A csillagokra repülés az emberiség régóta fennálló álma. A távolság azonban nagyon nagy, és a számunkra ismert technikai eszközök sebessége olyan alacsony, hogy úgy tűnik, hogy az álom örökké művészi fantázia marad. És mindazonáltal a fizikusoknak van egy ötlete, hogyan lehet megtéveszteni a természet törvényeit, és kitörni a csillagközi térbe.
KORMÁNYOSSÁG
A 17. század elejéig azt hitték, hogy a fény azonnal elterjed. Ezzel ellentétben a nagy Galileo Galilei azt hitte, hogy van bizonyos sebessége, sőt még egy kísérletet is kidolgozott egy lámpással annak mérésére, de nem sikerült. Ennek eredményeként először a dán csillagász, Olaf Roemer mérte, aki 1676-ban megfigyelte az Io, a Jupiter hold holdfogyasztásait, és megállapította, hogy az elsötétítések közötti idő rövidebb lesz, amikor az óriási bolygó és a Föld közötti távolság csökken, és még inkább, ha növekszik. Rájött, hogy a különbség a fénysebességnek köszönhető, amely nagyobb távolságot „halad meg”, amikor Jupiter visszahúzódik, és könnyen kiszámította. Roemer természetesen tévedett a pontos érték meghatározásában, de helyesen állította be a sorrendet - 214 000 km / s.
Ezt követően a fizikusok sok más mérést végeztek és a huszadik század elejére megállapították: a fénysebesség vákuumban 299 910 km / s - ez már közel volt a modern értékhez. De senki sem tudta elképzelni, hogy ez a végső az univerzumunk számára.
1905-ben Albert Einstein posztulációként elfogadta sajátos relativitáselméletét (SRT), nemcsak azt az állítást, hogy a fénysebesség a lehető legnagyobb, hanem hogy invariáns, vagyis nem függ a fényforrás mozgásától vagy a referenciakeretetől. megfigyelő. Ebből szokatlan következmények következtek be. Például kiderült, hogy minél közelebb van egy tárgy sebessége a fénysebességhez, annál lassabb az idő áramlása, és annál jelentősebb lesz a tömeg. Vagyis egyetlen anyagi test sem gyorsulhat fel a fény sebességére, különben tömege végtelenné válik.
A TELEPÍTÉS PARADOXE
Promóciós videó:
Tehát a fény sebessége korlátozott, és még a fény is csak a legközelebbi csillag, a Proxima Centauri érkezik csak 4,2 év alatt. Ha modern rakéta technológiákat használunk, amelyek rekordja továbbra is a 20 km / s sebesség, akkor több mint 70 ezer évbe telik el odajutni! Nyilvánvaló, hogy ilyen időkerettel nem kell komolyan beszélni a legközelebbi csillagok felé tartó expedíciókról.
Az elmék keresése azonban szinte azonnal megpróbálta megtalálni a módját a sebességkorlátozások leküzdésére. Az egyik ilyen módszer lehet a teleportálás.
Érdekes módon az a tárgy, hogy tárgyakat atomokba bonthassanak az utólagos rekurációval, még azelőtt felmerült, hogy a teleportálás technikai valóságáról folytatott vita alapvetően felmerült. Megtaláljuk az amerikai Edward Mitchell 1877-ben megjelent "Az ember test nélkül" történetében. Aztán azt hitték, hogy a tudomány megtanulta a molekulák és atomok szerkezetét, így az író úgy gondolta, hogy az elemi „tégla” -ba szétszerelt tárgyat könnyű újra létrehozni. A huszadik században az ötlet kiderült, hogy a tudományos fantasztikus írók igénylik, és ma nehéz elképzelni egy olyan csillagközi repülésekről szóló művet, amelyben nem lenne teleportálás.
Ami a tudományt illeti, a fizikusok előtt a filozófusok a teleportálás valószínű következményeire gondolkodtak. Tegyük fel, hogy egy teleport egy embert atomokra szétszerel, majd rájuk vonatkozó információkat továbbítanak a Marsra, és ott egy másik teleport gyűjt egy embert helyi anyagokból. A Marson élő személy tekinthető ugyanazon személynek, aki belépett a földi teleportba? Kiderült, hogy nincsenek elegendő kritériumok a személy azonosításához, vagyis amíg meg nem állapítjuk a „lélek” anyagi alapját, korai beszélni a teleport alkalmazhatóságáról.
De ha tételek küldésére használja? És itt nem minden egyszerű! A bizonytalanság elve, amelyet Werner Heisenberg fedezett fel, megtiltja a részecske összes tulajdonságának pontos mérését: az egyik tulajdonság numerikus rögzítéséhez a másiknak „fel kell áldoznia”, tehát soha nem tudunk teljes tárgyat leírni elemi szinten.
Aztán a tudósok azon gondolkodtak, hogy a kvantummechanika tulajdonságait használhassák-e a teleportáláshoz. Mint tudod, létezik kvantumos összefonódás - egy olyan jelenség, amelyben a tárgyak kvantumállapotai egymástól függenek, még akkor is, ha a tárgyakat a térben hatalmas távolság választja el egymástól. Természetesen a kvantumbeillesztés révén nem lehet anyagot vagy energiát továbbítani, de lehetséges az információ továbbítása, és olyan sebességgel … sokkal nagyobb, mint a fény! A gyakorlatban így néz ki. Van egy olyan tárgy, amely össze van kötve egy objektummal, amelyet a Marsra küldenek. Megváltoztatja az objektum kvantumállapotát, amely után az objektum Marson lévő állapota azonnal ennek megfelelően megváltozik.
1997 óta végeznek kísérleteket a kvantum-teleportációval, és ma még egyfajta rekordot állítottak fel a fotonok állapotának transzlációjára 143 km-en. A fizikusok sikerei lenyűgözőek, ám a természet még mindig nem engedte be nyomását: az így kapott üzenet értelmezéséhez további információkra van szükség, amelyeket egy hagyományos rádiócsatornán továbbítanak.
BUBBLE ALCUBIERRE
A természet törvényeinek megtévesztésének másik ötletét a szovjet fizikus, Szergej Snegov találta ki az „Emberek istenek” című fantasztikus trilógiában, amelyet az 1960-as évek második felében tettek közzé. Az ő által leírt "Tanev motorok" képesek voltak aktívan befolyásolni a teret, átalakítva a vákuumot anyaggé, aminek eredményeként a karakterek képesek voltak önkényesen nagy sebességre fejlődni.
Valami hasonlót sok évvel később, az elméleti fizikus, Miguel Alcubierre javasolt. 1994-ben „Warp Drive: Ultragyors utazás az általános relativitáselméletben” című tanulmányában leírta a tér eltekerelésének módszerét, amely elméletileg lehetővé teszi a fénynél gyorsabb gyorsulást. A hipotetikus motor egyfajta „buborékot” („láncgömb”) alkot, amelynek mögött a rendes tér kibővül, és előtte összehúzódik. Valójában a helyi kötetben újra létrehozásra kerül a világegyetem korai fiatalságának modellje, amikor a tér szövet bővült. Egzotikus negatív energiát igényel azonban, ha egy űrhajót buborékba helyez. Ez viszont a Casimir-effektus miatt generálható, amely virtuális részecskéket generál.
Természetesen vannak problémák is. A fizikusok kiszámították, hogy egy elegendő méretű "buborék" létrehozásához rendes energiára van szükség, amelynek teljesítménye összehasonlítható azzal, amelyet akkor kapna, ha a Jupiter teljes tömegét energiá konvertálja. Ennek ellenére a NASA űrügynökségén egy csoport jött létre, Harold White fizikus vezetésével, aki 2011 óta keményen dolgozik a láncmeghajtó gondolatának fejlesztése érdekében, és sikerült egy "buborékot" egy "tárcsává" konfigurálni, amelynek következtében a szükséges energiaköltségeket elfogadhatósá tették. mennyiségben. Ezenkívül bejelentették, hogy a belátható jövőben csoportja elindít egy olyan láncfúró meghajtót, amely erős lézereket használ egy "lemez" létrehozására.
Figyelemre méltó, hogy Mark Redmaker, a fizikusokkal párhuzamosan a szuperluminális csillaghajó, az IXS Enterprise elnevezésű koncepciójának kidolgozásán dolgozik, amelynek rajzai és festményei jobban megértik a műszaki problémák mélységét, amelyeket a mérnököknek meg kell oldaniuk, ha a láncmeghajtó megépül. Számítások szerint a csillaghajó mindössze két hét alatt képes lesz megtelni a Proxima Centauri távolságát.
Míg nincs határozott bizalom abban, hogy a Harold White csoport sikerrel jár, de biztosan mondhatjuk: a tudósok nem hagyják abba a meglévő fizikai törvények megtévesztésére tett kísérleteiket, és megtalálják a csillagokhoz jutás módját.
Anton Pervushin