Полёты со скоростями выше скорости свет, Новости, интересные факты и их обсуждение |
mazaj
Грамотный
Группа: Пользователи Сообщений: 298 Регистрация: 29.08.2007 Пользователь №: 476.886
Респектов: 55
Предупреждений:
| Полёты со скоростями на порядки выше скорости света Полёты со скоростями на порядки выше скорости света, не нарушающие притом никаких известных законов физики, — возможны. Таков общий вывод теоретического исследования, проведённого недавно в США. Практическая реализация такого привода после этой работы не стала ни на йоту ближе, чем до неё. Но и "фундамент" для такого прорыва согреет романтика, чья душа восстаёт против тирании межзвёздных расстояний. В компьютерных играх межзвёздный привод Warp Drive можно найти запросто. И мало кто задумывается, что у него имеется теоретическое обоснование (иллюстрация с сайта gamedrone.net).» Нажмите, для открытия спойлера | Press to open the spoiler « Героями на этот раз стали Джеральд Кливер (Gerald Cleaver) и Ричард Обоуси (Richard Obousy) из университета Бэйлора (Baylor University). Учёные из Техаса, опубликовавшие свою работу (а вернее — основные её выводы и положения) на сервере ArXiv.org, утверждают: гиперскоростной привод для космического корабля можно создать, опираясь на явления, "вытекающие" из Общей теории относительности и теории струн.
В пользу справедливости последней, кстати, говорит ряд открытий последних лет. К примеру, обнаружение непостоянства мировых констант (мю и альфы) или косвенные свидетельства наличия дополнительных пространственных измерений.
Свою работу американцы вели, отталкиваясь от концепции "Двигателя деформации пространства" (Warp Drive), предложенной мексиканским физиком Мигелем Алькубиерре (Miguel Alcubierre) в 1994 году.
Привод Алькубиерре. Большой красной стрелкой показано направление движения корабля. Виден пузырь, окружающий аппарат (иллюстрация с сайта orbitalvector.com).
Об общем его принципе действия мы упоминали, когда делали большой обзор по самым экзотическим вариантам космических приводов.
Напомним вкратце: Warp Drive создаёт вокруг корабля замкнутый пузырь с отдельным "куском" пространства-времени, позади же него привод заставляет пространство-время расширяться, а впереди — сжиматься. Это приводит к перемещению пузыря вперёд со скоростью, которая может быть выше скорости света.
При этом условие, что скорость света физически нельзя превысить, — выполняется. Луч, находящийся вблизи корабля с включённым приводом (то есть внутри пузыря), точно так же улетит вперёд, как и в обычной ситуации.
Однако сам пузырь с изолированным куском пространства сможет прибыть к какой-нибудь удалённой звезде намного раньше, чем туда доберётся свет, стартовавший с Земли одновременно с Warp-кораблём.
Удивительно, но с точки зрения Природы, "надзирающей" над соблюдением своих законов, Warp-звездолёт будет неподвижен в течение всего рейса. И его кинетическая энергия даже при превышении скорости света останется такой же, какой она была до старта.
Геометрия пространства-времени при включённом Warp-приводе (иллюстрация с сайта wikipedia.org).
Возможно ли такое расширение пространства-времени в принципе? Тут физики вспоминают один из ранних этапов развития Вселенной после Большого взрыва — период космической инфляции, когда экспоненциально расширялась не просто материя молодой Вселенной, но сама ткань пространства. "Мы воссоздаём инфляционный период Вселенной позади судна", — поясняет общую идею Warp Drive Кливер.
Чтобы поместить корабль в такой пузырь, сообщают физики, требуется экзотическая отрицательная энергия (кстати, позарез нужная физикам и для создания машины времени). На рисунке с приводом Алькубиерре она показана голубоватым цветом.
Расширение Вселенной — источник вдохновения для создателей "Привода деформации" (иллюстрация Gerald Cleaver, Richard Obousy).
Откуда её взять? У авторов работы есть ответ. Посмотрите на эффект Казимира!
Между двумя близко расположенными телами (например, плоскими гладкими поверхностями), находящимися в вакууме, возникает притяжение (не гравитационное). Производит его разность в числе виртуальных фотонов, постоянно рождаемых вакуумом. Вследствие определённых резонансных явлений между пластинами таких фотонов появляется намного меньше, нежели снаружи.
Эффект Казимира: между двумя проводящими пластинами, расположенными на расстоянии порядка нескольких десятков или сотен нанометров, рождаются только виртуальные фотоны с длинами волн, кратными расстоянию. Вне пластин — любые виртуальные фотоны. Так флуктуации вакуума толкают пластины навстречу друг другу (иллюстрация Gerald Cleaver, Richard Obousy).
Эффект этот подтверждён экспериментально. И он (в теории) мог бы помочь космическим путешественникам, поскольку, утверждают Кливер и Обоуси, физическая интерпретация эффекта Казимира такова: во внутренней области между пластинами как раз существует отрицательная энергия.
Ещё физики указывают на родство искомой "субстанции" и космологической константы, а говоря упрощённо, — тёмной энергии — таинственным пока "чем-то", обуславливающим ускорение расширения Вселенной в настоящее время.
Понимание космологической постоянной (и причин расширения Вселенной), считают американские исследователи, является ключом к Warp Drive. Фактически этот привод должен воспроизводить тот же самый эффект в малом пространственном масштабе, но зато сам темп расширения пространства позади корабля должен быть на много порядков выше, чем скорость "раздувания" Вселенной.
Дополнительное пространственное измерение, "свёрнутое" до очень малой величины, на примере линии (иллюстрация Gerald Cleaver, Richard Obousy).
Другой вопрос — как заставить пространство позади нашего пузыря расширяться? Тут нужно задействовать манипулирование дополнительными пространственными измерениями, рассматриваемыми теорией струн.
Как их представить упрощённо? "Проведите" через пространство линию. С нашей точки зрения она состоит из точек. Однако вообразите, что при очень сильном увеличении каждая точка такой линии становится кольцом. Это и есть проявление дополнительного измерения.
Физики полагают, что в дополнительных измерениях пространства также рождаются виртуальные фотоны, причём — с длиной волны, позволяющей этим частицам резонировать в соответствии с размером измерения (длиной окружности кольца в нашем примере с линией). Дополнительные измерения тут выступают в роли пластинок, как в эффекте Казимира, поясняют физики, но только — в другом масштабе.
Регулируя вблизи корабля размер дополнительных измерений, сообщают американцы, мы могли бы изменять в окрестностях пузыря, несущего корабль, саму космологическую константу, а значит, — определять, как будет вести себя пространство-время.
Зависимость тут такая: расширение дополнительных пространственных измерений заставляет сжиматься наше пространство-время и наоборот, сжатие дополнительных измерений приводит к "инфляции" куска пространства в данной области. Вот и готов привод Алькубиерре.
Warp Drive по версии Кливера и Обоуси. Вверху — управление измерениями, внизу — результат для пространства (иллюстрация Gerald Cleaver, Richard Obousy).
Авторы исследования отмечают: чтобы запустить Warp Drive, нужно потратить порядка 10 в 45-й степени джоулей. Это столько, сколько содержится во всей массе Юпитера, если его перевести в энергию по знаменитой формуле Эйнштейна (E = mc**2).
Несколько остужает пыл.
Но, во-первых, учёные, столь свободно манипулирующие космологической константой и измерениями пространства (пусть только в уме), вполне возможно, придумают когда-нибудь — откуда взять для своего корабля эту энергию. А во-вторых, "успокаивают" нас авторы работы, прежние оценки и вовсе показывали, что для одного Warp Drive нужно столько энергии, сколько содержится во всей массе Вселенной. Потому новая оценка — колоссальный скачок к более реальным величинам.
Кливер также приводит теоретически вычисленный предел скорости для аппарата с Warp Drive, обусловленный самой структурой пространства — 1032 c!
Правда, учёный тут же поправляет, что эта величина даже близко не достижима, с учётом всех мыслимых технологий будущего. Поскольку тут уж одним аннигилированным Юпитером не обойтись. Но ведь нас и тысяча скоростей света вполне устроят.
Умеете сворачивать 11-е измерение? Тогда поехали! (иллюстрация с сайта blogs.techrepublic.com.com)
А куда полетим?
Например, на планету Gliese 581 c, делятся соображениями американские учёные. Это первая пригодная для жизни планета, открытая людьми. Расположена она на расстоянии 20,4 световых года от Земли. Сила тяжести там вполне умеренная (1,6 g), температура тоже (0-40 градусов по Цельсию).
Впрочем, парниковый эффект тут может огорчить колонистов. Но не беда: если последняя версия климата Gliese 581 c окажется верна, астронавтам нужно будет просто немного перенацелить свой звездолёт — на планету Gliese 581 d, находящуюся в той же самой системе.
Сравнение нашей системы и системы Gliese 581. Недавно открытая планета в последней находится в пригодной для жизни зоне (иллюстрация Gerald Cleaver, Richard Obousy). Конечно, нам паковать чемоданы едва ли придётся. "Привод деформации невыполним в настоящее время и, вероятно, не будет выполнимым в ближайшие несколько тысячелетий", — говорит Кливер. Вот так. Может, до Gliese 581 c лучше махнуть по старинке, ракетами…
Огорчены? Ну кто знает, что смогут по этому же поводу сказать учёные лет через двадцать или тридцать.
А ещё на Warp Drive можно посмотреть совсем с другой стороны.
"Если есть дополнительные измерения и мы могли бы манипулировать ими, это открыло бы захватывающие перспективы, — прокомментировал работу коллег Лоуренс Форд (Lawrence Ford) из университета Тафтса (Tufts University). — Я не думаю, что это сразу привело бы нас к Warp Drive, но вижу другие интересные возможности в области фундаментальных научных исследований". По матерьялам: membrana.ru discovery.com© | |
| |
1.08.2008 - 19:21 |
DMUTPUU
Опытный юзверь
Группа: Заблокированные Сообщений: 103 Регистрация: 10.09.2007 Пользователь №: 494.424
Респектов: 5
| Цитата | Quote(mazaj @ 1.08.2008 - 18:40) Если Вы попытаетесь ещё раз посмотреть статью, то там чётко написано я же выделил.. что значит ЭКЗОТИЧЕСКАЯ отрицательная энергия? | |
| |
1.08.2008 - 23:05 |
Betrozen
Опытный юзверь
Группа: Пользователи Сообщений: 63 Регистрация: 24.06.2007 Пользователь №: 420.929
Респектов: 0
Предупреждений: 1
| вообще-то "виртуальный фатон" вполне физический термин. смотри книгу Стивена Хокинга "Краткая история времени". | |
| |
1.08.2008 - 23:07 |
clon31
профи!
[SoftoRooMTeaM]
Группа: Наши Люди Сообщений: 4.012 Регистрация: 4.11.2005 Из: На данный момент Бетельгейзе 3 :) Пользователь №: 62.555
Респектов: 1616
| А по-моему, без «псевдонаучных теорий» не проявится и истина! Всеми лапами за привод Warp Drive! | |
| |
1.08.2008 - 23:58 |
Det
Специалист
Группа: Наши Люди Сообщений: 379 Регистрация: 18.02.2006 Пользователь №: 121.696
Респектов: 87
| Ничего! Недолго ждать осталось. Вот скоро коллаэдер запустят - столько отрицательной энергии наделают, что мы все вместе на нашей планете куда-нибудь улетим. Вообще мне не очень нравится идея искривления пространства-времени. Даже если бы это было возможно. Не советую. | |
| |
2.08.2008 - 2:40 |
ATROX
Новичок
Группа: Пользователи Сообщений: 3 Регистрация: 6.05.2007 Пользователь №: 389.953
Респектов: 1
Предупреждений:
| Статья как статья. Обычная научно-популярная. Все дело в том, что на бумаге можно доказать все что угодно. Но вот беда - доказательства и то что есть в реальности - большая разница. А по тому все, что доказано на бумаге (теория) проверяется эксперементально. Большенство звезд были открыты на бумажке. Большенство элементарных частиц были открыты на бумажке. А что бы доказать их РЕАЛЬНОЕ существование и строятся телескопы и колайдеры... А статья - это игра разума физиков, им тоже нужно расслабляться... | |
| |
2.08.2008 - 8:50 |
nexar
Бывалый
Группа: Пользователи Сообщений: 25 Регистрация: 19.01.2007 Пользователь №: 314.566
Респектов: 3
Предупреждений:
| В физике есть такой феномен как энергия вакуума. В некоторых эксперементах появляюются излишки энерги из неоткуда. Считается что в результате этих экспериментов энергия появляется из темной материи. Темная энергия по подсчетам ученых занимает 90% вселенной. Так что проблема нахождения энергии может отойти на второй план. | |
| |
2.08.2008 - 21:28 |
mazaj
Грамотный
Группа: Пользователи Сообщений: 298 Регистрация: 29.08.2007 Пользователь №: 476.886
Респектов: 55
Предупреждений:
| Цитата | Quote я же выделил.. что значит ЭКЗОТИЧЕСКАЯ отрицательная энергия? Толковый словарь русского языка сообщает: Цитата | Quote ЭКЗОТИКА(им. падеж, ж.р.) - Предметы и явления, характерные для какой-нибудь местности и необычные для того, кто их воспринимает. | |
| |
4.08.2008 - 9:38 |
ABas
Опытный юзверь
Группа: Пользователи Сообщений: 143 Регистрация: 22.11.2006 Пользователь №: 267.288
Респектов: 19
Предупреждений:
| Цитата | Quote(baki @ 1.08.2008 - 18:52) Расширение вселенной - это ТЕОРИЯ. Позволю себе не согласиться. "Красное смещение" - установленный и многократно измеренный факт. Наука в сегодняшнем состоянии её вменяемой части объяснить может это явление исключительно непрерывным процессом расширения. Кстати, скорость этого расширения тоже известна. Она удивительным образом "выставлена" на значении, которое во-первых не позволяет материи вселенной разлетаться "ваще", т.е. сохранять структуру галактик-метагалактик, и во-вторых препятствует гравитационным силам собрать всю материю в одну баааальшую, но чёрную дыру. По поводу Хоккинга моя имха следующая: Хоккинг несомненно гениальный человек. НО!!! Господа, не стоит забывать, что Хоккинг не только гениальный физик. Он ещё и гениальный философ. Имеет степень доктора не только физических, но и философских наук. Редчайшее стечение мыслительных способностей - точное и умозрительное. Обычно люди либо гуманитарии, либо более склонны к точным наукам. У него это совмещено под одним черепом. Помня об этом, нужно более щадяще относится к изданной им научно-популярной литературе. Физика - несомненно точная наука. И разбирается в ней Хоккинг настолько виликолепно, что может объяснить многие-многие процессы на уровне домохозяйки. Но согласитесь - это не будет точным описанием процесса. Такое описание будет построено на аллегориях и наглядных примерах, весьма далёких от необходимой для физики точности. Это будет труд не Хоккинга-физика, а труд Хоккинга-философа на тему физики, поскольку философия допускает "вольности", недопустимые в физике. Труды Хоккинга-физика существуют, их много. Но, к сожалению, подавляющее большинство людей, никогда не видевших в глаза китайского иероглифа, в китайском языке всё-таки разбираются лучше, чем в таком труде. Отсюда и потребность в Хоккинге-философе, способном хотя бы приблизительно объяснить процессы. | |
| |
4.08.2008 - 10:39 |
Osorkon
Опытный юзверь
Группа: Пользователи Сообщений: 118 Регистрация: 11.03.2006 Из: /dev/random, Варп Пользователь №: 128.573
Респектов: 11
Предупреждений:
| Цитата | Quote(baki @ 1.08.2008 - 18:52) Очередная псевдонаучная статейка. 1) Что значит "тёмная энергия"? Нет такого понятия в физике, ну нет! 2) А что такое "виртуальный фатон"? А как насчёт расширения или сжатие пространства? Расширение вселенной - это ТЕОРИЯ. Хоть и красивая, хоть и пытающаяся что-либо объяснять, но не доказанная теория. Точно так-же как и теория струн, и т. п. Да, есть такие теории, но из них совершенно не следует то что описано тут. Всегда бесит когда такие "Псевдоучёные" делают "псевдооткрытия", а "псевдожурналисты" про них пишут, тогда как реальность куда интереснее! Лучше б про ту-же СТО доступным языком написали. а собственно на каком основании Вы называете статью псевдонаучной а авторов Псевдоучёными? Вы имеете научную степень в области физики? или математики? или квантовой физики? имхо с нашим с вами образованием мы можем судить об подобных вещах весьма поверхностно и не обьективно. Посему давайте обойжемся без подобных заявлений в чьейто некомпетенции. ок? Цитата | Quote Позволю себе не согласиться. "Красное смещение" - установленный и многократно измеренный факт возможно ошибусь, но пока я встречал только термин ТЕОРИЯ расширения вселенной и не более. по поводу смещения спектра в сторону красного, как обьяснил мне один образованый в этом плане человек, красное смещение может быть вызвано эллементарной неоднородностью пространства между наблюдамемым обьектом и наблюдателем. имеется в виду туманности, пылевые облака, гравитационные аномалии и т.д. это конечно тоже теория но тем не менее. | |
| |
4.08.2008 - 11:08 |
ABas
Опытный юзверь
Группа: Пользователи Сообщений: 143 Регистрация: 22.11.2006 Пользователь №: 267.288
Респектов: 19
Предупреждений:
| Цитата | Quote(Osorkon @ 4.08.2008 - 10:42) возможно ошибусь, но пока я встречал только термин ТЕОРИЯ расширения вселенной и не более. по поводу смещения спектра в сторону красного, как обьяснил мне один образованый в этом плане человек, красное смещение может быть вызвано эллементарной неоднородностью пространства между наблюдамемым обьектом и наблюдателем. имеется в виду туманности, пылевые облака, гравитационные аномалии и т.д. это конечно тоже теория но тем не менее. Я бы выделил следующие фразы (без всякого демарша, мы просто обсуждаем): "я встречал" - есть много, друг Горацио, такого....)))) "может быть вызвано" - а может и не быть. В этом случае пресловутое "красное смещение", вызваное неоднородностью пространства, и проявляться будет также неоднородно. Но этот вывод не подтверждается наблюдениями. Скорость расширения стабильна и равномерна по всему наблюдаемому пространству. В противном случае (при отсутствии стабильного расширения) вся материальная вселенная начала бы сжиматься/уже сжалась бы в чёрную дыру под воздействием гравитационных сил. А так "убегание" препятствует. Примерно так же, как спутник и планета. По сути, спутник падает на планету, но вектор скорости, перпендикулярный радиусу орбиты, за время падения "уводит" его от поверхности. Уменьшить скорость (первая космическая, по-моему) - и спутник неизбежно упадёт на планету. Это только вопрос времени - гравитация своё возьмёт. Пока что нет другого правдоподобного объяснения существования Вселенной, которое бы соответствовало наблюдениям и основанным на них вычислениям. Придумать и поразмышлять что-то можно и нужно, вдруг до чего путного додумаемся. Но факт- вещь упрямая. В идеале, конечно было бы лучше спросить у Того, кто это всё изготовил и запутил в работу... По поводу обвинений в псевдонаучности и псевдоучёности - абсолютно согласен. Даже если бы была научная степень. Полёты аппаратов тяжелее воздуха тоже когда-то считались псевдонаучными. Современные мобилки - ваще фантастика ещё лет сто назад. Но кто-то отошёл от стереотипов "научности" и "псевдонаучности", рискнув подумать о том, чего на тот момент не было. Предположить-проверить-ошибиться-снова предположить и так далее. Именно так мы поимели то, что имеем. | |
| |
|
|