record vitesse.

En 2161, la vitesse 7 fut atteinte et de nouveaux moteurs commencèrent à être installés sur les vaisseaux.

Dans les années 2240, 6 facteurs de distorsion sont devenus la vitesse de croisière ( vitesse maximaleà cette époque, c'était la chaîne 8).

Plus vitesses élevées n'ont été réalisés que grâce à l'intervention d'autres civilisations. Ainsi, en 2268, les Kelvans ont apporté des modifications à la conception du vaisseau Enterprise, grâce auxquelles il a pu atteindre une vitesse de distorsion 10. La même année, à cause du sabotage de Losir, le vaisseau s'est accéléré jusqu'à atteindre la distorsion 14.1.

Dans le même temps, de nouvelles nacelles ont commencé à être installées sur les vaisseaux spatiaux, rendant la vitesse de distorsion 8 monnaie courante (« Star Trek : Le Film »). Dans les années 2280, la technologie de transdistorsion a été développée, censée permettre des mouvements à des vitesses encore plus élevées, mais l'échec des tests de nouveaux moteurs a contraint les ingénieurs à abandonner leur utilisation pratique.

Au moment où la classe Galaxy a été introduite dans les années 2360, les progrès de l'ingénierie permettaient aux vaisseaux spatiaux de voyager à la distorsion 9,6 pendant douze heures.

Mystérieux rapport américain sur les moteurs de distorsion, 30 mai 2018

Il semble que la science-fiction pourrait bientôt devenir réalité. C'est du moins ce que pense l'armée américaine.

Au cours du second semestre 2008, le ministère américain de la Défense a contacté des dizaines de scientifiques pour étudier des technologies aérospatiales avancées, notamment des technologies de propulsion, de levage et de furtivité inédites.

En conséquence, les deux chercheurs ont présenté un rapport de 34 pages, « Warp Drive, Dark Energy and Manipulation ». dimensions supplémentaires" Il est daté du 2 avril 2010, mais a été publié Agence de renseignement tout récemment.

"Observations de l'espace de ce dimension supérieure peut devenir une source contrôle technologique au-dessus de la densité d'énergie sombre et peut finalement jouer rôle important dans le développement de technologies de propulsion exotiques, indique le rapport. "Les vols vers les planètes du système solaire ne prendront pas des années entières, et les voyages vers un système stellaire voisin se mesureront en semaines plutôt qu'en centaines et en milliers d'années."

Cependant, un physicien théoricien californien Université de Technologie Sean Carroll, qui étudie les sujets abordés dans le rapport, estime que l'optimisme des chercheurs est encore déplacé.

"Ce sont des restes physique théorique, conçus comme s'ils pouvaient être utilisés dans monde réel, mais ce n'est pas tout à fait vrai, Carroll en est sûr. - Ce n'est pas de la folie, ce n'est pas un gourou prétendant que nous utiliserons l'énergie spirituelle pour flotter au-dessus de la terre, mais de la vraie physique. Cependant, il ne sera pas possible de relier cela à l’ingénierie moderne dans un avenir proche, voire jamais du tout.»
Il est nécessaire de comprendre où a commencé l’étude de la distorsion. À notre connaissance, il provient d’un document sur le « Threat Hunting Support », qui aide l’armée américaine à anticiper ou à décrire les nouvelles technologies ennemies. Il a également été influencé gros travail, connu sous le nom de programme d'applications avancées des systèmes d'armes aérospatiales, qui comprenait le programme avancé d'identification des menaces aéronautiques, ou AATIP.

Le New York Times et Politico ont révélé l'existence de l'AATIP en décembre 2017. Des sources ont déclaré que l'ancien sénateur du Nevada, Harry Reid, avait aidé à organiser et financer le programme. La plupart l'argent a été envoyé au magnat de l'immobilier et ami de Reed, Robert Bigelow, qui construisait des bâtiments privés. stations spatiales via Bigelow Aérospatiale. Il a également financé personnellement la recherche sur les ovnis pendant des années.

Milliardaire créé organisation distincte- Bigelow Aerospace Advanced Space Studies - pour obtenir un financement gouvernemental et a embauché 46 chercheurs et de nombreux autres employés.

Un responsable anonyme du renseignement a déclaré à Politico que l'AATIP avait été initialement lancé pour identifier les Chinois inconnus et technologies russes. Mais après plusieurs années, la direction est arrivée à la conclusion que le programme n'apportait pas de résultats significatifs. En conséquence, le financement s’est arrêté en 2011 ou 2012.

Toutes les « preuves » d’OVNI obtenues au cours de l’AATIP ont également suscité le scepticisme de la part des scientifiques. Astronome senior au Search Institute civilisations extraterrestres(SETI) Seth Shostak a déclaré dans une interview qu'après 50 ans de rapports sur les visites d'étrangers, aucune preuve fiable n'a été identifiée.

"C'est assez étrange que des extraterrestres voyagent des centaines et des centaines d'années-lumière sans rien faire", a déclaré Szostak.

Par conséquent, un programme plus vaste explorant les possibilités de mise en œuvre de moteurs de distorsion et

"M. Sulu, mettez le cap, vitesse 2" - ces mots sont probablement connus de tous les fans la science-fiction. Ils appartiennent à James Kirk, capitaine du vaisseau Enterprise de la légendaire série télévisée. « Star Trek» . Selon l'intrigue, les héros se déplacent des centaines de fois dans la Galaxie plus rapide que la lumière grâce à entraînement de distorsion, qui courbe l'espace environnant.

Dans les années 1960, lorsque la série est sortie, elle était perçue comme un fantasme impossible. Mais aujourd'hui, de nombreux scientifiques et ingénieurs parlent sérieusement de la possibilité de créer un tel moteur et, de plus, il existe déjà des propositions concrètes.

Limite de vitesse de l'Univers

Notre système solaire situé dans une zone assez clairsemée Voie lactée, faible densité amas d'étoiles. Le plus proche de nous système stellaire Alpha Centauri est à 4,36 du Soleil années-lumière. Sur des fusées modernes, développant une vitesse de 10 à 15 kilomètres par seconde, les astronautes devraient y voler pendant plus de 70 000 ans !

Et ce malgré le fait que le diamètre total de notre Galaxie est de 100 000 années-lumière. Si nous ne pouvons pas surmonter même une distance aussi insignifiante selon les normes de l'Univers, alors cela n'a aucun sens de parler de colonisation et d'exploration de l'espace profond.

Il existe un autre obstacle, plus sérieux, sur le chemin des étoiles. Cela se reflète dans la théorie de la relativité d’Einstein. Avant l’apparition de la théorie en 1905, la mécanique céleste de Newton régnait en maître en physique. Selon lui, la vitesse de la lumière dépendait de la vitesse de l’observateur. Autrement dit, si vous parveniez à rattraper la lumière et à vous déplacer avec elle, elle s'arrêterait simplement pour vous. Maxwell donna plus tard à cette théorie une base mathématique.

Alors qu'il était encore étudiant, Albert Einstein ne pouvait pas accepter ce postulat - il sentait qu'il y avait ici une erreur quelque part. Finalement, il trouva la réponse à la question qui le tourmentait. Il a prouvé que la vitesse de la lumière est constante et ne dépend en aucun cas d'un observateur extérieur.

Il s’est avéré qu’il était impossible de rattraper la lumière. Quelle que soit la vitesse à laquelle vous vous déplacez, la lumière sera toujours devant vous. La célèbre formule d'Einstein E = ms², où l'énergie d'un corps est égale à sa masse multipliée par la vitesse de la lumière au carré, dit littéralement ce qui suit : pour accélérer un objet jusqu'à la vitesse de la lumière, il lui faudra nombre infiniénergie, ce qui signifie que l'objet doit avoir une masse infinie. Essentiellement, une fusée qui veut accélérer jusqu’à la vitesse de la lumière pèsera autant que l’Univers entier !

Bien entendu, dans la vraie vie c'est absolument impossible à faire, la vitesse de la lumière est une sorte d'inspecteur universel de la police de la circulation qui a fixé une fois pour toutes la limite de vitesse.

Il semblerait que cela mette fin au rêve de l’humanité de voler vers des étoiles lointaines. Cependant, dix ans après la publication théorie spéciale relativité, la théorie générale de la relativité est apparue, où des commentaires et des ajouts plus approfondis ont été apportés.

Dans sa théorie de la relativité générale, Einstein a unifié l’espace et le temps. Avant cela, ils étaient considérés comme différents concepts physiques. Pour mieux illustrer cela, il compare l’espace-temps à une toile. Sous certaines conditions, cette toile peut se déplacer beaucoup plus vite que la lumière. Cependant, cela n'a pas répondu question principale: comment fais-tu encore pour dépasser la lumière ?

Depuis près de 70 ans, de nombreux chercheurs s’interrogent sur ce mystère. Et un beau jour, un jeune scientifique a allumé la télé et, en changeant de chaîne, est tombé sur une série de science-fiction. En le regardant, il s’est soudain rendu compte qu’il était possible de développer une vitesse supraluminique sans violer les lois de la physique. Le nom de ce scientifique est Miguel Alcubierre.

Lecteur de distorsion

Puis, en 1994, Alcubierre étudie la théorie de la relativité à l'Université de Cardiff (Pays de Galles, Royaume-Uni). Il a vu la série « Star Trek » à la télévision. Le scientifique a attiré l'attention sur le fait que pour se déplacer dans l'espace, les héros utilisent un moteur de déformation spatiale, ou moteur de distorsion.

Comment une pomme tombée sur la tête de Newton l'a inspiré à créer mécanique céleste, et l’émission télévisée a inspiré Miguel à élaborer une théorie qui pourrait mettre fin une fois pour toutes à la « discrimination » rapide de l’Univers.

Alcubierre commença ses calculs et publia bientôt les résultats. Il a pris comme base théorie générale la relativité, qui stipule que si vous appliquez une certaine quantité d’énergie ou de masse, vous pouvez faire bouger l’espace plus rapidement que la lumière.

Pour ce faire, vous devez créer une bulle spéciale, ou champ de déformation, autour du navire. Ce champ de distorsion compressera l'espace devant le vaisseau et s'étendra derrière lui. Il s'avère que le vaisseau ne bouge en réalité nulle part, l'espace lui-même est courbé et pousse le vaisseau dans une direction donnée.

À l’intérieur de la bulle, le temps et l’espace ne sont ni déformés ni courbés. L’équipage du navire ne subit donc aucune surcharge supplémentaire et il peut sembler que rien n’a changé. Dans ce cas, non seulement les astronautes ayant suivi une sélection et une formation médicales spéciales, mais également les gens ordinaires pourront voler dans l'espace.

Si vous étiez sur le pont d'un navire alors qu'il se déplaçait à des vitesses supraluminiques et que vous regardiez l'espace autour de vous, les étoiles se transformeraient en de longs traits. Mais si vous regardez en arrière, vous ne verrez rien d’autre que l’obscurité totale, puisque la lumière ne peut pas vous rattraper.

Alcubierre a calculé que le moteur à distorsion lui permettrait d'atteindre des vitesses 10 fois plus rapides que la lumière. Cependant, à son avis, rien n'empêche d'augmenter la puissance du moteur et d'accélérer à des niveaux plus élevés.

Cependant, en se familiarisant avec la théorie d'Alcubierre, Sergei Krasnikov du Main observatoire astronomiqueà Pulkovo a révélé une particularité. Le fait est que le pilote ne pourra pas modifier arbitrairement la trajectoire du navire. Autrement dit, si, par exemple, vous volez de la Terre à Sirius et que vous vous souvenez soudainement que vous n'avez pas éteint le fer à la maison, vous ne pourrez pas revenir en arrière. Vous devrez d’abord voler jusqu’à votre destination, puis revenir.

De plus, vous ne pourrez contacter personne, puisque le champ de distorsion isole complètement le vaisseau des monde extérieur et bloque tous les signaux. Par conséquent, Krasnikov a comparé le voyage sur un tel navire au voyage dans le métro. Il l’a appelé le « métro plus rapide que la lumière ».

Mais ce n'est pas problème principal. Le champ de déformation lui-même doit avoir une charge négative. Pour le créer, il faut une énergie négative dont l'existence est déjà connue depuis de nombreuses années il y a des différends.

Ce qui ne peut pas être

Si la gravité est l’énergie d’attraction, alors l’énergie négative doit avoir propriétés opposées et repousser les objets étrangers. Mais comment obtenir une telle énergie ?

En 1933, le physicien néerlandais Hendrik Casimir a proposé que si l'on prend deux plaques de métal identiques et que l'on les place parfaitement parallèles l'une à l'autre, le minimum distance possible, alors ils commenceront à attirer. C’est comme si une force invisible les poussait l’un vers l’autre.

Selon mécanique quantique, le vide n'est pas absolu espace vide, des paires de particules de matière et d'antimatière y apparaissent constamment, qui entrent instantanément en collision et s'annihilent. Ce processus prend littéralement des milliardièmes de seconde. Lorsqu’ils entrent en collision, une quantité microscopique d’énergie est libérée, ce qui crée une pression totale non nulle dans le vide « vide ».

Il est important de rapprocher les plaques le plus possible les unes des autres, alors le volume de particules à l'extérieur dépassera largement leur nombre dans l'espace entre les plaques. En conséquence, la pression extérieure comprime les plaques et leur énergie devient à son tour inférieur à zéro, c'est-à-dire négatif. En 1948, lors d'une expérience, il fut possible de mesurer énergie négative. Cela est entré dans l’histoire sous le nom d’« effet Casimir ».

En 1996, après 15 ans d'expérimentation et de recherche, Steve Lamoreaux du Laboratoire national de Los Alamos, en collaboration avec Umar Mohideen et Anushree Roy de l'Université de Californie à Riverside, ont pu mesurer avec précision l'effet Casimir. C'était égal à la charge d'un érythrocyte - un globule rouge.

Hélas, c’est tout simplement monstrueusement petit pour créer un champ de déformation ; il en faut des milliards de fois plus. Tant qu’il ne sera pas possible de générer de l’énergie négative à l’échelle industrielle, le moteur de distorsion restera sur le papier.

À travers les épines jusqu'aux étoiles

Malgré toutes les difficultés de création, le moteur de distorsion est le candidat le plus probable pour le premier vol interstellaire. Des projets alternatifs tels que voile solaire ou moteur thermonucléaire, ne peut développer que des vitesses sub-lumineuses, et telles trous de ver ou portes des étoiles, sont trop complexes et leur mise en œuvre est une question de milliers d'années.

Aujourd'hui, la NASA développe activement un prototype de moteur de distorsion, dont les experts sont convaincus qu'il est plus probable problème technique, plutôt que théorique. Et une équipe d'ingénieurs le fait déjà Centre spatial Johnson, où était autrefois préparé le premier vol habité vers la Lune.
Selon de nombreux experts, les premiers exemples de technologies de déformation spatiale n'apparaîtront probablement pas avant 100 ans, sous réserve de la disponibilité d'un financement constant.

Fiction, diriez-vous ? Mais il convient peut-être de rappeler que quelques années avant que les frères Wright ne fassent décoller leur avion, l'éminent physicien anglais William Thomson affirmait que rien de plus lourd que l'air ne pouvait voler. Et 60 ans plus tard, le premier cosmonaute de la Terre sourit et dit : « Allons-y !

Adilet OURAIMOV