Å fly til stjernene er en mangeårig drøm om menneskeheten. Avstandene til dem er imidlertid så store, og hastigheten på tekniske teknikker som er kjent for oss er så lav at det ser ut som om drømmen for alltid vil forbli en kunstnerisk fantasi. Og likevel har fysikere en ide om hvordan de kan lure naturlovene og bryte ut i det interstellare rommet.
BEGRENSNING AV HASTIGHET
Fram til begynnelsen av 1600-tallet ble det antatt at lys sprer seg umiddelbart. I motsetning til denne oppfatningen, trodde den store Galileo Galilei at han hadde en viss hastighet, og oppfant til og med et eksperiment med en lykt for å måle den, men han lyktes ikke. Som et resultat ble den først målt av den danske astronomen Olaf Roemer, som i 1676 observerte formørkelsene til Io, månen til Jupiter, og fant ut at tiden mellom formørkelser blir kortere når avstanden fra denne gigantiske planeten til Jorden avtar, og mer når den øker. Han innså at forskjellen skyldes lysets hastighet, som "reiser" en større avstand når Jupiter trekker seg tilbake og lett kunne beregne den. Roemer tok selvfølgelig feil i å bestemme den nøyaktige verdien, men han etablerte ordren riktig - 214 000 km / s.
Senere fysikere utførte mange andre målinger og ved begynnelsen av det tjuende århundre ble det fastslått: lysets hastighet i et vakuum er 299 910 km / s - dette var allerede nær den moderne verdien. Men ingen kunne selv forestille seg at det er det ypperste for vårt univers.
I 1905 godtok Albert Einstein som postulat for sin spesielle relativitetsteori (SRT), ikke bare utsagnet om at lysets hastighet er størst mulig, men også at den er ufravikelig, det vil si at den ikke er avhengig av lyskildens bevegelse eller på referanserammen observatør. Uvanlige konsekvenser fulgte av dette. For eksempel viste det seg at jo nærmere en gjenstands hastighet lysets hastighet, jo langsommere flyter tiden og desto mer betydelig blir massen. Det vil si at ingen materiell kropp kan akselerere til lysets hastighet, ellers vil massen bli uendelig.
PARADOX OF TELEPORTATION
Salgsfremmende video:
Så, lysets hastighet er begrensende, og til og med lyset når den nærmeste stjernen Proxima Centauri på bare 4,2 år. Hvis vi bruker moderne rakettteknologier, hvis rekord forblir hastigheten på 20 km / s, vil det ta mer enn 70 tusen år å komme dit! Det er tydelig at med en slik tidsramme er det ikke nødvendig å snakke seriøst om ekspedisjoner til de nærmeste stjernene.
Likevel prøvde sinn nesten nesten å prøve å finne en måte å overvinne fartsgrenser. En av disse måtene kan være teleportering.
Interessant nok ble ideen om å nedbryte gjenstander til atomer med deres påfølgende rekreasjon oppfunnet allerede før diskusjonen om den tekniske virkeligheten for teleportering oppstod i prinsippet. Vi finner det i historien om amerikanske Edward Mitchell, "The Man Without a Body", utgitt tilbake i 1877. Da ble det antatt at vitenskapen kjente strukturen til molekyler og atomer, så forfatteren trodde at det ville være lett å gjenskape et objekt demontert til elementære "murstein". På det tjuende århundre viste ideen seg å være etterspurt av science fiction-forfattere, og i dag er det vanskelig å forestille seg et verk om interstellare flyvninger der det ikke ville være noen teleportering.
Når det gjelder vitenskap, tenkte filosofer før fysikere over de sannsynlige konsekvensene av teleportering. Anta, de sa, at en teleport demonterer en person i atomer, så blir informasjon om dem overført til Mars, og der samler en annen teleport en person fra lokale materialer. Kan en person på Mars betraktes som den samme personen som kom inn i teleporten på jorden? Det viste seg at det ikke er tilstrekkelige kriterier for å identifisere en person, det vil si før vi fastslår hvilket materielt grunnlag”sjelen” har, det er for tidlig å snakke om anvendelsen av teleporten.
Men hvis du bruker den til å sende varer? Og ikke alt er enkelt her! Usikkerhetsprinsippet, oppdaget av Werner Heisenberg, forbyr nøyaktig måling av alle kjennetegn ved en partikkel: for den numeriske fiksering av en karakteristikk, må man "ofre" en annen, slik at vi aldri helt kan beskrive et objekt på et elementært nivå.
Da tenkte forskere på muligheten for å bruke funksjonene i kvantemekanikk for teleportering. Som du vet er det kvanteforviklinger - et fenomen der kvantetilstandene til objekter er avhengige av hverandre, selv om gjenstandene i seg selv er skilt i rommet med en enorm avstand. Med hjelp av kvanteforviklinger kan man selvfølgelig ikke overføre materie eller energi, men det er mulig å overføre informasjon, og med en hastighet … mye høyere enn lys! I praksis ser det slik ut. Du har et objekt som er forfiltret med et objekt som blir sendt til Mars. Du endrer kvantetilstanden til objektet ditt, hvoretter tilstanden til objektet på Mars umiddelbart endres tilsvarende.
Eksperimenter på kvanteteleportering har blitt utført siden 1997, og i dag er til og med en slags rekord satt for oversettelse av statene for fotoner på 143 km. Suksessen til fysikere er imponerende, men fremdeles har ikke naturen gitt etter for deres press: For å tyde betydningen av meldingen som mottas på denne måten, trengs det ytterligere informasjon, som overføres over en konvensjonell radiokanal.
BUBBLE ALCUBIERRE
En annen idé om hvordan man bedrar naturlovene ble oppfunnet av den sovjetiske fysikeren Sergei Snegov i den fantastiske trilogien People are Gods, utgitt i andre halvdel av 1960-tallet. "Tanev-motorene" som er beskrevet av ham, var i stand til å påvirke rommet aktivt og konvertere vakuum til materie, på grunn av hvilken karakterene var i stand til å utvikle seg vilkårlig med høy hastighet.
Noe lignende ble antydet mange år senere av teoretisk fysiker Miguel Alcubierre. I sitt papir "Warp Drive: Ultrafast Travel in General Relativity" fra 1994, beskrev han en metode for å snekre rom, som teoretisk sett gjør det mulig å akselerere raskere enn lys. Den hypotetiske motoren danner en slags "boble" ("warp sfære"), bak hvilken vanlig plass vil utvide seg, og foran den vil trekke seg sammen. Faktisk, i det lokale volumet, blir modellen til universitetets tidlige ungdom gjenskapt, da selve romstoffet utvidet. Det tar imidlertid eksotisk negativ energi å plassere et romskip i en boble. Det kan igjen genereres på grunn av Casimir-effekten, som genererer virtuelle partikler.
Selvfølgelig er det også problemer. Fysikere har beregnet at for å lage en "boble" av tilstrekkelig størrelse, kreves vanlig energi, hvis kraft er sammenlignbar med den som ville oppnås ved å konvertere hele massen av Jupiter til energi. Til tross for dette ble en gruppe dannet ved romfartsorganisasjonen NASA, ledet av fysikeren Harold White, som har jobbet hardt siden 2011 for å forbedre ideen om en warp-stasjon og klart å konfigurere en "boble" til en "disk", på grunn av hvilken de nødvendige energikostnadene ble redusert til akseptable mengder. Videre blir det kunngjort at gruppen i overskuelig fremtid kommer til å lansere en prototype warp-stasjon som bruker kraftige lasere for å danne en "disk".
Det er bemerkelsesverdig at parallelt med fysikerne jobber kunstner-designeren Mark Redmaker med konseptet om det superluminale stjerneskipet, kalt IXS Enterprise - hans tegninger og malerier er med på å bedre forstå dybden på de tekniske problemene som ingeniører vil måtte løse hvis warp-drevet er bygget. I følge beregninger vil stjerneskipet kunne dekke avstanden til Proxima Centauri på bare to uker.
Selv om det ikke er noen fast sikkerhet for at Harold White-gruppen vil lykkes, men vi kan si med sikkerhet: Forskere vil ikke forlate sine forsøk på å lure de eksisterende fysikklovene og finne en måte å komme til stjernene.
Anton Pervushin
