Физики нашли способ путешествий быстрее света в рамках теорий Эйнштейна

Фото: Medium

На протяжении десятилетий люди мечтали побывать в других звездных системах. Но есть проблема – они так далеко, что для обычного космического корабля потребуются десятки тысяч лет, чтобы добраться до ближайшей системы, пишет Science Alert.

В новом исследовании физик Эрик Ленц из Геттингенского университета в Германии предлагает решение этой дилеммы, которое может оказаться более жизнеспособным, чем двигатели, искривляющие пространство и время.

Многие ученые уже выдвигали теории о том, как люди смогут путешествовать со сверхсветовой скоростью. Однако существуют серьезные проблемы с этим понятием. В рамках традиционной физики, в соответствии с теориями относительности Альберта Эйнштейна, нет реального способа достичь или превысить скорость света, которая понадобится для любого путешествия, измеряемого световыми годами. Но это не останавливает физиков от попыток преодолеть этот универсальный предел скорости.

Хотя перемещение материи быстрее скорости света всегда будет под запретов, в самом пространстве-времени такого правила не существует. Фактически, далекие уголки Вселенной уже отдалились настолько, что свет от них никогда не доберется до Земли.

Чтобы согнуть небольшой пузырь пространства для транспортных целей, необходимо решить уравнение относительности, чтобы создать плотность энергии ниже, чем пустота космоса. Хотя этот вид отрицательной энергии (или темной энергии) наблюдается в квантовом масштабе, накопление достаточного количества "отрицательной массы" (темной материи) по-прежнему является областью экзотической физики.

Ученые также считают, что отрицательная энергия может привести в действие варп-двигатель на основе пузыря Алькубьерре. Эта идея была основана на решении уравнений Эйнштейна, предложенная мексиканским физиком-теоретиком Мигелем Алькубьерре. Он утверждал, что вместо перемещения выше скорости света в пределах локальной системы координат космический корабль может двигаться, сжимая пространство перед собой и расширяя его позади, что позволяет ему фактически перемещаться с любой скоростью, в том числе быстрее света.

Концепция использует принципы отрицательной энергии для деформации пространства вокруг гипотетического корабля.

В новой работе Ленц предлагает другой метод, который соответствует теории относительности Эйнштейна. Он называет его новым классом сверхбыстрых солитонов – своего рода волны, которая сохраняет форму и энергию при движении с постоянной скоростью (в данном случае быстрее света).

Согласно теоретическим расчетам Ленца, эти сверхбыстрые солитоны могут существовать в рамках общей теории относительности, а также не нуждаются в отрицательной энергии.

При наличии достаточного количества энергии солитоны могут выполнять функцию "пузырей искривления", способных к сверхсветовому передвижению. Теоретически "пузыри" также позволят объекту проходить через пространство-время, защищая от экстремальных приливных сил.

Несмотря на то, что это впечатляющая идея, она все равно пока остается недостижимой.

"Энергия, необходимая для такого двигателя, установленного на космический корабль радиусом 100 метров, в сотни раз превысит массу планеты Юпитер", – говорит Ленц.

Перед ученым стоит еще множество головоломок, но поток новых идей является лучшим шансом когда-либо посетить далекие миры.

"Эта работа переместила путешествия на сверхсветовой скорости на один шаг от теоретических исследований к инженерным наукам. Следующий шаг – выяснить, как снизить астрономическое количество энергии, необходимое для современных технологий, таких как АЭС. Затем мы сможем поговорить о строительстве первых прототипов двигателей будущего", – подытожил ученый.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист AOinform