Kdaj bo ustvarjen warp pogon? Warp pogon - nedosegljiv luksuz ali pravo prevozno sredstvo? Kaj ne more biti

V romanu I. A. Efremova »Ura vola« so Zemljani, ki temeljijo na delih Rena Boseja (lik v romanu »Meglica Andromeda«) in raziskavi ladje prebivalcev meglice Andromeda, ki so jo našli Zemljani, ustvaril zvezdno ladjo direktni žarek(ZPL), katerega princip delovanja temelji na warp efektu.

...ničelni prostor je bil razumljen kot meja med svetom in antisvetom, med svetom Šakti in Tamasa, kjer sta medsebojno uravnotežena in nevtralizirana polarne točke prostor, čas in energija. Ničelni prostor je tudi zavit v spiralo glede na oba svetova,<…>po njem se je mogoče premikati in skoraj v trenutku doseči katero koli točko v našem vesolju<…>zvezdna ladja z direktnim snopom ne sledi spiralni poti svetlobe, ampak tako rekoč prečno, vzdolž vzdolžne osi polža, z uporabo anizotropije prostora. Poleg tega se glede na čas zdi, da zvezdna ladja miruje in se celotna spirala sveta vrti okoli nje.

Obvladovanje gibanja po principu direktnega žarka je Zemljanom omogočilo zvezdna potovanja na dolge razdalje, zaradi česar se je v razvoju Zemlje in civilizacij Velikega obroča začela nova doba - doba srečanja rok (EMR). ). Vendar pa je na podlagi opisa ZPL v romanu mogoče domnevati, da Zemljani ne uporabljajo toliko warp gibanja kot ničelnega transporta.

V romanu Ljudje smo kot bogovi

Zvezdne ladje, ki uporabljajo načelo delovanja, podobno principu delovanja warp pogona, so opisane v romanu Sergeja Snegova »Ljudje kot bogovi«.

V televizijski seriji Zvezdne steze

tehnologija

IN splošni oris Načelo delovanja warp motorjev je deformacija prostora pred in za zvezdno ladjo, kar ji omogoča premikanje. hitrejša hitrost Sveta. Prostor se "stisne" pred ladjo in "razvije" za njo. Hkrati je ladja sama v nekakšnem "mehurčku", ki ostaja zaščitena pred deformacijami. Sama ladja znotraj popačenega polja dejansko ostane negibna; premika se popačen prostor, v katerem se nahaja. (Na splošno to sovpada s pričakovano sliko delovanja morebitnega pravega warp pogona.)

Največja hitrost Enterprise-D je warp 9,8, kar je približno enako 9000 svetlobnim hitrostim (na podlagi podatkov iz 1. sezone, 6. epizode). Hitrost 1 osnove je enaka hitrosti svetlobe in eksponentno narašča. V enem dnevu lahko ladja z največjo hitrostjo prepotuje 24 svetlobnih let.

Neposredni analog warp gibanja v Warhammer 40,000 je gibanje v filmu Through the Horizon z ustreznim učinkom v odsotnosti Gellerjevega polja.

V vesolju Mass Effect

FTL pogon v seriji video iger Masovni učinek izvajajo preko tako imenovanega “mass effect” - polja temna energija, ki nastane z uporabo električnega toka v jedru pogona osnove. Jedro motorja vsebuje "ničelni element" - fantastično kemični element, ki nima jedra. V skladu s kodo vesolja element nič nastane, ko energija eksplozije supernove zadene površino planetov, asteroidov itd. Ko jedro motorja z ničelni element služil električni tok z negativni naboj, se proizvaja temna energija in masa predmeta se zmanjša. Vesoljska ladja se znajde zaprta v polju temne energije, v katero se zdi, da pade. Načelo delovanja polja "mass effect" je zelo podobno predlaganemu principu delovanja Alcubierrovega mehurčka. Kot rezultat se izkaže, da je predmet, ki je zaprt v polju "masnega učinka", sposoben premagati hitrost svetlobe, ne da bi kršil splošno relativnost, saj se v lokalnem "mehurčku" hitrost svetlobe poveča in svetloba ovira ni premagana. Vendar ta vrsta warp pogona rešuje le problem, povezan z zmanjšanjem mase ladje in njeno omejitvijo na polje temne energije. Običajni pogonski motorji so še vedno potrebni za pogon in ustvarjanje reaktivnega potiska. Lahko so tekoče kemične, ionske ali, vojaške, antiprotonske. Prav tako mora imeti ladja kot vir energije za napajanje masnega jedra termonuklearni reaktor, ki običajno deluje na helij-3. Ladja pospeši Masa vesolja Razpon učinka od 50 do 11.000 svetlobnih hitrosti.

Ločeno od superluminalnih potovalnih tehnologij na samih vesoljskih ladjah ima galaksija Rimska cesta obsežen sistem množičnih relejev – skrivnostnih starodavnih portalov, ki lahko v trenutku premaknejo predmete na razdaljah več sto ali celo tisoč svetlobnih let. Masovni repetitorji delujejo po principu interakcije parov: vesoljsko plovilo lahko preide skozi par relejev in se v trenutku premakne na razdaljo, ki bi jo bilo treba premagovati več mesecev ali celo let s pomočjo običajnih superluminalnih motorjev. Glede na kodo igre so releji mase najmočnejši znani mehanizmi, ki uporabljajo "učinek mase" (temna energija). Uničenje množičnega releja lahko popolnoma uniči planetarni sistem, v katerem se nahaja, saj je energija eksplozije releja primerljiva z energijo eksplozije supernova.

Na samem začetku 20. stoletja je mladi uslužbenec patentnega urada iz mesta Bern šokiral s svojo novo predlagano sliko sveta okoli sebe. Uslužbencu je bilo ime Albert Einstein, njegova ideja pa je danes splošno znana kot Teorija relativnosti. Dejstvo je, da je na prelomu stoletja v svetu fizike veljalo mnenje, da so vse skrivnosti narave že na splošno znane, znanstveniki pa morajo rešiti le nekaj manjših problemov.

Teorija relativnosti je dobesedno obrnila na glavo vse predstave o zakonih fizike. Njen glavni dosežek je bil odkritje natančnega razmerja med prostorom in časom. Po zaslugi Alberta Einsteina sta ti dve količini bili in sta zdaj predstavljeni fizikom kot jasno povezani in soodvisni. Stalna povezava časa in prostora je bila konstantnost hitrosti širjenja svetlobe v vakuumu. Vendar je isti trdil, da je največ možna hitrost v naravi. Ker so fotoni brezmasni kvantni delci, se niti en delec s pozitivno maso (in snov okoli nas sestoji iz njih) ne more približati svetlobni hitrosti. Navsezadnje bi potrebovala ta pospešek neskončna energija, kar je po definiciji nemogoče. Toda zvezde, ki so nam najbližje, so oddaljene več svetlobnih let. In veliko jih je na stotine in tisoče Torej, kateri koli, tudi najhitrejši vesoljsko plovilo, obsojen, da bo stoletja preživel v premagovanju

Shranjevanje "warp hitrosti"

Fizikalnih zakonov ni mogoče prekršiti, vendar se je izkazalo, da nam, tako kot vsi pravni zakoni, puščajo vrzeli, ki nam omogočajo, da jih obidemo in prelisičimo naravo samo. In odgovor se skriva v isti teoriji relativnosti. Einsteinu in nekaterim njegovim sodobnikom je ob razvijanju svojih idej uspelo odkriti tudi povezavo med prostorom-časom in gravitacijo. Na kratko povedano, ta povezava je, da gravitacija ukrivlja čas in prostor.

Torej, v bližini predmetov v vesolju, ki imajo pošastne gravitacijski vpliv, se minevanje časa močno upočasni, sam prostor pa se dobesedno skrči. Warp motor dolguje svoj videz temu odkritju - kot priljubljena podoba v znanstveni fantastiki druge polovice 20. stoletja, pa tudi kot obetavna ideja sodobnih znanstvenikov. V vesolju se je nemogoče premikati hitreje od svetlobne hitrosti, je pa teoretično mogoče deformirati sam prostor tako, da je stisnjen med dva objekta. Na primer, in želeno zvezdo. Warp pogon tako ne bi mogel hitro premagati velikih razdalj, ampak s pomočjo posebej ustvarjeno polje zaradi ukrivljenosti bi te razdalje lahko bile presenetljivo blizu. Seveda, čeprav je to le fantazija, nič takega ne obstaja v človeški tehnologiji. Warp pogon je najbolj znan iz televizijskih serij, kot so Star Trek, Stargate, Vojne zvezd"in podobno. Konec koncev, tukaj je najpomembnejši element fantastične zgodbe, ki pojasnjujejo njihovo samo možnost.

NASA warp pogon

Vendar pa bi takšno tehnologijo teoretično lahko uvedli v prihodnosti. Poleg tega raziskave na tem področju že potekajo. Zamisel je leta 1994 prvič predlagal mehiški fizik Miguel Alcubierre. Pravzaprav je bil on tisti, ki je predlagal ustvarjanje nekakšnega mehurčka, ki bi obkrožal ladjo in na potreben način deformiral prostor okoli nje. Glavna težava trenutnih izračunov ostaja, da lahko warp pogon za svoje delovanje zahteva preveč in še nedosegljive energije. Vendar pa NASA danes izvaja številne poskuse, namenjene razrešitvi pomembna vprašanja glede priložnosti in fizikalne lastnosti pojavov.

Warp pogon

Zvezdne steze
(Zvezdne steze)
TV serije
Originalna serija - 80 epizod
Animirana serija - 22 epizod
Naslednja generacija - 178 epizod
Deep Space 9 - 176 epizod
Voyager - 172 epizod
Enterprise - 98 epizod
Filmi
Zvezdne steze: Film
Zvezdne steze 2: Khanov jez
Zvezdne steze III: Iskanje Spocka
Zvezdne steze IV: Potovanje domov
Zvezdne steze 5: Končna meja
Zvezdne steze 6: Neodkrita dežela
Zvezdne steze: generacije
Zvezdne steze: Prvi stik
Zvezdne steze: Vstaja
Zvezdne steze: V temo
Zvezdne steze (XI)
Glavne civilizacije
Združena federacija planetov
Klingonci - Romulanci - Borg
Bajoranci - Kardasijanci - Ferengi
Kaezons - Tholians - Trills
Dominion - Breen - Hirogen
Xindi - Vulkanci - Q
Informacije
Liki - Rase - Klingonski jezik
Kronologija - Telepatija - Fizika
Zvezdne ladje - Razredi zvezdnih ladij
Sorodni izdelki
Zgodbe in knjige
igre
Star Trek na spletu
Seznam računalniških iger Star Trek
Igra s kartami (CCG) - RPG
Prispevek
Prispevek h kulturi - Trekerji

Warp pogon(angleščina) Warp pogon, curvature engine) je zbirna, fantastična znanstveno-teoretična podoba tehnologije ali pojava iz izmišljenega vesolja Zvezdnih stez, ki vam omogoča, da iz ene točke v vesolju pridete do druge hitreje kot svetloba. To omogoča generiranje posebno področje ukrivljenost (warp field), ki ovija ladjo in izkrivlja prostorsko-časovni kontinuum vesolja ter ga premika. Warp motor ne pospešuje fizično telo hitrejša od svetlobne hitrosti v običajnem prostoru, vendar uporablja lastnosti prostora-časa, da se giblje hitreje kot to, kar se zgodi s ploščo elektromagnetno valovanje(svetloba) v vakuumu.

V televizijski seriji Zvezdne steze

tehnologija

Na splošno je princip warp pogonov ukrivljanje prostora pred in za zvezdno ladjo, kar ji omogoča, da se premika hitreje od svetlobne hitrosti. Prostor se "stisne" pred ladjo in "razvije" za njo. Hkrati je ladja sama v nekakšnem "mehurčku", ki ostaja zaščitena pred deformacijami. Sama ladja znotraj distorzijskega polja pravzaprav ostane negibna: premika se sam distorzirani prostor, v katerem se nahaja.

Uporaba warp pogonov zahteva veliko energije, zato warp sisteme Združene federacije planetov poganja reakcija med snovjo in antimaterijo, ki sta med seboj ločeni s kristali dilitija. Reakcija ustvari visokoenergijsko plazmo, imenovano elektroplazma. Elektroplazmo usmerjajo posebni elektromagnetni cevovodi elektroplazemskega sistema. elektroplazemski sistem, EPS) v plazemske injektorje, ki posledično ustvarjajo warp polje. Različne civilizacije uporabljajo različnih virov energije, vendar na splošno proces poteka na podoben način.

Warp polje, Warp polje

Polje ukrivljenosti je sestavljeno iz številnih plasti. Te plasti tvorijo "podprostorsko polje". To je zelo podobno "mini vesolju", ki je ločeno od običajnega prostora. Zaradi drugačnih zakonov v tem mini vesolju, glede na običajni prostor, se lahko mini vesolje premika s super svetlobno hitrostjo. Kot od več plasti, iz katerih je sestavljeno polje ukrivljenosti, globlje kot se ladja potopi v podprostor, bolj je ločena od normalnega prostora in večja je hitrost. Za doseganje večjih hitrosti je potrebno povečati število podprostorskih plasti. Ustvarjanje in vzdrževanje naslednje plasti zahteva vedno več energije. Teoretična meja, ki velja za delovanje warp motorja, se imenuje Eugenova meja. Po katerem faktor deformacije 10 nikoli ne more biti, saj sta v tem primeru poraba energije, pa tudi hitrost, postala enaka neskončnosti. Celoten preostali razpoložljivi razpon hitrosti je stisnjen med Warp 9 (9 plasti) in Warp 10 (neskončna hitrost).

Zvezdne ladje razreda Intrepid so bile opremljene s posebnimi gondolami s spremenljivo geometrijo, ki jim je omogočala, da se premikajo s še višjimi hitrostmi, ne da bi pri tem poškodovali okoliški prostor in predmete v njem. Na novejšem razredu zvezdnih ladij Sovereign so nameščene gondole z naprednejšo ukrivljenostjo, ki jim omogočajo premikanje pri visokih hitrostih brez spreminjanja geometrije.

Elementi sistema

  • Posoda z antimaterijo
  • Induktor antimaterije
  • Antimaterijski rele
  • Dilitijeve kartuše
  • Elektro-plazma
  • Mehanizem za zaustavitev v sili
  • Glavni vod hladilne naprave
  • Magnetni cevovod
  • Magnetni blok
  • Gondole

Del deformacijskega motorja, spredaj je običajno zbiralnik Vortex s svojim dodatni sistemi, nato pa pride plazemski injektor, ki usmeri tok plazme točno v središče osnove tuljave in dejansko vrsto tuljav vzdolž celotne preostale dolžine. De facto standard med dirkami, ki uporabljajo warp motorje, je uporaba dveh warp podov levo in desno od ladijskega trupa.

    • Bussard zbiralniki

Naprava, ki se običajno nahaja (na federacijskih ladjah) na sprednjem koncu warp gondol in služi za primarno zbiranje medzvezdnega plina (naknadno razvrščanje in obdelavo izvajajo drugi sistemi). Kolektor se običajno vključi, ko je zaloga snovi ali antimaterije v ladijskih rezervoarjih skoraj prazna. Zbiralnik vrtincev je sestavljen iz niza tuljav, ki ustvarjajo magnetno polje, ki kot lijak vleče vase medzvezdni plin.

    • Plazemski injektor
    • Warp tuljava (warp tuljava)

Toroid, razdeljen na več delov, ki ustvarja polje ukrivljenosti, ko ga aktivira mimoidoči tok visokoenergijske plazme. Niz osnovnih tuljav se nahaja v osnovni gondoli. Z uporabo plazemskega injektorja lahko ladja prilagodi zaporedje aktivacije posameznih warp tuljav med premikanjem, kar ladji omogoča manevriranje pri Warp hitrosti.

  • Nulifikacijsko jedro
  • Linija za predhodno hlajenje
  • Induktor
  • Cevovod za plazmo
  • Plazemski vmesni hladilnik
    • Rezalna tekočina
  • Regulator plazme
  • Kanal za prenos energije
  • Omrežje za prenos energije

Omrežje za distribucijo električne energije, ki se uporablja na krovu zvezdnih ladij federacije za napajanje vseh virov porabe, njegovo delovanje in distribucijo energije od virov do porabnikov nadzoruje uradnik EPS s svojega terminala. Energija se v močnostnem kanalu prenaša z visokimi hitrostmi plazemskih delcev. Obstajata dva glavna vira energije: warp jedro in fuzijski reaktorji v impulznih motorjih. Jedro primarno napaja warp gondole, ščite in fazerje ter impulzne motorje vseh drugih porabnikov.

  • Cosmic Matrix Recovery Coil
  • Warp plazma cevovod
  • Warp jedro
    • Reaktor snovi/antimaterije
    • Injektor antimaterije
    • Dilitijeva kristalna plošča
      • Dilitijev kristal

Morda glavna komponenta ukrivljenega jedra, znotraj katerega se tokovi snovi in ​​antimaterije med nadzorovanim procesom anihilacije pretvorijo v tok elektroplazme. Dilitij je edini doslej znani element, ki je inerten na antimaterijo, kadar je izpostavljen visokofrekvenčnemu sevanju. elektromagnetno polje v megavatnem območju. Učinkovitost reakcije v kristalu je odvisna od njegove kakovosti.

      • Mehanizem kristalne povezave
    • Injektor snovi
    • Theta matrični sestavljalec

Razvoj warp pogona

Vsaka vesoljska civilizacija je razvila warp tehnologijo neodvisno in v sebi drugačni časi. Tako so imeli Vulkanci v tretjem stoletju po zemeljskem koledarju warp motorje. Leta 2151 so presegli hitrost, ki je enaka sedmim warp faktorjem. Istega leta je Klingoncem uspelo doseči hitrost šest. Treba je opozoriti, da Klingonci sami niso razvili warp tehnologij - "izposodili" so jih od Khur'kov, ki so nekoč ujeli domači svet Klingonci Kronos (Chronos).

Združena federacija planetov je priznala nastanek warp pogona pomembna faza in dejavnik, ki označuje razvoj družbe. Direktiva Zvezdne flote prepoveduje stike s tujimi rasami, dokler ne vstopijo v obdobje warp tehnologije.

Federation warp tehnologija

Phoenixov prvi let

Na Zemlji je warp pogon ustvaril znanstvenik Zephram Cochrane kmalu po koncu tretje svetovne vojne. Kljub pomanjkanju sredstev mu je uspelo predelati vesoljsko raketo Titan V za svoje poskuse.

Prvi testni let warp ladje Phoenix je potekal 5. aprila 2063 in je povzročil "prvi stik" - srečanje med Zemljani in Vulkanci.

Vendar nadaljnji razvoj warp tehnologija je napredovala zelo počasi (to je predvsem posledica položaja Vulkancev, ki menijo, da človeštvo ni pripravljeno na raziskovanje vesolja) in šele 80 let kasneje, v 40. nov motor, ki ga je ustvaril inženir Henry Archer, je lahko dosegel warp faktor 2. Kmalu je Henryjev sin Jonathan Archer premagal mejo warp 2 in dosegel hitrost warp 2,5.

Do leta 2151 se je tehnologija toliko razvila, da je bilo človeštvo pripravljeno premagati oviro 5 warp dejavnikov. Prva ladja, opremljena z novim motorjem, je bila zvezdna ladja Enterprise, ki je dostavljena 9. februarja 2152. nov zapis hitrost.

Leta 2161 je bila dosežena hitrost 7 in na zvezdne ladje so začeli nameščati nove motorje.

V 2240-ih je 6 warp faktorjev postalo potovalna hitrost ( največja hitrost takrat je bil warp 8).

več visoke hitrosti so bile dosežene le s posredovanjem drugih civilizacij. Tako so leta 2268 Kelvani spremenili zasnovo zvezdne ladje Enterprise, zaradi česar je lahko dosegla hitrost warp 10. Istega leta je zvezdna ladja zaradi sabotaže Losirja pospešila na warp 14.1.

Istočasno so na zvezdne ladje začeli nameščati nove gondole, zaradi česar je warp 8 speed postal nekaj običajnega (»Star Trek: The Movie«). V 2280-ih letih je bila razvita tehnologija transwarp, ki naj bi omogočala gibanje pri še večjih hitrostih, vendar so zaradi neuspešnih testov novih motorjev inženirji opustili njihovo praktično uporabo.

Do trenutka, ko je bil v 2360-ih uveden razred galaksije, je napredek v inženiringu omogočil, da so zvezdne ladje potovale z warpom 9,6 dvanajst

Skrivnostno ameriško poročilo o warp pogonih 30. maja 2018

Zdi se, da bo znanstvena fantastika kmalu postala resničnost. Vsaj tako misli ameriška vojska.

V drugi polovici leta 2008 je Ministrstvo za obrambo ZDA stopilo v stik z več desetimi znanstveniki, da bi preučili napredne letalske in vesoljske tehnologije, vključno s še nikoli videnimi tehnologijami pogona, dviganja in nevidnosti.

Kot rezultat sta oba raziskovalca predstavila 34-stransko poročilo z naslovom "Warp Drive, Dark Energy and Manipulation." dodatne dimenzije" Ima datum 2. april 2010, vendar je bil objavljen Obveščevalna agencijaše pred kratkim.

»Opažanja prostora tega višja dimenzija lahko postane vir tehnološki nadzor nad gostoto temne energije in lahko na koncu igra pomembno vlogo pri razvoju eksotičnih pogonskih tehnologij, piše v poročilu. "Leti do planetov sončnega sistema ne bodo trajali cela leta, potovanje do sosednjega zvezdnega sistema pa se bo merilo v tednih in ne v stotih in tisočih letih."


Vendar teoretični fizik iz kalifornijske Univerza za tehnologijo Sean Carroll, ki preučuje teme, obravnavane v poročilu, meni, da je optimizem raziskovalcev še vedno zgrešen.

"To so ostanki teoretična fizika, oblikovani tako, kot da bi jih lahko uporabili v resnični svet, a to ne drži povsem, je prepričan Carroll. - To ni norost, ne guru, ki trdi, da bomo uporabili duhovno energijo za lebdenje nad zemljo, ampak prava fizika. Vendar tega v bližnji prihodnosti ne bo mogoče povezati s sodobnim inženiringom, morda sploh nikoli.”
Treba je razumeti, kje se je začela študija warp pogona. Kolikor vemo, izvira iz dokumenta o »Threat Hunting Support«, ki ameriški vojski pomaga predvideti ali opisati nove sovražne tehnologije. Bil je tudi pod vplivom veliko delo, znan kot program za uporabo naprednega letalskega orožja, ki je vključeval napredni program za identifikacijo groženj v letalstvu ali AATIP.

New York Times in Politico sta decembra 2017 razkrila obstoj AATIP. Viri so povedali, da je nekdanji senator Nevade Harry Reid pomagal organizirati in financirati program. večina denar je bil poslan nepremičninskemu tajkunu in Reedovemu prijatelju Robertu Bigelowu, ki je gradil zasebno vesoljske postaje preko Bigelow Aerospace. Prav tako je leta osebno financiral raziskave in iskanja NLP-jev.


Milijarder ustvarjen ločena organizacija- Bigelow Aerospace Advanced Space Studies - pridobiti vladna sredstva in zaposliti 46 raziskovalcev in številne druge zaposlene.

Anonimni uradnik obveščevalne službe je za Politico povedal, da je bil AATIP prvotno sprožen za identifikacijo neznanih Kitajcev in Ruske tehnologije. Toda po nekaj letih je vodstvo ugotovilo, da program ne prinaša bistvenih rezultatov. Zaradi tega se je financiranje leta 2011 ali 2012 ustavilo.

Vsi "dokazi" o NLP-jih, pridobljeni med AATIP, so znanstveniki sprejeli s skepticizmom. Višji astronom na Inštitutu za iskanje nezemeljske civilizacije(SETI) Seth Shostak je v intervjuju izjavil, da po 50 letih poročil o obiskih nezemljanov ni bil odkrit niti en zanesljiv dokaz.

"Precej nenavadno je, da bi nezemljani potovali na stotine in stotine svetlobnih let in naredili ničesar," je dejal Szostak.

Zato je bil večji program, ki je raziskoval možnosti implementacije warp motorjev in

"G. Sulu, nastavite smer, hitrost warp dva" - te besede verjetno pozna vsak oboževalec znanstvena fantastika. Pripadajo Jamesu Kirku, kapitanu zvezdne ladje Enterprise iz legendarne TV serije « Zvezdne steze» . Glede na zaplet se junaki več stokrat premikajo po galaksiji hitreje od svetlobe hvala za warp pogon, ki upogiba okoliški prostor.

V šestdesetih letih prejšnjega stoletja, ko je serija izšla, je bila dojeta kot nemogoča fantazija. Toda danes mnogi znanstveniki in inženirji resno govorijo o možnosti ustvarjanja takšnega motorja, poleg tega pa že obstajajo konkretni predlogi.

Omejitev hitrosti vesolja

Naš sončni sistem nahajajo na precej redkem območju Rimska cesta, nizka gostota zvezdne kopice. Nam najbližje zvezdni sistem Alfa Kentavra je od Sonca oddaljena 4,36 svetlobna leta. Na sodobnih raketah, ki razvijejo hitrost 10-15 kilometrov na sekundo, bi morali astronavti do nje leteti več kot 70.000 let!

In to kljub dejstvu, da je skupni premer naše galaksije 100.000 svetlobnih let. Če ne moremo premagati niti tako nepomembne razdalje po merilih vesolja, potem o kolonizaciji in raziskovanju globokega vesolja nima smisla niti govoriti.

Na poti do zvezd je še ena, hujša ovira. Odraža se v Einsteinovi teoriji relativnosti. Pred pojavom teorije leta 1905 je v fiziki kraljevala Newtonova nebesna mehanika. Po njej je bila hitrost svetlobe odvisna od hitrosti gibanja opazovalca. Se pravi, če bi vam uspelo dohiteti svetlobo in se premikati z njo, bi se za vas preprosto ustavila. Maxwell je kasneje dal tej teoriji matematično podlago.

Albert Einstein še kot študent tega postulata ni mogel sprejeti – čutil je, da je tu nekje napaka. Na koncu je našel odgovor na vprašanje, ki ga je mučilo. Dokazal je, da je svetlobna hitrost konstantna in nikakor ni odvisna od zunanjega opazovalca.

Izkazalo se je, da je nemogoče dohiteti svetlobo. Ne glede na to, kako hitro se premikate, bo svetloba še vedno pred vami. Slavna Einsteinova formula E = ms², kjer je energija telesa enaka njegovi masi, pomnoženi s kvadratom svetlobne hitrosti, pravi dobesedno naslednje: da bi telo pospešili do svetlobne hitrosti, bo potrebno neskončno število energije, kar pomeni, da mora imeti predmet neskončno maso. V bistvu bo raketa, ki želi pospešiti do svetlobne hitrosti, tehta toliko kot celotno vesolje!

Seveda, v resnično življenje to je absolutno nemogoče narediti, hitrost svetlobe je nekakšen univerzalni inšpektor prometne policije, ki je enkrat za vselej določil omejitev hitrosti.

Zdi se, da je s tem konec človeških sanj o letenju do oddaljenih zvezd. Vendar deset let po objavi posebna teorija relativnosti se je pojavila splošna teorija relativnosti, kjer so bili podani obsežnejši komentarji in dopolnitve.

V svoji splošni teoriji relativnosti je Einstein poenotil prostor in čas. Pred tem so veljali za drugačne fizikalni pojmi. Da bi to bolje ponazoril, je prostor-čas primerjal s platnom. Pod določenimi pogoji se lahko to platno premika veliko hitreje od svetlobe. Vendar to ni odgovorilo glavno vprašanje: kako še prehitevaš svetlobo?

Skoraj 70 let so številni raziskovalci begali nad to skrivnostjo. In nekega lepega dne je mladi znanstvenik prižgal TV in med preklapljanjem kanalov naletel na znanstvenofantastično serijo. Med gledanjem se mu je nenadoma posvetilo in spoznal je, kako je mogoče razviti nadsvetlobno hitrost, ne da bi kršili zakone fizike. Temu znanstveniku je ime Miguel Alcubierre.

Warp Drive

Nato je leta 1994 Alcubierre študiral teorijo relativnosti na Univerzi v Cardiffu (Wales, Združeno kraljestvo). Na televiziji je videl serijo "Star Trek". Znanstvenik je opozoril na dejstvo, da junaki za premikanje v vesolju uporabljajo vesoljski deformacijski motor ali pogon warp.

Kako je Newtona nekoč jabolko, ki je padlo na glavo, navdušilo za ustvarjanje nebesna mehanika, TV-oddaja pa je navdihnila Miguela, da je pripravil teorijo, ki bi lahko enkrat za vselej naredila konec hitrostni "diskriminaciji" vesolja.

Alcubierre je začel z izračuni in kmalu objavil rezultate. Za osnovo je vzel splošna teorija relativnost, ki pravi, da če uporabiš določeno količino energije ali mase, lahko narediš, da se vesolje premika hitreje od svetlobe.

Če želite to narediti, morate okoli ladje ustvariti poseben mehurček ali deformacijsko polje. To warp polje bo stisnilo prostor pred ladjo in se razširilo za njo. Izkazalo se je, da se ladja dejansko ne premika nikamor, sam prostor je ukrivljen in potiska ladjo v določeno smer.

Znotraj mehurčka čas in prostor nista podvržena deformacijam in ukrivljenosti. Zato ladijska posadka ne doživi dodatne preobremenitve in morda se zdi, kot da se ni nič spremenilo. V tem primeru bodo lahko v vesolje leteli ne le astronavti, ki so opravili posebno medicinsko selekcijo in usposabljanje, ampak tudi običajni ljudje.

Če bi bili na mostu ladje, medtem ko bi se gibala s supersvetlobno hitrostjo, in bi pogledali prostor okoli sebe, bi se zvezde spremenile v dolge poteze. A če se ozrete nazaj, ne boste videli drugega kot trdo temo, saj vas svetloba ne more dohiteti.

Alcubierre je izračunal, da mu bo warp motor omogočil 10-krat hitrejše hitrosti od svetlobe, vendar po njegovem mnenju nič ne preprečuje povečanja moči motorja in pospeševanja na višje ravni.

Ko pa se seznanite s teorijo Alcubierre, Sergej Krasnikov iz Main astronomski observatorij v Pulkovu je pokazala eno značilnost. Dejstvo je, da pilot ne bo mogel samovoljno spremeniti poti ladje. Se pravi, če na primer letite z Zemlje na Sirius in se nenadoma spomnite, da doma niste izklopili likalnika, potem se ne boste mogli vrniti. Najprej boste morali odleteti do cilja in se nato vrniti nazaj.

Poleg tega ne boste mogli nikogar kontaktirati, saj warp polje popolnoma izolira ladjo od zunanji svet in blokira vse signale. Zato je Krasnikov potovanje na taki ladji primerjal s potovanjem v podzemni železnici. Poimenoval jo je "podzemna železnica, hitrejša od svetlobe".

Ampak ni glavni problem. Samo deformacijsko polje mora imeti negativen naboj. Za ustvarjanje potrebujete negativno energijo, katere obstoj je že znan že mnogo let obstajajo spori.

Kaj ne more biti

Če je gravitacija energija privlačnosti, potem mora biti negativna energija nasprotne lastnosti in odrivajte tujke. Toda kako pridobiti takšno energijo?

Leta 1933 je nizozemski fizik Hendrik Casimir predlagal, da če vzamete dve enaki kovinski plošči in ju postavite popolnoma vzporedno drugo z drugo, bo najmanjša možna razdalja, potem bodo začeli privlačiti. Kot da bi jih nevidna sila potiskala drug k drugemu.

Glede na kvantna mehanika, vakuum ni absoluten prazen prostor, se v njej nenehno pojavljajo pari delcev materije in antimaterije, ki v hipu trčijo in anihilirajo. Ta proces traja dobesedno milijarde sekunde. Pri trčenju se sprosti mikroskopska količina energije, ki v »praznem« vakuumu ustvari različen od nič skupni tlak.

Pomembno je, da plošče čim bolj približate eno drugi, potem bo prostornina delcev zunaj močno presegla njihovo število v prostoru med ploščama. Posledično bo pritisk od zunaj stisnil plošče, njihova energija pa bo postala manj kot nič, torej negativno. Leta 1948 je bilo med poskusom mogoče izmeriti negativno energijo. V zgodovino se je zapisal pod imenom "Casimirjev učinek".

Leta 1996 je po 15 letih eksperimentiranja in raziskovanja Steve Lamoreaux iz nacionalnega laboratorija Los Alamos skupaj z Umarjem Mohideenom in Anushree Roy s kalifornijske univerze v Riversideu uspel natančno izmeriti Casimirjev učinek. Bil je enak naboju eritrocita – rdeče krvničke.

Žal, to je preprosto pošastno malo za ustvarjanje deformacijskega polja; potrebnih je milijardokrat več. Dokler ne bo mogoče proizvajati negativne energije v industrijskem obsegu, bo warp pogon ostal na papirju.

Skozi trnje do zvezd

Kljub vsem težavam pri ustvarjanju je warp pogon najverjetnejši kandidat za prvi medzvezdni polet. Alternativni projekti kot npr sončno jadro ali termonuklearni motor, lahko razvije le podsvetlobne hitrosti itd črvine ali zvezdna vrata, so preveč zapleteni, njihova izvedba pa je stvar tisočletja.

Danes NASA najbolj aktivno razvija prototip warp motorja, katerega strokovnjaki so prepričani, da je bolj verjetno tehnična težava, namesto teoretično. In ekipa inženirjev to že počne Vesoljski center Johnson, kjer so nekoč pripravljali prvi polet človeka na Luno.
Po mnenju mnogih strokovnjakov se bodo najverjetneje prvi primeri tehnologije deformacije vesolja pojavili šele čez 100 let, odvisno od razpoložljivosti stalnega financiranja.

Fikcija, bi rekli? Morda pa velja spomniti, da je nekaj let, preden sta brata Wright dvignila svoje letalo v zrak, ugledni angleški fizik William Thomson dejal, da nič, kar je težje od zraka, ne more leteti. In 60 let kasneje se je prvi kozmonavt Zemlje nasmehnil in rekel: "Gremo!"

Adilet URAIMOV



Vam je bil članek všeč? Delite s prijatelji!