Варп-двигуни зі Стартреку більше не вигадка фантастів. Що це таке і навіщо вони потрібні?

Вчені уточнюють, що вирішили дивитися на варп-двигуни з іншої позиції: поки NASA намагається збагнути, як все-таки використовувати негативну енергію, вчені вирішили не використовувати цю ідею в принципі.

«Наше дослідження показало, що насправді існує кілька інших класів варп-двигунів в загальній теорії відносності. Зокрема, ми сформулювали нові класи рішень для варп-двигунів, які не потребують від'ємної енергії і, таким чином, стають фізичними», — говорить астрофізик і науковий співробітник прикладної фізики Лундського університету Олексій Бобрик.

Його колега Джанні Мартір впевнений, що, навіть незважаючи на те, що людство ще не придумало, як перевищити швидкість світла, «нам це не потрібно, щоб стати міжзоряним видом».

Загалом подорож за допомогою варп-двигунів описує Алькуб'єрре. Якщо людство не може розвинути швидкість світла, вирішив фізик, то космічні кораблі можуть рухатися, стискаючи простір перед собою і розширюючи його позаду. Для цього теоретично потрібна від'ємна енергія, якої не існує в природі.

У своїй статті вчені пояснюють пристрій варп-двигуна. Стисло про принцип його роботи, згідно з новими дослідженнями, пояснила німецький фізик Сабіне Госсенфельдер.

Грубо кажучи, варп-двигун — це міхур. Його внутрішню частину вони називають «пасажирським місцем» — простір-час там пласкі, а тому немає гравітації. Його оточує «варп-захист», а зовнішня частина має гравітаційне поле самого варп-двигуна, яка «розсіюється» з відстанню, повертаючи звичайний плаский стан простору-часу. Це важливо для того, щоб не порушувати рішення теорії відносності Ейнштейна.

Сам варп-двигун на «пасажирському місці» працює приблизно як планета Міллер у фільмі Інтерстеллар, де перебіг часу відрізняється від «нормального». Так само і тут — хід часу в міхурі варп-двигуна буде зовсім інакшим, якщо порівнювати його з часом в навколишньому просторі. Тобто, для того щоб рухатися швидше за швидкість світла, кораблю в цьому міхурі насправді не потрібно набирати швидкість вище швидкості світла — на своєму «пасажирському місці» він може рухатися як йому завгодно. Завдання полягає в тому, щоб змусити цей міхур рухатися швидше за швидкість світла. Вчені впевнені — для коректної роботи варп-двигуна нам варто лише правильно використовувати простір-час.

Головне питання полягає в тому, що потрібно вибрати правильний матеріал для «варп-захисту» — саме він має забезпечити можливість випередити світло. Чи має людство необхідний ресурс і достатню його кількість для такого завдання? Відповіддю є якраз та сама від'ємна енергія.

«З одного боку, ми досі не знаємо, як набрати надзвукову швидкість [для цього міхура — прим. НВ]. Але мені видається, ця стаття — великий крок вперед, адже тепер у нас є відмінна математична основа для вивчення варп-двигунів», — пояснює Госсенфельдер.

Тепер перед нами не постає питання «як це працює» — нам потрібно зрозуміти «скільки енергії для цього потрібно». Наприклад, Бобрик та Мартір пояснюють, що для того, аби зменшити необхідну кількість енергії, «пасажири» повинні бути розміщені один за одним, а не поряд — про це можна розмірковувати тільки тоді, коли у нас вже є певні розрахунки.

Повне заперечення можливості побудувати варп-двигун є правильним тільки тоді, якщо загальна теорія відносності є єдино вірним поясненням геометрії простору-часу.

«Астрофізики давно кажуть про темну матерію і темну енергію, щоб пояснити свої знахідки. Але ж існує ймовірність, що загальна теорія відносності не працює в космічному просторі. Що це означає для варп-двигунів — ми поки не знаємо, але тепер у нас є математика для вивчення цього питання. Дослідження — це палиця з обома кінцями. Іноді розглядання крутої ідеї під мікроскопом показує лише те, що вона не така вже й крута. Єдиний спосіб прогресувати — не боятися вивчати нове», — стверджує Госсенфельдер.