O'tish qurt teshigi rassom tasavvur qilganidek

Rasm: Wikimedia Commons

NASA mulozimlari o'zgaruvchan diskni yaratishni rad etishdi. O'tgan haftalarda ommaviy axborot vositalarida paydo bo'lgan mish-mishlarga ommaviy axborot vositalari, agentlik xodimlari Space.com saytiga maktubda javob berishdi. Nashrda Lindon Jonson kosmik markazi muhandislari, shuningdek, bir qator mustaqil ekspertlarning fikrini o‘qishingiz mumkin.

NASASpaceFlight.com sanoat nazorati tashkiloti avval xabar qilganidek, NASAning Eagleworks laboratoriyasi muhandislari yangi EmDrive elektromagnit dvigatelini vakuumda muvaffaqiyatli sinovdan o‘tkazishdi va hatto uning kuchini o‘lchashga muvaffaq bo‘lishdi. Ko'pgina yangiliklar nashrlari warp drive deb atagan ushbu qurilmaning o'ziga xos xususiyati - harakatlanuvchi qismlar yoki yonish kamerasining yo'qligi. Kontseptsiyani ishlab chiqqan nazariy fiziklarning fikriga ko'ra, dvigatelning ishlashi faqat u tomonidan yaratilgan elektromagnit to'lqinlarning ular tarqaladigan to'lqin o'tkazgichning so'nggi plitalari bilan o'zaro ta'siri tufayli sodir bo'ladi. Shuni ta'kidlash kerakki, tortishish mexanizmi noma'lum.

Tashqi ko'rinish EmDrive dvigateli

EM Drive kompaniyasining SPR, Ltd

CNET xabar berishicha, EmDrive tez parvozlarni amalga oshirish imkonini beradi quyosh tizimi, xususan, Yer va Oy o'rtasidagi parvoz bor-yo'g'i to'rt soat davom etishi mumkin, eng yaqin yulduzimiz Alpha Centauriga sayohat esa 100 yildan kamroq vaqtni oladi.

Ammo bunday bayonotlar erta, deydi NASA vakillari Space.com so'roviga javob berib. Muhandislar EmDrive prototipini yaratish imkoniyatini ko'rsatishganiga qaramay, ularning tajribasi hali sezilarli natijalarga olib kelmadi. Agentlik vakillari qo'shimcha qilishlaricha, "NASA burilish mexanizmini ishlab chiqmayapti".

Lyuis va Klark kollejining (Portlend) fizika va astronomiya professori Ethan Sigelning so'zlariga ko'ra, tajribada kuzatilgan tortishish qiymatlari (30-50 mikronyuton tartibida) asbobning o'lchash xatosidan atigi 3 baravar ko'p. . Bu bizga ushbu o'lchovlarni etarlicha ishonchli deb hisoblashimizga imkon bermaydi, ammo ekspert ta'kidlaydi muhim nuqta bilan mumkin bo'lgan o'zaro ta'sirni bartaraf etish uchun qurilma turli yo'nalishlarda sinovdan o'tkazildi magnit maydon Yer. Uning fikricha, qurilma vakuumda sinovdan o'tkazilganligi - atmosfera sharoitida fizikaga ma'lum bo'lgan gaz molekulalaridan itarish kuzatilishi mumkin edi. Bundan tashqari, Sigelning ta'kidlashicha, tajribalar tafsilotlari va ularning natijalari hali ekspertlar tomonidan ko'rib chiqilmagan va ilmiy jurnalda nashr etilmagan - bu shart ilmiy jamoatchilik kashfiyotni tan olishi uchun zarur.

Oldingi maqolalarga havola bermaslik uchun men biroz uzoqdan boshlayman - bu yanada qiziqarli bo'ladi. Ko'rinishidan, Alpha Centauri tizimi bizdan uzoqroq joyda - taxminan 4,3 yorug'lik yili uzoqlikda joylashgan. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, yorug'lik Alpha Centauri'dan bizga, yer aholisiga, 4,3 Yer yiligacha uchadi va bu "parvoz" juda katta tezlikda - 300 000 km / s tezlikda sodir bo'ladi. Bizning standartlarimizga ko'ra, bizni Alpha Centauri'dan ajratib turadigan ulkan makon. Qiziquvchan aql bularning barchasini hatto yerdagi kilometrlarga ham aylantira oladi: 4,3 yil * 365 kun * 24 soat * 60 daqiqa * 60 soniyani ko'paytiring va natijada olingan raqamni yana 300 000 km ga ko'paytiring. Har bir qiziquvchi hisob-kitoblarni o'zi bajarishi mumkin. Biz uchun asosiy narsa bu ulkan makonning ko'lamini va unda nima borligini tushunishdir. Zamonaviy ilm-fan bizga vakuum borligini, ya'ni hech narsa - molekulalar, atomlar, mutlaqo hech narsa yo'qligini aytadi.

Keling, yorug'lik nima ekanligini aniqlaylik? Ko'pchilik aytadi - fotonlar oqimi, ya'ni yorug'lik zarralari 300 000 km / s tezlikda uchadi. Aftidan, hamma narsa aniq - zarralar vakuumda uchmoqda - ularni kim to'xtatmoqda? Ammo hamma narsa birinchi qarashda ko'rinadigan darajada oddiy emas. Hammasidan keyin; axiyri ko'rinadigan yorug'lik elektromagnit to'lqinlar xususiyatiga ega, ya'ni ma'lum bir chastotada tebranuvchi muhit:

Ammo biz elektromagnit to'lqinlarning tarqalish muhitini unutdik. To'lqinlar / tebranishlar mavjud, ammo vosita bir joyda g'oyib bo'ldi. Garchi u butunlay yo'qolmagan bo'lsa ham - u aniq vakuum yoki fazo-vaqt tushunchalari bilan almashtirildi. Va bundan oldin u oddiygina efir deb atalgan. Shunga qaramay, avvalgi postdan parcha keltirishim kerak:

To'lqin turli muhitlarda o'ziga xos tarqalish tezligiga ega, masalan, havodagi tovush 340 m/s tezlikda, suvda esa 1500 m/s tezlikda tarqaladi. Ular yorug'lik tezligi 300 million m/s haqida gapirganda, ular vakuum deb ataladigan - Quyosh va Yer, Quyosh va Alfa Sentavr va boshqalar o'rtasidagi havosiz bo'shliqdagi mos yozuvlar tezligini anglatadi. yorug'lik vakuum deb ataladigan joyda Quyoshdan biz tomon "uchib ketayotganda" nima sodir bo'ladi? Bo'lish elektromagnit to'lqin, yorug'lik to'satdan vakuum bo'shlig'ida uchuvchi zarrachaga "aylanib qoladi" va Yerga yaqinlashganda u yana to'lqinga aylanadi? Bu o'xshatish orqali aytishimiz mumkinki, suv to'lqini bir qirg'oqdan ikkinchi qirg'oqqa harakatlanayotganda, suvning o'zi yo'q. Va masalan: ovoz to'lqini mening og'zimdan qulog'ingizga o'tayotganda, tebranishlari tovush bo'lgan havo ham yo'q. Bu aqldan ozgandek tuyuladimi?

Men siz bilan to'liq qo'shilaman! Bu xuddi elektromagnit to'lqinlar efir bo'lgan uzatish vositasisiz mavjud bo'lishi kabi aqldan ozdir. Shunday qilib, biz NASA fiziklari uni fazo-vaqt (yoki vakuum) - elektromagnit to'lqinlar, shu jumladan ko'rinadigan diapazonda tarqaladigan efirning keng tarqalgan muhiti deb atagan deformatsiyaga qaror qilishdi, degan xulosaga kelishimiz mumkin. WARP dvigatelining ishlash tamoyilini tavsiflovchi quyidagi parchada esa fazo deb ataladigan narsa atrof-muhitning xususiyatlariga ega ekanligi yaxshi ko'rsatilgan. Axir, deformatsiya, xoh kengayish, ham qisqarish (kamaytirilgan va yuqori qon bosimi

) - muhitning xususiyati va xususiyatlari - u havo yoki suv bo'lsin, va bizning holatlarimizda - efir. Bir necha oy oldin fizik Garold Uayt NASAdagi jamoasi bilan ob'ektlarni harakatga keltira oladigan kosmik burma dvigatelini yaratish ustida ish boshlaganini e'lon qilib, kosmik dunyoni lol qoldirdi. tezroq tezlik Sveta. Uning taklif qilgan kontseptsiyasi Alkubyer diskini mohirona qayta tasavvur qilish edi va oxir-oqibat fizika qonunlarini buzmasdan bir necha hafta ichida kosmik kemani eng yaqin yulduzga olib boradigan haydovchiga olib kelishi mumkin edi. Dvigatel g'oyasi Uaytga fizik Migel Alkubyer tomonidan tuzilgan ajoyib tenglamani tahlil qilayotganda paydo bo'ldi. O'zining 1994 yilda "Drive Foundation: yuqori tezlikda sayohat" nomli maqolasida umumiy nazariya nisbiylik nazariyasida, Alcubierre fazo vaqtini ham old, ham orqada "burish" mexanizmini taklif qildi.. Haqiqatan ham, agar yulduz kemasi orqasidagi bo'sh joy tezda kengayib, oldida qisqarsa, bu kemani ichkariga itaradi. oldinga yo'nalish. Tezlashuvning to'liq yo'qligiga qaramay, yo'lovchilar buni harakat sifatida qabul qilishadi.

Zefram Kokrayn bukuvchi dvigatelni ixtiro qilganidan beri ikkita burma tarozi ishlatilgan. Cochrane Basic Scale ushbu buyuk odam tomonidan Feniksdagi birinchi sinov parvozi uchun ishlab chiqilgan. Bu nisbatan chiziqli shkala bo'lib, kema tezligi egrilik omilining kubiga mutanosib edi. Ushbu o'lchov taxminan 2 asr davomida ishlatilgan. Tezlikni hisoblash formulasi quyidagicha edi:

Qayerda V- kema tezligi, Bilan- yorug'lik tezligi; V- burma omil.

2300 yilga kelib, ko'proq va ko'proq ko'proq odamlar bu egrilik ko'lamidan norozi bo'ldi. Yorug'lik tezligini birliklariga aylantirish uchun ushbu formuladan foydalanish juda qulay bo'lsa-da, bu formula muhandislar va mutaxassislar uchun juda noqulay edi, chunki ular pastki fazoning holatini hisobga olishlari kerak edi (bu turli joylar bo'sh joy bir xil emas). Misol uchun, agar yulduz kemasi gravitatsiyaviy buzilishda bo'lsa, Warp 5 tezligiga erishish uchun oddiy "sokin" fazoga qaraganda ko'proq energiya talab qilinadi. Muhandislik bo'limi yangi o'lchovni joriy qilishni talab qildi, ammo kema kapitanlari bu talabga rozi bo'lmadi. Asosan sobiq kapitanlardan iborat Yulduz floti qo'mondonligi muhandislarning talabiga rozi bo'lmadi.

Ammo USS Wilmington 2309 yilda ion bo'roni tufayli vayron bo'lganidan so'ng, qo'mondonlik o'z fikrini o'zgartirdi. Ushbu kosmik kema ion bo'roniga tushib qoldi va bu joyni zudlik bilan tark etish kerak edi. Kapitan Lamarr Warp 7 ni ishga tushirishni buyurdi normal sharoitlar, va ion bo'roni sharoitida emas. Shunday qilib, Warp 7 ga tezlashganda, dvigatellar haddan tashqari yuklangan va distortor yadrosi qulab, yulduz kemasini yo'q qilgan. Albatta, kema portlashiga sabab bo‘lgan boshqa omillar ham bor edi, masalan, yulduz kemasining aloqa tizimidagi buzilishlar, biroq Yulduzlar floti bunday holat yana takrorlanishini istamagan. Shu sababli, shkala yaratuvchilari nomi bilan atalgan yangi shkala taklif qilindi: TNG sifatida qisqartirilgan Terrance-Neltorr shkalasi (Terrance-Neltorr Graduated), STAR teleserialining qisqartirilgan nomi bilan adashtirmaslik kerak. TREK: Keyingi avlod). Ushbu shkalada egrilik omili yulduz kemasi yaratadigan va bu egrilik omili bilan harakatlanayotganda bardosh beradigan pastki fazo maydonlarining intensivlik darajasini ko'rsatadi. Kemaning haqiqiy tezligi yulduz kemasi harakatlanayotgan pastki fazoning holatiga bog'liq. Shuning uchun, agar kapitan Warp 7 tezligida uchishni buyursa, u qayerda bo'lmasin: ichida tashqi makon, yulduz tizimida yoki ion bo'ronida, u kema dvigatellari haddan tashqari yuklanishidan qo'rqmasligi kerak. Yangi o'lchov bilan ko'plab texnik yaxshilanishlarga erishildi. Starfleet boshqa burilish tarozilarini tezkor baholashni amalga oshirdi, ammo 2312 yilda TNG shkalasi qabul qilindi. Pastki fazoning ideal holatida, kosmosda, 9 burilish faktoriga qadar, tezlikni hisoblash formulasi quyidagicha:

V/c=W 10/3

Ushbu formula Cochrane ballini hisoblash uchun ishlatiladigan formulaga o'xshaydi. Buzilish omili 9 dan yuqori formula murakkablashadi. Taxminiy versiya quyidagicha ko'rinadi:

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

Qayerda a- pastki fazo maydonining zichligi; n- elektromagnit oqim f1 Va f2 sindirish va aks ettirish ko'rsatkichlari. At ideal sharoitlar a = 0,00264320, n = 2,87926700, f1=0,06274120 va f2=0,32574600.

TNG shkalasi foydalanish uchun juda qulay ekanligi ko'rsatilgan bo'lsa-da, so'nggi paytlarda warp yadrosining rivojlanishi ushbu shkaladan foydalanishning amaliyligi haqida savollar tug'diradi. 2312 yilda yulduz kemalari Warp 9.9 dan tezroq uchishi dargumon edi. Ammo zamonaviy kemalar Warp 9.97 dan yuqori tezlikda ucha oladi. Va keyingi yigirma yil ichida kemalarning tezligi Warp 9.999 va undan yuqori bo'ladi. Muhandislar bu o'lchovdan mamnun, ammo tez orada kema qo'mondonligi, ayniqsa, tanqidiy vaziyatlarda bu o'lchovdan qoniqmaydi. Kapitan qanday tezlikda uchish kerakligini aytganida (Warp 9.999563742346), kema allaqachon vayron bo'ladi.

Quyida keltirilgan jadval ideal pastki fazo hududlari uchun amal qiladi. Ammo koinotning shunday hududlari borki, ularda yulduz kemasi odatdagidan ancha yuqori tezlikda harakatlanadi. Bu hududlar qadimiy sayohat tizimi sharafiga "burmali magistrallar" deb nomlanadi. Ular ko'pchilikni o'z ichiga olgan keng maydonlardan iborat bo'lishi mumkin yulduz tizimlari, lekin u ham bo'lishi mumkin tor koridor, minglab yorug'lik yili. Warp avtomagistral effekti kema tezligini Cochrane raqami deb nomlanuvchi omil bilan o'zgartiradi. Kema bir mintaqadan ikkinchisiga o'tganda bu raqam keskin o'zgarishi mumkin. Nimbus III va galaktika yadrosi o'rtasida mavjud bo'lgan avtomagistral bitta "burmali magistral" ga misoldir. 2287 yilda USS Enterprise Warp 7 da (eski shkala bo'yicha) ushbu magistralga uchib o'tdi va 22 000 yorug'lik yili masofasini bosib o'tib, 6,8 soatda galaktika yadrosiga etib bordi. Ammo "egrilik magistrali" hodisasi ma'lum vaqt davomida mavjud. Shu sababli, o'sha "burilishli avtomagistral" endi mavjud emas, shuning uchun USS Voyager Delta kvadrantidan qaytganida undan foydalana olmadi. Egrilik magistralini aniqlash juda qiyin. USS Voyager o'zining astrometrik datchiklari bilan bu qiyinchilikni yengib o'tdi. Federatsiya chegaralarini kengaytirishda Warp magistrallari katta rol o'ynadi.

Biroq, egrilik tezligi odatdagidan sezilarli darajada past bo'lgan pastki fazoning joylari mavjud. Masalan, Xendi Sabu hududida tezlik deyarli yarmiga tushadi. U erda Cochrane raqami 0,55 ni tashkil qiladi. Bu hududlar "Warp Shallows" laqabini olgan va "Warp Highways" dan ko'ra ko'proq tarqalgan va katta maydonlarni egallaydi.

Ammo shunday hududlar ham borki, ularda burilishli dvigatellardan foydalanish mumkin emas. U erda Kokrayn soni 0 ga tushadi. Bu joylar "bo'g'im riflari" deb ataladi. Yaxshiyamki, bu joylar juda kam uchraydi.

Bu yangilik hali paydo bo'lmagan, ammo NASA olimlari warp diskini yaratgan bo'lishi mumkin!

NASAning bir guruh olimlari dvigatel rezonator kamerasidan lazer nurlarini o‘tkazish orqali bir qator optik sinovlarni o‘tkazdilar va ma’lum bo‘ldiki, o‘tayotgan nurlarning tezligi boshqacha, yorug‘lik tezligi doimiy bo‘lgani uchun bunday bo‘lmasligi kerak. Nurlarning xatti-harakati ularning warp-field orqali qanday o'tishiga to'liq mos keladi. Biroq, olingan ma'lumotlar tufayli buzilishlar oqibati bo'lishi ehtimoli bor yer atmosferasi, shuning uchun olimlar endi sinovni vakuumda va ideal holda kosmosda takrorlashni xohlashadi.

Agar siz warp disk nima ekanligini bilmasangiz, bu erda Vikipediyadan parcha:
Warp haydovchi(inglizcha) Buzg'unchi haydovchi, burmali haydovchi) gipotezaviy texnologiya bo?lib, gipotezaga ko?ra, bunday dvigatel bilan jihozlangan kema yulduzlararo masofalarni yorug?lik tezligidan yuqori tezlikda bosib o?tish imkonini beradi. Bu, ba'zi fiziklar kutganidek, kemani o'rab, fazo-vaqt uzluksizligini buzadigan, uni harakatga keltiradigan maxsus egrilik maydoni - burma maydonining paydo bo'lishi tufayli mumkin. Warp dvigateli jismoniy jismni oddiy fazodagi yorug'lik tezligidan tezroq tezlashtirmaydi, lekin vakuumda tekis elektromagnit to'lqin (yorug'lik) dan tezroq harakat qilish uchun fazo-vaqt xususiyatlaridan foydalanadi.

IN umumiy kontur Buzuvchi dvigatellarning ishlash printsipi yulduz kemasi oldidagi va orqasidagi bo'shliqni deformatsiya qilishdan iborat bo'lib, uning yorug'lik tezligidan tezroq harakatlanishiga imkon beradi. Bo'shliq kema oldida "siqiladi" va kemaning orqasida "shishadi". Shu bilan birga, kemaning o'zi deformatsiyalardan himoyalangan holda o'ziga xos "qabariq" holatidadir. Kemaning o'zi, buzilish maydoni ichida, aslida harakatsiz qoladi: u joylashgan buzilgan makonning o'zi harakatlanadi. Masalan, xayoliy warp ichkariga kiradi Star Trek u shunday ishlaydi.