Lidošana uz zvaigznēm ir cilvēces sen sapnis. Tomēr attālums līdz viņiem ir tik liels, un jebkuru mums zināmu tehnisko līdzekļu ātrums ir tik mazs, ka šķiet, ka sapnis uz visiem laikiem paliks mākslīga fantāzija. Un, neskatoties uz to, fiziķiem ir ideja, kā maldināt dabas likumus un izlauzties starpzvaigžņu telpā.
ĀTRUMA IEROBEŽOŠANA
Tika uzskatīts, ka līdz 17. gadsimta sākumam gaisma izplatās acumirklī. Pretēji šim viedoklim, lielais Galileo Galilejs uzskatīja, ka viņam ir noteikts ātrums, un pat izgudroja eksperimentu ar laternu, lai to izmērītu, taču viņam tas neizdevās. Rezultātā to vispirms izmērīja dāņu astronoms Olafs Rēmers, kurš 1676. gadā novēroja Joiteru mēness Io aptumsumus un atklāja, ka laiks starp aptumsumiem kļūst īsāks, kad samazinās attālums no šīs milzu planētas līdz Zemei, un vairāk, kad tas palielinās. Viņš saprata, ka atšķirība ir saistīta ar gaismas ātrumu, kas "nobrauc" lielāku attālumu, kad Jupiters atkāpjas, un spēja to viegli aprēķināt. Rēmers, protams, kļūdījās, nosakot precīzu vērtību, taču viņš pareizi noteica kārtību - 214 000 km / s.
Vēlāk fiziķi veica daudzus citus mērījumus un līdz divdesmitā gadsimta sākumam konstatēja: gaismas ātrums vakuumā ir 299 910 km / s - tas jau bija tuvs mūsdienu vērtībai. Bet neviens pat nevarēja iedomāties, ka tas ir mūsu Visuma galvenais.
1905. gadā Alberts Einšteins kā īpašās relativitātes teorijas (SRT) postulātu pieņēma ne tikai paziņojumu, ka gaismas ātrums ir maksimālais iespējamais, bet arī to, ka tas ir nemainīgs, tas ir, tas nav atkarīgs no gaismas avota kustības vai no atskaites rāmja. novērotājs. No tā izrietēja neparastas sekas. Piemēram, izrādījās, ka jo tuvāk objekta ātrums ir gaismas ātrumam, jo lēnāk plūst tā laiks un jo nozīmīgāka kļūst masa. Tas ir, neviens materiālais ķermenis nevar paātrināties līdz gaismas ātrumam, pretējā gadījumā tā masa kļūs bezgalīga.
TELEPORTĀCIJAS PARADOKS
Reklāmas video:
Gaismas ātrums ir ierobežots, un tuvākā zvaigzne Proxima Centauri sasniedz tikai 4,2 gadus. Ja mēs izmantosim modernās raķešu tehnoloģijas, kuru rekords saglabājas ar ātrumu 20 km / s, tad tur nokļūšanai būs nepieciešami vairāk nekā 70 tūkstoši gadu! Ir skaidrs, ka ar šādu laika grafiku nav nepieciešams nopietni runāt par ekspedīcijām uz tuvākajām zvaigznēm.
Tomēr prāti, kas meklē prātu, gandrīz nekavējoties mēģināja atrast veidu, kā pārvarēt ātruma ierobežojumus. Viens no šiem veidiem varētu būt teleportācija.
Interesanti, ka ideja sadalīt objektus atomos ar to sekojošo atpūtu tika izdomāta vēl pirms principā radās diskusija par teleportācijas tehnisko realitāti. Mēs to atrodam amerikāņa Edvarda Mičela stāstā "Cilvēks bez ķermeņa", kas publicēts 1877. gadā. Tad tika uzskatīts, ka zinātne ir iemācījusies molekulu un atomu struktūru, tāpēc rakstnieks uzskatīja, ka būs viegli atjaunot priekšmetu, kas izjaukts elementāros "ķieģeļos". Divdesmitajā gadsimtā šī ideja izrādījās pieprasīta zinātniskās fantastikas rakstnieku vidū, un šodien ir grūti iedomāties darbu par starpzvaigžņu lidojumiem, kurā nebūtu teleportācijas.
Runājot par zinātni, pirms fiziķu filozofi domāja par teleportācijas iespējamām sekām. Pieņemsim, ka viņi teleportēja cilvēku izjauktu atomos, pēc tam informāciju par viņiem pārsūta uz Marsu, un tur cits teleports cilvēku savāc no vietējiem materiāliem. Vai cilvēku uz Marsa var uzskatīt par to pašu personu, kura ienāca teleportācijā uz Zemes? Izrādījās, ka nav pietiekami daudz personu identificējošu kritēriju, tas ir, kamēr nav noskaidrots, kāds materiālais pamats ir “dvēselei”, ir pāragri runāt par teleporta piemērojamību.
Bet, ja jūs to izmantojat sūtījumu sūtīšanai? Un šeit viss nav vienkārši! Vernera Heisenberga atklātais nenoteiktības princips aizliedz precīzi izmērīt visas daļiņas raksturīgās pazīmes: lai raksturīgi skaitliski fiksētu vienu īpašību, ir “jāziedo” otrs, tāpēc mēs nekad nevaram pilnībā aprakstīt objektu elementārā līmenī.
Tad zinātnieki domāja par iespēju teleportācijai izmantot kvantu mehānikas pazīmes. Kā jūs zināt, pastāv kvantu sapīšanās - parādība, kurā objektu kvantu stāvokļi ir savstarpēji atkarīgi, pat ja paši objekti telpā ir atdalīti ar milzīgu attālumu. Protams, ar kvantu iesaistes palīdzību nevar pārraidīt matēriju vai enerģiju, taču ir iespējams pārsūtīt informāciju, un ar ātrumu … daudz lielāks nekā gaisma! Praksē tas izskatās šādi. Jums ir objekts, kas ir sapinušies ar objektu, kas tiek nosūtīts uz Marsu. Jūs maināt sava objekta kvantu stāvokli, pēc kura objekta stāvoklis uz Marsa uzreiz mainās.
Kvantu teleportācijas eksperimenti tiek veikti kopš 1997. gada, un šodien ir uzstādīts pat sava veida rekords fotonu stāvokļu tulkošanai 143 km attālumā. Fiziku panākumi ir iespaidīgi, taču joprojām daba vēl nav padevusies viņu spiedienam: lai atšifrētu šādā veidā saņemtā ziņojuma nozīmi, nepieciešama papildu informācija, kas tiek pārraidīta pa parasto radio kanālu.
BUBBLE ALCUBIERRE
Citu ideju par to, kā maldināt dabas likumus, izgudroja padomju fiziķis Sergejs Snegovs fantastiskajā triloģijā Cilvēki ir dievi, kas tika publicēta 60. gadu otrajā pusē. Viņa aprakstītie "Tanev dzinēji" spēja aktīvi ietekmēt kosmosu, vakuumu pārveidojot matērijā, kā dēļ varoņi spēja patvaļīgi attīstīt lielu ātrumu.
Kaut ko līdzīgu daudzus gadus vēlāk ieteica teorētiskais fiziķis Migels Alkubjērs. Savā 1994. gada rakstā "Warp Drive: Ultrafast Travel in General Relativity" viņš aprakstīja telpas deformācijas metodi, kas teorētiski ļauj paātrināties ātrāk nekā gaisma. Hipotētiskais motors veido sava veida "burbuli" ("šķēru sfēru"), aiz kura paplašināsies parastā telpa, un tā priekšā sašaurināsies. Faktiski vietējā apjomā tiek atjaunots Visuma agrīnās jaunības modelis, kad pats kosmosa audums izvērsās. Lai kosmosa kuģis ievietotos burbulī, nepieciešama eksotiska negatīva enerģija. To, savukārt, var ģenerēt Kazimira efekta dēļ, kas rada virtuālas daļiņas.
Protams, ir arī problēmas. Fiziķi ir aprēķinājuši, ka, lai izveidotu pietiekami liela izmēra "burbuli", ir nepieciešama parastā enerģija, kuras jauda ir pielīdzināma tai, ko iegūtu, pārvēršot enerģijā visu Jupitera masu. Neskatoties uz to, NASA kosmosa aģentūrā tika izveidota grupa, kuru vadīja fiziķis Harolds Vaits, kurš kopš 2011. gada ir smagi strādājis, lai uzlabotu ideju par velku piedziņu un spēja konfigurēt “burbuli” par “disku”, kā dēļ nepieciešamais enerģijas patēriņš tika samazināts līdz pieņemamam. daudzumi. Turklāt tiek paziņots, ka pārskatāmā nākotnē viņa grupa gatavojas izlaist šķēru piedziņu ar prototipu, kas izmanto jaudīgus lāzerus, veidojot "disku".
Ievērības cienīgs ir fakts, ka paralēli fiziķiem mākslinieks-dizaineris Marks Redmakers strādā pie superluminālās zvaigznes kuģa koncepcijas, saukta par IXS Enterprise, kura zīmējumi un gleznojumi palīdz labāk izprast to tehnisko problēmu dziļumu, kuras inženieriem būs jāatrisina, ja tiek uzbūvēta velku piedziņa. Pēc aprēķiniem, zvaigznes kuģis spēs nobraukt attālumu līdz Proxima Centauri tikai divu nedēļu laikā.
Kamēr nav pārliecības par to, vai Harolda Vaita grupai izdosies, tomēr mēs varam droši teikt: zinātnieki neatteiksies no mēģinājumiem maldināt esošos fizikas likumus un atradīs veidu, kā nokļūt zvaigznēs.
Antons Pervušins
