Физики придумали, как космическому кораблю преодолеть скорость света

Новое исследование команды Эрика Ленца из Гёттингенского университета (Германия) предложило теоретическое решение, позволяющее обойти скоростной предел при космических путешествиях.

Исследование опубликовано в журнале Classical and Quantum Gravity, коротко о нем рассказывает Science Daily.

Для путешествий к далеким звездам необходимо найти средства передвижения со скоростью, превышающей скорость света. Недавние исследования показали, что сверхсветовой перенос потребует огромного количества гипотетических частиц и состояний материи, обладающих «экзотическими» физическими свойствами, такими как отрицательная плотность энергии. Подобные типы материи в настоящее время либо не обнаружены, либо не могут быть произведены в реальных количествах.

Новое исследование позволяет обойти эту проблему, вводя новый класс сверхбыстрых солитонов с использованием источников только с положительной энергией, которые позволяют путешествовать с любой скоростью.

Автор статьи, доктор Эрик Ленц проанализировал существующие исследования варп-двигателя. Подобный тип двигателя был (как и многие другие существующие ныне изобретения) придуман и описан писателями-фантастами, в частности Айзеком Азимовым. Идея варп-двигателя заключается в перераспределении темной энергии впереди и позади космического корабля, что позволяет сжимать и раздувать пространство. При этом сам корабль находится в своеобразном пузыре, не подвергаясь искажениям и двигаясь вместе с пузырем.

Ленц отметил, что подобные пузыри искривления — солитоны — могут существовать в реальности. Солитон — это компактная волна, которая ведет себя как частица: при взаимодействии с другими объектами он сохраняет свою структуру и движется с постоянной скоростью. Ленц вывел уравнения Эйнштейна для неизученных солитонных конфигураций и обнаружил, что пузыри искривления могут быть сформированы таким образом, чтобы использовать обычные источники энергии. Никаких «экзотических» отрицательных плотностей энергии не требуется.

Если будет возможно генерировать достаточно энергии, уравнения, использованные в этом исследовании, позволят совершить космическое путешествие к Проксиме Центавра и обратно на Землю за считаные годы. Для сравнения, современные ракетные технологии позволили бы совершить путешествие в один конец более чем за 50 000 лет.

Кроме того, солитоны сконфигурированы так, что течение времени внутри солитона совпадает со временем снаружи. Это позволит избежать «парадокса близнецов», согласно которому один близнец, путешествующий со скоростью, близкой к скорости света, стареет намного медленнее, чем другой близнец, оставшийся на Земле. Согласно расчетам Ленца, оба близнеца останутся одного возраста, когда воссоединятся.

По словам исследователей, космические путешествия на сверхсветовых скоростях сделали шаг из области теоретической физики в сторону инженерных наук. Теперь Ленц собирается заняться проблемой обеспечения огромного количества энергии, которое потребуется для первых прототипов.

Фото: E.Lentz, Shutterstock

Прогноз: как наука изменит мир в ближайшие годы

Предложен новый способ извлечь энергию из черной дыры