Cum de a crea un motor de vehicul din Star Trek - minunile științei - știri

„D-le Sulu, setați cursul, viteza warp două“ - aceste cuvinte, probabil, familiare pentru fiecare fan al science-fiction. Ei fac parte James Kirk, căpitanul navei stelare „Enterprise“ din serialul TV legendarul „Star Trek“. În poveste, personajele muta prin sute de galaxii de ori mai repede decât lumina printr-un motor warp. care se apleacă spațiul din jur.

În îndepărtat 1960, când serialul a fost lansat, a fost perceput ca o fantezie imposibila. Dar astăzi, mulți oameni de știință și ingineri vorbesc serios despre posibilitatea de a crea un astfel de motor, și, în plus, propuneri specifice au deja.

Limita de viteză a universului

Sistemul nostru solar este situat pe o suprafață destul de rare din Calea Lactee, cu o densitate scăzută de clustere stele. Cel mai apropiat de noi stele sistemul Alpha Centauri este de la Soare de 4,36 ani lumină. La rachete moderne, în curs de dezvoltare viteza de 10-15 kilometri pe secundă, astronauții ar trebui să zboare la ei mai mult de 70 000 de ani!

Și aceasta în ciuda faptului că diametrul total al galaxiei noastre este de 100.000 de ani lumină. Dacă nici măcar nu putem depăși un astfel de mic de standardele universului departe, nu este necesar și bâlbâie despre colonizarea și explorarea spațiului adânc.

Există un alt, obstacol mai grav pe drumul spre stele. Aceasta se reflectă în teoria relativității a lui Einstein. Înainte de apariția teoriei în 1905 în fizica domnea mecanica suprem celeste lui Newton. Potrivit ei, viteza luminii depinde de mișcarea observatorului. Asta este, dacă gestionați pentru a prinde lumina și pentru a muta cu ea, pur și simplu s-ar fi oprit pentru tine. Mai târziu, Maxwell a dat această teorie o justificare matematică.

În timp ce încă un student, Albert Einstein nu a putut accepta această premisă - au simțit că undeva greșeală se află aici. În cele din urmă, el a găsit răspunsul la întrebarea lui chinuit. El a dovedit că nu este viteza luminii este constantă și în nici un fel dependentă de observatorul din afară.

Sa dovedit că lumina este imposibil de a prinde din urmă. Nu contează cât de repede nu sunt mutate, lumina va fi în continuare mai departe. faimoasa formula E = ms² lui Einstein, în cazul în care energia corpului este egală cu masa înmulțită cu viteza luminii la pătrat, spune următoarele: în scopul de a accelera un obiect la viteza luminii necesită o cantitate infinită de energie, ceea ce înseamnă că obiectul trebuie să aibă o masă infinită. De fapt, racheta, care vrea să accelereze la viteza luminii, va cântări întregul univers!

Desigur, în viața reală, este absolut imposibil de a face, viteza luminii - un fel de inspector DPS universal, o dată pentru totdeauna, care a pus o limită de viteză.

In relativitatea generalizata, Einstein combinate spațiu și timp. Înainte de aceasta, ele au fost considerate ca fiind diferite concepte fizice. Pentru a ilustra mai bine, el a comparat spațiu-timp cu web. În anumite condiții, acest material se poate mișca mult mai repede decât lumina. Cu toate acestea, ea nu a dat un răspuns la întrebarea principală: cum de ajunge lumina?

Ca o dată mărul care a căzut pe capul lui Newton, a condus-l pentru a crea o mecanica cereasca, iar emisiunea TV a inspirat nașterea lui Miguel pe teoria că, probabil, o dată pentru totdeauna a pus capăt „discriminare“ de mare viteză a universului.

Pentru a face acest lucru, aveți nevoie pentru a crea o bulă specială în jurul navei, sau câmpul tulpină. Acest câmp warp va comprima spațiul din fața navei și să se extindă în spatele. Se pare că, de fapt, nava nu merge nicăieri, spațiul în sine este curbat și împinge vehiculul în direcția dorită.

In interiorul bulei, timp și spațiu nu sunt supuse la deformare și colmatare. Prin urmare, echipajul nu se confruntă cu nici o congestie în continuare, și poate părea ca și cum nimic nu sa schimbat. În acest caz, spațiul va fi capabil să zboare nu numai astronauți care au trecut o selecție medicală specială și de formare, dar și oameni obișnuiți.

Dacă ai fost pe puntea navei în timp ce se deplasează cu o viteză superluminal și te uiți la spațiul din jur, stelele s-ar transforma în accidente vasculare cerebrale lungi. Dar dacă te uiți înapoi, nu vei vedea nimic, dar întuneric de nepătruns, pentru că lumina nu poate prinde din urmă cu tine.

Alcubierre a estimat că motorul warp permite să atingă viteze de 10 ori mai repede decât lumina, dar, în opinia sa, nu este nimic de oprire pentru a crește puterea motorului și de a accelera la niveluri mai ridicate.

Cu toate acestea, atunci când citesc teoria Alcubierre Sergey Krasnikov al Observatorului Astronomic Central la Pulkovo a relevat o caracteristică. Faptul că pilotul nu ar putea schimba traiectoria mișcării navei la întâmplare. Asta este, dacă, de exemplu, zbura de pe Pământ la Sirius și amintiți-vă dintr-o dată că nu opriți fierul de călcat la domiciliu, din spate nu a ieșit. Ar trebui mai întâi să ajungă la destinație, și apoi du-te înapoi.

Mai mult decât atât, de asemenea, ai obține conectat cu oricine, deoarece câmpul warp izolează complet vehiculul din lumea exterioară și blochează orice semnale. Prin urmare, în comparație Krasnikov călătorie pe această navă cu o excursie în metrou. El a numit-o „metrou superluminal.“

Dar acest lucru nu este problema principală. Tulpinile de teren ar trebui să aibă o sarcină negativă. Pentru a crea energia negativă necesară, existența unor dispute care au fost întâmplă de mulți ani.

Ceva ce nu poate fi

Dacă gravitația - este energia de atracție, energia negativă trebuie să aibă proprietăți opuse și înstrăineze obiectele străine. Dar cum ai acest tip de energie?

În 1933, fizicianul olandez Hendrik Casimir a speculat că, dacă luăm două plăci de metal identice și a le aranja perfect paralele între ele cât mai aproape posibil, acestea vor fi atrase. Era ca și cum o forță invizibilă le împinge unul către celălalt.

Potrivit mecanicii cuantice, vidul nu este spațiu gol absolut, ea apar în mod constant perechi de particule de materie și antimaterie, care se ciocnesc instantaneu și anihila. Acest proces durează doar o miliardime de secundă. Când au alocat o coliziune cantitate infimă de energie, ceea ce creează o presiune totală vid nenul „blank“.

Este important să se aducă plăcile între ele cât mai aproape posibil, în timp ce volumul în afara particulelor va fi mult mai mare decât numărul în spațiul dintre plăcile. Ca urmare, presiunea din afara va stoarce placa, iar energia lor este, la rândul său, să devină mai mică decât zero, ceea ce este negativ. În 1948, în timpul experimentului au fost capabili să măsoare energia negativă. În istorie a mers sub numele de „efectul Casimir“.

Din păcate, acest lucru este doar suficient de oribil pentru a crea un câmp tulpină, aveți nevoie de miliarde de ori mai mult. Atâta timp cât nu se aprinde generează energie negativă la scară industrială, motorul warp va rămâne pe hârtie.

Prin greutăți spre stele

În ciuda tuturor dificultăților în stabilirea, warp-drive-ul este cel mai probabil candidat pentru primul zbor interstelar. Modele alternative, cum ar fi o velă solară sau motorul termonucleare se poate dezvolta numai viteza subluminic, și ca o gaură de vierme, sau poarta stelara, prea complicat, și punerea în aplicare a acestora - eliberarea de mii de ani.

Astăzi, se dezvoltă cel mai activ un prototip al unui motor warp NASA angajat, ai căror experți cred că este mai degrabă o problemă tehnică, mai degrabă decât teoretic. Și echipa de ingineri au făcut acest lucru în Johnson Space Center, în cazul în care o dată pregătit primul zbor cu echipaj uman pe Lună.
Potrivit multor experți, este probabil ca primele mostre de tehnologie spațială deformare nu mai devreme de 100 de ani va fi, sub rezerva finanțării în continuare.

Spune, o fantezie? Dar poate că merită să ne amintim că de câțiva ani înainte de Bratya Rayt a ridicat avionul în aer, fizician britanic eminent Uilyam Tomson a spus că nimic nu mai greu decât aerul nu este capabil să zboare. Și a zâmbit și a spus, 60 de ani mai târziu, primul cosmonaut al Pământului: „Să mergem. "