Одним из главных препятствий на пути человечества к звёздам является ограничение скорости в нашей Вселенной. Даже если технологии позволили бы строить высокоскоростные космические корабли, скорость перемещения ограничивается скоростью света в вакууме. Ничто во Вселенной не может двигаться быстрее 300 000 километров в секунду, и ни один объект с массой не способен достичь этой скорости.
Однако существуют теоретические обходные пути, связанные с тем, что само пространство-время может искривляться и изгибаться. Одним из таких путей являются кротовые норы , или мосты Эйнштейна-Розена – сокращения, создаваемые путём складывания пространства-времени.
Также существует гипотетический варп-двигатель, или двигатель Алькубьерре , который может создавать искажения в пространстве-времени, обходя ограничения скорости. Он работает за счёт сжатия пространства перед кораблём и его расширения позади, что сокращает расстояние для путешествия.
Несмотря на очевидные трудности, международная группа учёных из организации Applied Physics теоретизирует о возможностях такого двигателя. Недавно они предложили новую концепцию, которую назвали варп-двигателем постоянной скорости.
“Это исследование меняет разговор о варп-двигателях,” сказал физик Джаред Фукс из Applied Physics, получивший докторскую степень в Университете Алабамы в Хантсвилле. “Мы показали, что варп-двигатели могут перестать быть лишь элементом научной фантастики.”
Когда мексиканский физик Мигель Алькубьерре предложил свою концепцию варп-двигателя в 1994 году, она имела серьёзный недостаток. Для создания искажения пространства-времени требовалось облако с отрицательной плотностью энергии, что невозможно достичь с помощью известных нам частиц или тёмной энергии, которая отвечает за расширение Вселенной.
Сейчас же учёные предложили использовать гравитацию для искажения пространства-времени. Предыдущая работа в Applied Physics описывала, как создание сверхмощного гравитационного поля может сжимать пространство-время, сохраняя при этом движение в пределах известной (хотя и чрезвычайно трудной для реализации) физики.
Последняя работа аналитического центра сосредоточена на аналогичном решении, предполагая теорию варп-двигателя, который может манипулировать пространством-временем, чтобы вести себя так, как если бы он гравитационно реагировал на обычную материю.
Эта концепция включает стабильную оболочку материи с “модифицированным вектором сдвига” внутри. Получившийся варп-“пузырь” позволил бы космическому кораблю двигаться со скоростями, меньшими скорости света, но, по словам исследователей, для этого не потребуются экзотические источники энергии.
“В этой работе мы разработали первую физическую модель варп-двигателя постоянной скорости, которая полностью соответствует транспортным свойствам метрики Алькубьерре,” пишут Фукс и его коллеги в своей опубликованной статье. “Этот результат является важным шагом к пониманию физических решений для варп-двигателей.”
Данное исследование может стать шагом в правильном направлении. Команда планирует продолжить изучение своей модели, чтобы повысить её эффективность и исследовать способы увеличения возможных скоростей.
Статья исследователей опубликована в журнале Classical and Quantum Gravity.