Положение теории относительности о невозможности двигаться быстрее света, конечно, огорчает всех, кто мечтает о межзвёздных путешествиях. Ведь даже со световой скоростью полёт к ближайшей звезде займёт около четырёх лет, а о результатах экспедиции оставшиеся на Земле могут узнать в лучшем случае через восемь лет. В реальности даже дольше, ведь для того, чтобы разогнаться до световой скорости, а затем затормозить, кораблю тоже понадобится время, и немалое.
О полётах к более удалённым звёздам, находящимся в сотнях и тысячах световых лет, говорить и вовсе не приходится. И это становится почти непреодолимой преградой на пути к межзвёздным путешествиям. Впрочем, ключевое слово – почти.
Современная физика предполагает, что существует по крайней мере несколько способов обойти световой предел.
Один из наиболее интересных – так называемый двигатель Алькубьерре, названный так в честь своего «изобретателя» - мексиканского физика Мигеля Алькубьерре, теоретически обосновавшего принцип его работы.
Да, теория относительности запрещает движение со скоростью, превосходящей скорость света. Но вот менять своё положение в пространстве быстрее света всё-таки возможно – по крайней мере, в теории.
Те, кто интересуются физикой, должно быть, слышали, что наша Вселенная расширяется. Причём происходит это не за счёт механического разлёта в разные стороны звёзд и галактик, а за счёт эдакого «разбухания» самого пространства Вселенной. В ходе этого «разбухания» два объекта, удалённые друг от друга, скажем, на 1 световой год и даже механически неподвижные друг относительно друга, каждую секунду становятся дальше друг от друга примерно на 18 миллиметров.
Так вот: ограничения теории относительности никак не затрагивают изменение положений объектов в ходе такого разбухания, и теоретически оно может быть больше скорости света – вообще говоря, насколько угодно больше. И если мы каким-то образом научимся управлять кривизной пространства, то путешествия со сверхсветовой скоростью станут реальными.
Представим себе, что пространство между нами и некоей удалённой звездой не «разбухает», как это происходит само собой, а, наоборот, съёживается. Получится, что звезда не удаляется от нас, как сейчас, а становится ближе, как будто мы летим к ней – хотя на самом деле мы можем быть неподвижны или даже двигаться в другую сторону.
Собственно, на этом и основан предложенный Алькубьерре механизм путешествий со сверхсветовой скоростью. Двигателем его корабля является устройство, последовательно сжимающее некий объём пространства перед кораблём, а затем «расправляющее» его позади корабля. Получается перемещение, чем-то похожее на движение человека, взбирающегося по канату – только вместо сгибания рук мы «изгибаем» само пространство. И вот оказывается, что такое перемещение может осуществляться, вообще говоря, с какой угодно скоростью, в том числе в десятки и сотни раз превышающей скорость света.
С самим принципом, предложенным Алькубьерре, никто не спорит – он не противоречит ни одному положению современной физики. Вопрос лишь в том, как именно искривить пространство – и сколько энергии на это понадобится.
Уже сегодня изучаются эффекты искажения пространства в сильных электромагнитных полях: в 2015 году эксперимент на интерферометре Уайта — Джудэя вроде бы показал отклонения в скорости распространения света, которые могут указывать на возникающие искривление пространства. К сожалению, пока речь идёт о результатах на пределе точности измерений, и от строительства корабля, реально использующего принцип Алькубьерре для межзвёздных путешествий нас, вероятно, отделяют по крайней мере десятилетия.
На картинке - примерный вид искривлённого пространства впереди и позади корабля, находящегося внутри объёма нормального пространства - т.н. пузыря Алькубьерре.
По материалам Физика в картинках
