Как "солитоны" помогут улучшить еще не созданный варп-драйв Алькубьерре? (2 фото + 1 видео)
Начало этого года оказалось весьма плодотворным для энтузиастов в области разработки сверхсветовых варп-двигателей. До настоящего времени наиболее обоснованной считалась концепция сверхсветового двигателя, предложенная еще в 1994 году мексиканским физиком Мигелем Аькубьерре. При этом основной проблемой его идеи является необходимость использования экзотического вида энергии. И вот не успела отгреметь новость о том, что физики из Advanced Propulsion Laboratory придумали, как использовать «пузыри пространства-времени» без привлечения отрицательной энергии, как появилось альтернативное исследование на туже тему.
Автор нового исследования, астрофизик Эрик Ленц из Геттингенского университета , подробно проанализировал мейнстримные исследования на эту тему и выявил в предыдущих изысканиях некоторые пробелы. Он обратил внимание, что, кроме уже хорошо описанных, возможна еще неисследованная ранее конфигурация искривления пространства-времени, в результате которой образуются так называемые «солитоны». Ленц считает, что именно такая конфигурация позволит решить задачу физической осуществимости перемещения быстрее скорости света.
Солитон (в другом, но менее научном определении называется «пузырь деформации» ) – это самоусиливающийся волновой эффект, позволяющий удерживать во время движения постоянную форму и скорость компактной волны.
Ленц составил уравнения Эйнштейна для неисследованных конфигураций солитонов (в них компоненты вектора сдвига пространственно- временной метрики подчинены гиперболическому соотношению), из которых следует, что возможно сформировать искривленную геометрию пространства-времени без использования экзотических видов материи и энергии. В сущности, метод Ленца решает задачу путешествия со скоростью, превышающей скорость света, за счет структуры пространства-времени внутри самого солитона, поэтому ему требуются только источники положительной плотности энергий, освобождая от необходимости искать «экзотикою» энергию с отрицательной плотностью.
Но даже обычной энергии потребуется не мало. Но, если бы это удалось осуществить, то путешествие с Земли до ближайшей к нам экзопланете в системе Проксима Центавра и назад заняло бы годы, вместо десятилетий или даже тысячелетий. Даже самая быстрая современная ракета на своих скоростях способна обеспечить доставку экипажа в один конец примерно за 50 000 лет. Но самое интересное в предложении Ленца это то, что предлагаемый им вид пузыря искривления в конфигурации солитона поддерживает область с минимальными приливными силами, в следствие чего течение времени внутри солитона не отличается от течения времени снаружи космического корабля. Если это так, то про «парадокс близнецов» можно забыть: если раньше тот из двух близнецов, который отправляется в далекое космическое путешествие на релятивистских скоростях, вернувшись рисковал застать своего брата сильно постаревшим (если вообще застать), то благодаря солитону Ленца они встретятся снова в одинаковом биологическом возрасте.
«Эта работа продвигает проблематику сверхсветовых путешествий на шаг вперед от теоретических изысканий в сфере фундаментальной физики и делает ее ближе к прикладной инженерии. Следующий шаг это придумать, как снизить потребность в астрономическом количестве, которая в рамках существующих технологий сравнима с крупной современной ядерной электростанцией. После этого можно будет говорить о создании первых прототипов», - заявляет Ленц.
Пока же возможность создания какой-либо функционирующей модели космической силовой установки подобного типа ограничена колоссальным количеством необходимой энергии.
«Энергия, необходимая для движения со скоростью света на данном приводе космического корабля размером 100 метров в поперечнике, превосходит в сотни раз массу планеты Юпитер. Требуется радикальное снижение энергопотребления, около 30 порядков, чтобы оказаться в пределе возможностей современных ядерных реакторов».
Но Ленц добавляет: «К счастью, в более ранних исследованиях было предложено несколько механизмов энергосбережения, которые потенциально могут снизить потребление энергии почти на 60 порядков». В настоящее время Ленц реализует на первые этапы анализа в отношении того, возможно ли применение этих методов в его концепции или нужны ли новые механизмы, чтобы снизить требуемую энергию до того, что доступно в настоящее время.