Міхур Алькубьерре — як пересуватися швидше світла?

В даний час, в період процвітання різного роду фільмів, дія яких відбувається в космосі, стали популярні акти ультрашвидкого переміщення кораблів в космічному просторі. Це досягається шляхом різкого збільшення швидкості руху судна до надсвітловою значення. У зв’язку з цим вже зараз з’являються теорії, мета яких — науково довести достовірність цього процесу.

Мігель Алькубьерре

Ця людина — представник теоретичної фізики. Алькубьерре відомий своїм так званим двигуном Алькубьерре. В основі явища, описаного Мігелем, лежить висловлювання про можливість космічного судна рухатися зі швидкістю вище світловий (в загальному вигляді — з абсолютно будь-якою швидкістю), викривляючи простір спереду і позаду себе.

Алькубьерре — уродженець Мексики. Рік його народження — 1964. Він одружився на Марії Емілії Бейер, і у них народилася дочка. На даний момент у Мігеля четверо дітей.

Загрузка...

Міхур Алькульберре

Міхур Алькубьерре, або двигун Алькубьерре (або метрика Алькубьерре, посилаючись на метричний тензор) — це спекулятивна теорія, що ґрунтується на рішенні рівнянь гравітаційного поля (рівняння Ейнштейна) в ОТО, вона була запропонована мексиканським фізиком-теоретиком за прізвищем Алькубьерре. Згідно цієї теорії, космічне судно здатне наздогнати чого-небудь швидше, ніж це зробить світ, але з умовою виникнення щільності енергії поля меншою, ніж у вакуумі (явище негативної маси).

Замість того, щоб перевищувати світлову швидкість в рамках локальної З, космічний апарат буде долати відстані, змінюючи простір (скорочуючи його спереду і розширюючи позаду себе), що призведе до вкрай швидкого переміщення цього об’єкта. Такого роду викривлення простору і називається міхуром Алькубьерре. Згідно законам фізики, тіла не можуть прискорюватися до світлової швидкості в рамках природного положення простору і часу; замість цього, згідно теорії Алькубьерре, тіло буде переміщати простір навколо себе таким чином, щоб воно опинилося на місці призначення швидше, ніж світло, не порушуючи ніяких фізичних законів.

Дивіться також:  Нітрогліцерин: отримання в лабораторії

Причини, по яким таке рух не може прикинутися в життя

Хоча метрика, запропонована Алькубьерре, узгоджується з рівняннями поля Ейнштейна, вона може не мати фізичного сенсу, і в цьому випадку такий рух не здійснюватиметься. Навіть якщо це фізично значимо, його можливість не обов’язково буде означати, що судно може бути побудовано. Запропонований механізм двигуна Алькубьерре передбачає негативну щільність енергії і тому вимагає невідомої речовини. Так що якщо невідомої матерії з правильними властивостями існувати не може, то і накопичувач побудувати неможливо. Однак наприкінці своєї оригінальної статті Алькубьерре стверджував (слідуючи аргументу, розробленим фізиками, аналізують прохідні червоточини), що вакуум Казимира між паралельними пластинами може задовольнити потребу в негативній енергії для двигуна Алькубьерре.

Інша проблема полягає в тому, що, хоча міхур Алькубьерре узгоджується з рівняннями Ейнштейна, загальна теорія відносності не враховує квантову механіку. Деякі фізики представили аргументи на користь того, що теорія квантової гравітації (яка включала б обидві теорії) виключила б ті рішення в ЗТВ, які допускають зворотну подорож у часі (гіпотеза захисту хронології) і, таким чином, роблять теорію Алькубьерре недійсною.

Красніков Сергій

Сергій Красніков — російський фізик-теоретик. Він розробив власну теорію під назвою «труба Краснікова», що свідчить про можливість руху в просторі зі світловою швидкістю.

Труба Краснікова

Трубка Краснікова є спекулятивною теорією про космічних переміщеннях, основа якої — деформація простору і часу в конструкції виду труби (тунелю). Отримане порівнянно з червоточиною, крайні точки якої зміщені в часі і просторі. Теорія була запропонована і теоретично пояснена Сергієм Красніковим в 1995 році.

Трубка — це конструкція зміненого простору-часу, яку можливо навмисно отримати (з використанням певної технології) в результаті руху зі світловою швидкістю. Трубка Краснікова дозволяє повернутися в минуле відразу після того, як ви поїхали. Ця штучна «трубка» довжиною у кілька світлових років, можливо, являє собою мегаструктуру, але на відміну від інших мегаструктур, вона не з фізичної речовини, такого як титан або пластик, а просто є викривленням простору-часу.

Дивіться також:  Що таке широтна зональність, і як вона впливає на природу Землі

Труба Краснікова. Випадок з однією трубою

Красніков висловлює думку про те, що незважаючи на машину часу, як на аспект його метрики, вона все ж не має права порушувати закон причинно-наслідкового зв’язку (причина передує наслідку у всіх системах і вздовж усього просторово-тимчасового шляху), так як всі точки вздовж кільцеподібного шляху руху корабля з надсвітловою швидкістю завжди упорядоченны у часі і поділяються на певні інтервали (в алгебраїчних виразах, c2dt2 — це за визначенням більше, ніж dx2 + dy2 + dz2). А це, в свою чергу, означає, що світлове повідомлення, відправлене по трубі Краснікова, не буде використано для передачі сигналів «назад у часі».

Випадок з двома трубами

Під час того, як одна трубка Краснікова не представляє проблем з причинно-наслідковим зв’язком, Аллен Е. Еверетт і Томас А. Роман з університету Тафтса припустили, що дві трубки Краснікова, що йдуть в протилежність один з одним, здатні створити замкнуту, як час, криву, яка порушила б причинно-наслідковий зв’язок. Наприклад, припустимо, що побудована трубка, що з’єднує землю з певною зіркою, що розташована на відстані 3 тисяч світлових років. Астронавти подорожують з такими швидкостями, що подорож по цій трубці займає всього півтора року (з їх точки зору). Потім астронавти проклали другу трубку замість того, щоб повернутися в першу, яку вони зробили. Ще через півтора року корабельного часу вони повернуться на Землю, але вже через 6 тисяч років у майбутньому їх догляду. Але зараз, коли обидві трубки Краснікова на місці, космонавти з майбутнього здатні подорожувати до зірки у другій трубці, а потім і на Землю по першій трубі, але вони досягнуть кінцевої точки маршруту на 6 тисяч років раніше їх вильоту. Система з двох труб Краснікова перетворилася на машину часу.

Дивіться також:  Символічна логіка: поняття, мова логіки, традиційна і сучасна логіка

У 1993 році Метт Віссер стверджував, що пара червоточин з індукованою різницею годин не здатні об’єднатися, не викликаючи ефектів, що приведуть до руйнування червоточини, або простому взаємодії один з одним у вигляді відштовхування. Дане висловлювання передбачає, що подібна ситуація не дозволила б з’явитися машині часу з пари труб Краснікова. Тобто флуктуація вакууму буде рости експоненціально, і в кінцевому підсумку знищить другу трубку Краснікова по мірі наближення до межі кола, подібною з часом, у якій причинність порушується.

Міхур Алькубьерре або труба Краснікова

Кожна з цих теорій передбачає здійснення викривлення простору-часу і переміщення космічного корабля зі світловою швидкістю (при певних умовах). Науковцями, досвідченими в даній області, висловлюється щось на зразок наступного:

  • Зміна положення тіла в просторі зі швидкістю світла можливо. Тільки рухатися необхідно або в міхурі, в якому відбувається викривлення простору і часу, або в трубі (тунелі), що здатна поєднати діаметральні точки світу (простору).

Тобто для трактування суті руху зі світловою швидкістю і подальшого її пояснення дані теорії однаково придатні, так і немає.

Загрузка...

Дивіться також: