Варп-двигатели: почему учёные не могут договориться
Отвлечёмся немного от научных достижений. Вышла очень любопытная статья (
https://www.universetoday.com/articles/why-cant-physicists-decide-if-warp-drives-are-real) физика Пола Саттера, которая объясняет, почему мы постоянно видим противоречивые новости о варп-двигателях — тех самых, что позволили бы нам путешествовать быстрее света.
Но сначала: что такое варп-двигатель? Это теоретическая концепция двигателя, который позволяет обойти ограничение скорости света не за счёт разгона корабля, а благодаря искривлению самого пространства-времени. Представьте, что вокруг космического корабля образуется "пузырь", в котором пространство перед кораблём сжимается, а позади расширяется. Корабль при этом вообще не движется относительно своего локального пространства, а "скользит" вместе с этим пузырём через деформированное пространство-время.
С 1994 года, когда физик Мигель Алькубьерре предложил математическое решение для такого движения, научные заголовки постоянно метаются от "варп-двигатели возможны" до "варп-двигатели невозможны". И это не из-за нерешительности учёных, а потому что расчёты находятся на самом краю наших знаний и возможностей.
Проблема в том, что разные расчёты дают разные результаты. Одни показывают, что квантовые поля на краю варп-пузыря стремятся к бесконечности, едва вы включаете двигатель. Другие утверждают, что если запускать двигатель достаточно медленно, проблем не будет.
Когда учёные попытались рассчитать необходимое количество отрицательной энергии для создания пузыря в 100 метров шириной (достаточного для космического корабля), они получили шокирующий результат: потребуется в 10 раз больше отрицательной энергии, чем вся положительная энергия во Вселенной.
Более оптимистичные расчёты показывают, что, изменив форму пузыря, можно снизить требования до "всего лишь" массы звезды, сжатой до размера меньше атомного ядра. Правда, такая концентрация энергии, скорее всего, создаст чёрную дыру.
Есть и ещё одна проблема — даже если вы соберёте отрицательную энергию, как только пузырь начнёт движение, отрицательная масса начнёт вытекать из его краёв. Корабль пойдёт в одну сторону, энергия — в другую, и пузырь разрушится.
Интересно, что физики изучают варп-двигатели не столько для практического использования, сколько как инструмент для исследования фундаментальной физики. Если варп-двигатели окажутся возможными, это будет иметь огромные последствия для нашего понимания квантовой гравитации.
Пока мы не знаем, варп-двигатели просто непрактичны или действительно невозможны. Но поиск ответа продолжается, и это прекрасное научное путешествие.