Варп-двигатели из Стартрека больше не выдумка фантастов. Что это такое и зачем они нужны?

Ученые уточняют, что решили смотреть на варп-двигатели с другой перспективы: пока NASA пытается понять, как все-таки использовать отрицательную энергию, ученые решили не использовать эту идею в принципе.

«Наше исследование показало, что на самом деле существует несколько других классов варп-двигателей в общей теории относительности. В частности, мы сформулировали новые классы решений для варп-двигателей, которые не требуют отрицательной энергии и, таким образом, становятся физическими», — говорит астрофизик и научный сотрудник прикладной физики Лундского университета Алексей Бобрик.

Его коллега Джанни Мартир уверен, что даже несмотря на то, что человечество еще не придумало, как превысить скорость света, «нам это не нужно, чтобы стать межзвездным видом».

В целом путешествие при помощи варп-двигателей описывает Пузырь Алькубьерре. Если человечество не может развить скорость света, решил физик, то космические корабли могут двигаться, сжимая пространство перед собой и расширяя его позади. Для этого теоретически нужна негативная энергия, которой не существует в природе.

В своей статье ученые объясняют устройство варп-двигателя. Вкратце о принцип его работы, согласно новым исследованиям, объяснила немецкий физик Сабине Госсенфельдер.

Грубо говоря, варп-двигатель — это пузырь. Его внутреннюю часть они называют «пассажирским местом» — пространство-время там плоское, а потому не имеет гравитации. Его окружает «варп-защита», а наружная часть имеет гравитационное поле самого варп-двигателя, которая «растворяется» с расстоянием, возвращая обычное плоское состояние пространства-времени. Это важно для того, чтобы не нарушать решение теории относительности Эйнштейна.

Сам варп-двигатель на «пассажирском месте» работает примерно как планета Миллер в фильме Интерстеллар, где течение времени отличается от «нормального». Также и здесь — течение времени в пузыре варп-двигателя будет совсем другим, если сравнивать его со временем, которое происходит в окружающем его пространстве. То есть, для того, чтобы двигаться быстрее скорости света, кораблю в этом пузыре на самом деле не нужно набирать скорость выше скорости света — на своем «пассажирском месте» он может двигаться как ему угодно. Задача состоит в том, чтобы заставить этот пузырь двигаться быстрее скорости света. Ученые уверены — для корректной работы варп-двигателя нам достаточно лишь правильно использовать пространство-время.

Главный вопрос состоит в том, что нужно выбрать правильный материал для «варп-защиты» — именно он должен обеспечить возможность обогнать свет. Обладает ли человечество необходимым ресурсом и достаточным его количеством для такой задачи? Ответом является как-раз та самая негативная энергия.

«С одной стороны, мы до сих пор не знаем, как набрать сверхзвуковую скорость [для этого пузыря — прим. НВ]. Но мне кажется, эта статья — большой шаг вперед, ведь теперь у нас есть отличная математическая основа для изучения варп-двигателей», объясняет Госсенфельдер.

Теперь перед нами не стоит вопрос «как это работает» — нам нужно понять «сколько энергии для этого нужно». Например, Бобрик и Мартир объясняют, что для того, чтобы уменьшить необходимое количество энергии, «пассажиры» должны быть размещены один за другим, а не друг возле друга — об это можно размышлять только когда у нас уже есть определенные расчеты.

Полное отрицание возможности построить варп-двигатель является правильным только если общая теория относительности является единственно верным объяснением геометрии пространства-времени.

«Астрофизики давно говорят о темной материи и темной энергии, чтобы объяснить своих находки. Но ведь существует вероятность, что общая теория относительности не работает в космическом пространстве. Что это значит для варп-двигателей — мы пока не знаем, но теперь у нас есть математика для изучения этого вопроса. Исследование — это палка с двумя концами. Иногда рассматривание крутой идеи под микроскопом показывает лишь то, что она не такая крутая. Единственный способ прогрессировать — не бояться изучать новое», — говорит Госсенфельдер.