Путешествие через кротовую нору в представлении художника

Изображение: Wikimedia Commons

Официальные представители NASA открестились от создания варп-двигателя . На слухи, которые в течение последних недель появлялись в средствах массовой информации, сотрудники агентства ответили в письме изданию Space.com . Ознакомиться с мнением инженеров Космического центра имени Линдона Джонсона, а также ряда независимых экспертов можно в материале издания.

Как ранее сообщил отраслевой наблюдатель, NASASpaceFlight.com, инженеры лаборатории NASA Eagleworks успешно протестировали новый электромагнитный двигатель EmDrive в вакууме и даже смогли измерить его тягу. Особенностью этого устройства, которое многие новостные агенства назвали варп-двигателем, является отсутствии каких либо подвижных частей или камеры сгорания. По словам физиков-теоретиков, разработавших концепцию, функционирование двигателя происходит лишь благодаря взаимодействию порожденных им электромагнитных волн с концевыми пластинками волновода, в котором они распространяются. Важно отметить, что сам механизм возникновения тяги неизвестен.

Внешний вид двигателя EmDrive

SPR, Ltd., of the EM Drive

CNET сообщает , что EmDrive позволит реализовать быстрые перелеты внутри солнечной системы, в частности, что перелет между Землей и Луной может занять всего четыре часа, а путешествие до ближайшей к нам звезды, Альфы Центавра, займет менее 100 лет.

Но подобные заявления являются преждевременными, утверждают представители NASA, отвечая на запрос портала Space.com. Несмотря на то, что инженеры показали возможность создания прототипа EmDrive, поставленный ими эксперимент еще не принес каких-либо значимых результатов. «NASA не занимается разработкой варп-двигателя» - добавляют представители агенства.

По словам Итана Зигеля, профессора физики и астрономии в колледже Льюиса и Кларка (Портленд), значения тяги, наблюдавшиеся в эксперименте (порядка 30-50 микроньютонов), всего лишь в 3 раза превышают погрешность измерения прибора. Это не позволяет рассматривать данные измерения как достаточно надежные, однако эксперт отмечает, что важным моментом было тестирование устройства в различных направлениях, чтобы нивелировать возможное взаимодействие с магнитным полем Земли. Не менее важным он считает факт того, что устройство было испытано в вакууме - в условиях атмосферы могло наблюдаться отталкивание от молекул газа, известное физике. К тому же Зигель отмечает, что детали экспериментов и их результаты еще не прошли рецензирование и не были опубликованы в научном журнале - это условие необходимо для того, чтобы научная общественность признала открытие.

Начну немного издалека, чтобы не приводить ссылки на предыдущие статьи - так даже интереснее будет. Значится, где то далеко от нас находится система Альфа Центавра - примерно на расстоянии 4,3 световых года. Другими словами свет летит от Альфа Центавра к нам, землянам, целых 4,3 земных года, и этот "полет" происходит с огромнейшей скоростью - 300 000 км/с. Огромнейшее пространство отделяющее нас от Альфа Центавры, как по нашим меркам. Любознательный ум может даже перевести все это в земные километры: перемножаем 4,3 года * 365 суток * 24 часа * 60 минут * 60 секунд и полученную цифру умножаем еще на 300 000 км. Кому интересно - посчитает сам. Нам главное понять масштабы этого огромного пространства и что находится в нем. Современная наука говорит нам, что там - вакуум, то есть ничто - там нет ни молекул, ни атомов, абсолютно ничего.

А теперь разберемся, что такое свет? Большинство скажет - поток фотонов, то есть частичек света, летящих с огромной скоростью в 300 000 км/с. Вроде бы все понятно - частики летят себе в вакууме - кто им мешает? Но не все так просто, как кажется на первый взгляд. Ведь видимый свет имеет природу электромагнитных волн, то есть колеблющейся с определенной частотой среды:

А вот про среду распространения электромагнитных волн мы как раз и забыли. Волны/колебания есть, а среда куда то пропала. Хотя не совсем пропала - ее то как раз и подменили понятиями вакуума или пространства-времени. А раньше ее называли просто - эфир. Все же придется процитировать отрывок из предыдущего поста:

Волна имеет свою скорость распространения в разных средах, например звук в воздухе распространяется со скоростью 340 м/с, а воде уже со скоростью 1500 м/с. Когда говорят о скорости света 300 миллионов м/с, подразумевают эталонную ее скорость, в так называемом вакууме - в безвоздушном пространстве между Солнцем и Землей, Солнцем и Альфа Центаврой и т д. Так что происходит со светом, пока он "летит" к нам от Солнца в так называемом вакууме? Являясь электромагнитной волной, свет вдруг "становится" частичкой, летящей в пустоте вакуума, а при подлете к Земле вновь превращается в волну? По такой аналогии можно сказать, что пока водная волна идет от одного берега к другому, самой воды нет. И еще к примеру: пока звуковая волна идет от моего рта к вашему уху, то воздуха, колебаниями которого является звук - также нет. Бредово звучит? Полностью с вами согласен! Также бредово, как и то, что электромагнитные волны могут существовать без среды передачи, коей является эфир.

Итак, можно сделать вывод о том, что же такое решили деформировать физики из NASA, называя это пространством-временем (или вакуумом) - всепроникающую среду эфир, через которую распространяются электромагнитные волны - в том числе и видимого диапазона - свет. А в отрывке ниже, описывающим принцип действия WARP-двигателя, хорошо показано, что то, что называют пространством - имеет свойства среды. Ведь деформация, будь то расширение и сжатие (пониженное и повышенное давление) - свойство и характеристика среды - будь воздушной или водной, а нашем случае - эфирной.

Несколько месяцев назад физик Гарольд Уайт ошеломил мир космонавтики, объявив, что он и его команда в NASA начали работу по разработке двигателя деформации пространства, способного перемещать объекты быстрее скорости света. Предложенная им концепция явилась остроумным переосмыслением привода Алькубиерре, и в конечном итоге может привести к созданию двигателя, который будет транспортировать космический корабль до ближайшей звезды в течение нескольких недель - не нарушая законов физики. Идея двигателя пришла в голову Уайта, когда он анализировал замечательное уравнение, сформулированное физиком Мигелем Алькубиерре. В своей работе 1994 года под названием «Основа Привода: высокоскоростные путешествия в общей теории относительности», Алькубьерре предложил механизм, посредством которого пространство-время может быть «деформировано» как впереди, так и позади космического корабля. По сути дела, если пустое пространство позади звездолёта будет быстро расширяться, а впереди сжиматься, то это будет толкать корабль в прямом направлении. Пассажиры будут воспринимать это как движение, несмотря на полное отсутствие ускорения.

С тех пор, как Зефрам Кокрейн изобрел двигатель искривления, стали использоваться две шкалы искривления. Основная шкала Кокрейна была разработана этим великим человеком для первого испытательного полета на корабле «Феникс». Это была относительно линейная шкала, где скорость корабля была пропорциональна кубу варп-фактора. Эта шкала использовалась около 2-х столетий. Формула для расчета скорости была такой:

где V -скорость корабля, с -скорость света, W -варп-фактор.

К 2300 году все больше и больше людей становились недовольными этой шкалой искривления. Хотя очень удобно использовать эту формулу для перевода в единицы скоростей света, но эта формула была очень неудобна инженерам и специалистам, так как им приходилось учитывать состояние подпространства (которое в разных местах космоса неодинаково). Например, если звездолет находился в пределах гравитационного искажения, то ему требовалось больше энергии, чтобы достичь скорости Варп 5, чем в нормальном «спокойном» пространстве. Инженерный департамент требовал ввести новую шкалу, но капитаны кораблей не соглашались с этим требованием. Командование звездного флота, которое в основном состояло из бывших капитанов, не согласилось с требованием инженеров.

Но после того как в 2309 году USS Wilmington был разрушен ионным штормом, командование изменило свое мнение. Этот звездолет попал в ионный шторм, и необходимо было срочно покинуть это место. Капитан Lamarr приказал включить скорость Варп 7. Этот звездолет мог двигаться с такой скоростью, но в нормальных условиях, а не в условиях ионного шторма. Поэтому когда он разогнался до Варп 7, двигатели были сильно перегружены, и ядро искривителя разрушилось, уничтожив звездолет. Конечно причиной взрыва корабля были и другие факторы, такие как поломка в коммуникационной системе звездолета, но Звездный флот не хотел, чтобы такая ситуация повторилась. Поэтому была предложена новая шкала, которая назвалась фамилиями создателей шкалы: шкала Terrance-Neltorr (Terrance-Neltorr Graduated), сокращенно TNG (не путать с сокращенным названием сериала STAR TREK: Next Generation). В этой шкале варп-фактор показывает уровень напряженности полей подпространства, которые создаст и выдержит звездолет, двигаясь с этим варп-фактором. Фактическая скорость корабля зависит от состояния подпространства, через которое двигается звездолет. Поэтому если капитан прикажет лететь со скоростью Варп 7, то где бы он ни был: в открытом космосе, в звездной системе или в ионном шторме, он может не опасаться, что будут перегружены двигатели корабля. С помощью новой шкалы было достигнуто множество технических улучшений. Звездный флот провел быструю оценку других шкал искривления, но в 2312 году была принята шкала TNG. При идеальном состоянии подпространства, в открытом космосе, до варп-фактора 9, формула по расчету скорости выглядит следующим образом:

V/c=W 10/3

Эта формула похожа на формулу при расчете шкалы Кокрейна. Выше варп-фактора 9 формула становиться более сложной. Приблизительный вариант выглядит так:

V/c = W [{(10/3)+a*(-Ln(10-W))^n}+f1*((W-9)^5)+f2*((W-9)^11)]

где a — плотность поля подпространства, n — электромагнитный поток f1 и f2 индексы преломления и отражения. При идеальных условиях a = 0.00264320, n = 2.87926700, f1=0.06274120 и f2=0.32574600.

Хотя шкала TNG показала, что она очень удобна в использовании, но недавний прогресс при разработке ядра искривителя ставит вопрос о практичности использования этой шкалы. В 2312 году казалось, что маловероятно, что звездолеты будут летать на скорости выше, чем Варп 9,9. Но современные корабли могут летать со скоростью более Варп 9,97. А в следующие двадцать лет скорость кораблей будет Варп 9,999 и выше. Инженеров устраивает эта шкала, но вскоре эта шкала не будет устраивать командование кораблем, особенно при критических ситуациях. Пока капитан будет говорить, с какой скоростью лететь (Варп 9,999563742346), корабль будет уже уничтожен.

Показанная ниже таблица применима к идеальным областям подпространства. Но есть такие регионы космоса, где звездолет будет двигаться со скоростью значительно выше нормальной. Эти регионы получили прозвище «шоссе искривления (warp highways)» в честь древней системы перемещения. Они могут состоять из широких областей, включающие в себя множество звездных систем, но это может быть и узкий коридор, протяженностью тысячи световых лет. Эффект «шоссе искривления» изменяет скорость корабля на множитель, известный как число Кокрейна. Это число может резко меняться, при движения корабля из одного региона в другой. Пример одного «шоссе искривления», это то шоссе, которое существовало между Nimbus III и ядром галактики. В 2287 году USS Enterprise на скорости Варп 7 (по старой шкале), влетел в это шоссе, и за 6,8 часа достиг ядра галактики, пролетев 22 000 световых лет. Но явление «шоссе искривления» существует в течении определенного промежутка времени. Поэтому то «шоссе искривления» больше не существует, поэтому USS Voyager не смог использовать его, возвращаясь из Дельта квадранта. «Шоссе искривления» очень трудно обнаружить. USS Voyager смог преодолеть эту трудность с помощью своих астрометрических датчиков. «Шоссе искривления» сыграли значительную роль в расширении границ Федерации.

Тем не менее, существуют такие области подпространства, в которых скорость искривления значительно ниже обычной. Например, в области Xendi Sabu, скорость падает почти в два раза. Там число Кокрейна равно 0,55. Эти регионы получили прозвище «отмели искривления (Warp Shallows)», и они чаще встречаются, чем «шоссе искривления» и занимают большие области космоса.

Но существуют и такие области, в которых использование двигателей искривления невозможно. Там число Кокрейна падает до 0. Эти области называются «рифы искривления». К счастью эти области очень редки.

Еще не появилась эта новость, но, возможно, ученые из NASA создали варп-двигатель!

Группа ученых из NASA провели серию оптических тестов посредством пропуска через камеру резонатора двигателя лазерных лучей, и оказалось, что скорость проходящих лучей разная, чего быть не должно, так как скорость света постоянна.Поведение лучей полностью соответствует тому, как если бы они проходили через варп–поле. Однако есть вероятность того, что полученные данные есть следствие искажений из–за земной атмосферы, поэтому ученые сейчас хотят повторить тест в вакууме, а в идеале - в космосе.

Если вы еще не знаете, что такое варп-двигатель, вот выдержка из Википедии:
Варп-двигатель (англ. Warp drive, двигатель искривления ) - гипотетическая технология, которая согласно гипотезе позволит кораблю, оснащённому таким двигателем, преодолевать межзвёздные расстояния со скоростями, превышающими скорость света. Это возможно, как ожидают некоторые физики, благодаря генерации специального поля искривления - варп-поля, - которое, окутывая судно, искажает пространственно-временной континуум, перемещая его. Двигатель искривления не будет разгонять физическое тело быстрее скорости света в обычном пространстве, но использует свойства пространства-времени для перемещения быстрее, нежели это происходит с плоской электромагнитной волной (светом) в вакууме.

В общих чертах принцип работы варп-двигателей заключается в деформации пространства впереди и позади звездолёта, позволяя тому двигаться быстрее скорости света. Пространство «сжимается» перед судном и «разбухает» позади судна. При этом само судно находится в своеобразном «пузыре», оставаясь защищённым от деформаций. Сам корабль внутри поля искажения фактически остаётся неподвижным: перемещается само искажённое пространство, в котором он находится. Например, вымышленный варп-двигатель в Звездном пути работает именно так.