Լույսից ավելի արագ ճանապարհորդություն.

Ես կարող եմ ձեզ արագ հասնել այնտեղ: Պատկերի վարկ՝ Քրեյգ Քորմակ

Ես կարող եմ ձեզ արագ հասնել այնտեղ: Պատկերի վարկ՝ Քրեյգ Քորմակ


ԸստՌոբերտ Շերեր,Վանդերբիլտի համալսարան

Կայսրության պատասխան հարվածից շատ առաջ, նախքան Մոլորակների Միացյալ ֆեդերացիայի դաշնությունը, Իսահակ Ասիմովը ստեղծեցՀիմնադրամ, Գալակտիկական կայսրության անկման և անկման էպիկական հեքիաթը։ Ասիմովի կայսրությունը բաղկացած էր 25 միլիոն մոլորակներից, որոնք միավորված էին գալակտիկայի միջով պտտվող նրբագեղ տիեզերանավերով:


Եվ ինչպե՞ս են այս տիեզերանավերը անցել աստղերի միջև ընկած հսկայական անդունդը: Անշուշտ, ցատկելով հիպերտարածության միջով, ինչպես ինքն է Ասիմովը բացատրում Հիմնադրամում.

Սովորական տարածության միջով ճանապարհորդությունը չէր կարող ընթանալ ավելի արագ, քան սովորական լույսի արագությունը… և դա կնշանակեր տարիներ ճանապարհորդություն նույնիսկ ամենամոտ բնակեցված համակարգերի միջև: Հիպեր-տիեզերքի միջոցով, այդ աներևակայելի տարածքը, որը ոչ տարածություն էր, ոչ ժամանակ, ոչ նյութ, ոչ էներգիա, ոչ մի բան, ոչ էլ ոչինչ, կարելի էր անցնել Գալակտիկայի երկարությունը ժամանակի երկու հարևան ակնթարթների միջև ընկած միջակայքում:

Ինչի՞ մասին է խոսում Ասիմովը։ Նա ինչ-որ բան գիտե՞ր լույսից ավելի արագ ճանապարհորդության գաղտնի տեսության մասին: Հազիվ թե։ Ասիմովը մասնակցում էր գիտաֆանտաստիկ մի մեծ ավանդույթի. երբ բախվում եք ձեր պատմության անշարժ խոչընդոտի, ինչ-որ բան հորինեք:

Ոչինչ ավելի արագ չի ընթանում, քան լույսը: Պատկերը` Բաստիան Հոփ

Ոչինչ ավելի արագ չի ընթանում, քան լույսը: Պատկերի վարկ.Բաստիան Հոփփ




Դուք չեք կարող հաղթահարել լույսի արագությունը

Խնդիրն այն է, որ որքան գիտենք, լույսից ավելի արագ ճանապարհորդությունն անհնար է, ինչը անհնարին է դարձնում գալակտիկական կայսրությունները, ֆեդերացիաները, համադաշնությունները և ցանկացած այլ միջգալակտիկաների քաղաքակրթություններ: Բայց դա այդպես էանհարմար. Տիեզերական արագության սահմանափակումից խուսափելու համար գիտաֆանտաստիկ ֆիլմերը ստեղծել են «warp-drives», «hyperspace», «subspace» և այլ հնարքներ, որոնք այնքան արմատավորվել են, որ գիտաֆանտաստիկայի երկրպագուները երկրորդ անգամ չեն մտածում դրանց մասին:

Բոլորը գիտեն, թե ինչ է անում ձեռնարկությունը, երբ անում է սա.


Կամ երբ Millennium Falcon-ն անում է սա.

Կամ երբ Յուպիտեր 2-ը… իրականում Ռոբինսոնների ընտանիքը փորձեց հասնել Ալֆա Կենտավրոս՝ առանց հատուկ էֆեկտների.

Հաջողություն. Պատկերի վարկ. Lost in Space 'The Deelict'

Հաջողություն. Պատկերի վարկ.Կորած տիեզերքում «Լքվածը»


Զարմանալի չէ, որ նրանք կորել են տիեզերքում:

Լույսը սահմանում է տիեզերական արագության սահմանը

Ինչո՞ւչի կարողիսկապե՞ս գերազանցում ենք լույսի արագությունը: Ի վերջո, մարդիկ խոսում էին «ձայնային պատնեշի» մասին մինչև պատնեշը կոտրելը։ Բայց լույսի արագությունը շատ ավելի կոշտ արգելք է ճեղքելու համար: Երբ գիտնականները մշակեցին լույսի տեսությունը դեռևս 19-րդ դարում, այն եկավ հատուկ գլուխկոտրուկով. նրանց տեսությունը կարծես ցույց էր տալիս, որ յուրաքանչյուր դիտորդ պետք է չափի լույսի նույն արագությունը՝ մոտ 186,000 մղոն վայրկյանում: Բայց դա նշանակում է, որ եթե դուք փորձեք հետապնդել լույսի ճառագայթը, անկախ նրանից, թե որքան արագ եք շարժվում, լույսի ճառագայթը դեռ կթռչի ձեզանից վայրկյանում 186,000 մղոն արագությամբ: Եվ առավել տարօրինակն այն է, որ եթե դուք շարժվում եք լույսի արագության 99%-ով, իսկ ձեր ընկերը կանգնած է տեղում, երկուսդ էլ կտեսնեք, որ լույսը հեռանում է ճիշտ նույն արագությամբ:

Այն ժամանակ շատ գիտնականներ իրականում չէին հավատում այս տարօրինակ կանխատեսմանը, և ամերիկացի ֆիզիկոս Ալբերտ Միխելսոնը (իր գործընկեր Էդվարդ Մորլիի հետ միասին) ձեռնամուխ եղավ չափելու, թե ինչպես է լույսի արագությունը փոխվելու Երկրի շարժման պատճառով տիեզերքում: Բայց նրանց հայտնիMichelson-Morley փորձընդհանրապես փոփոխություն չի գտել: Թվում էր, թե լույսի արագությունը նույնն էր, անկախ նրանից, թե արդյոք նրանք չափել են այն նույն ուղղությամբ, որով Երկիրը շարժվում է, թե ինչ-որ այլ ուղղությամբ՝ ոչ բացահայտման հազվագյուտ օրինակ, որը պարզվեց, որ ավելի կարևոր է, քան հայտնագործությունը:

Մուտքագրեք Էյնշտեյնը և հարաբերականությունը

Փոխանակ փորձելու բացատրել այս տարօրինակությունը, Ալբերտ Էյնշտեյնը ընդունեց այն: Նա կառուցել է մի ամբողջ տեսություն, որը կոչվում էհարաբերականության հատուկ տեսություն, այն գաղափարի շուրջ, որ լույսի արագությունը նույնն է բոլորի համար, ովքեր չափում են այն, անկախ նրանից, թե որքան արագ են նրանք շարժվում լույսի նկատմամբ։ Լույսի համար այս վարքագիծը հարմարեցնելու համար Էյնշտեյնի տեսությունը կանխատեսում էր, որ ժամանակը և տարածությունը պետք է ձգվեն կամ կծկվեն, երբ ինչ-որ մեկը ճանապարհորդում է աճող արագությամբ: Եվ հարաբերականության հատուկ տեսությունից դուրս եկավ տիեզերական արագության սահմանը. ոչինչ երբեք չէր կարող գերազանցել լույսի արագությունը:

Հարաբերականությունը ողջ ժամանակակից ֆիզիկայի հիմնաքարն է, և մենք դրա մեջ կասկածելու հիմք չունենք. ոչ ոք երբևէ չի նկատել լույսից ավելի արագ շարժվող առարկա: Այստեղ իրականում անհրաժեշտ է մի փոքր պարզաբանում. Այնշտայնի արագության սահմանը լույսի արագությունն էվակուումի մեջ. Լույսը դանդաղում է, երբ այն շարժվում է այնպիսի նյութի միջով, ինչպիսին է ջուրը կամ ապակին, և այնուհետև միանգամայն հնարավոր է գերազանցել լույսի այս նվազեցված արագությունը, իհարկե մինչև իր արագությունը վակուումում: Ջրի կամ ապակու մեջ լույսից ավելի արագ շարժվող ցանկացած բան արտադրում է ձայնային բումի լուսային համարժեքը, որը կոչվում է «երենկովյան ճառագայթում»: Դա այն է, ինչը ստորջրյա միջուկային ռեակտորներին տալիս է իրենց գրավիչ կապույտ փայլը:

Բայց այդ աղավաղման մասին…

Էյնշտեյնի արագության սահմանից դուրս գալու բոլոր փորձերից, հավանաբար, ամենահավանականը տեսական ֆիզիկոս Միգել Ալկուբիերի փորձն է.«Warp Drive». Alcubierre-ի առաջարկը չի խախտում տիեզերական արագության սահմանը, այն շրջանցում է այն: Փորձեք յուղոտ տապակը լցնել ջրով, ապա մի կաթիլ օճառ լցնել տապակի մեջ: Յուղը կթռչի տապակի կողքերը:

Աղավաղված դաշտի պատկերացում: Նավը հենվում է անփոփոխ տարածության պղպջակի մեջ, մինչդեռ առջևում եղածը սեղմվում է, իսկ հետևումը՝ ձգվում: Պատկերի վարկ՝ Trekky0623

Աղավաղված դաշտի պատկերացում: Նավը հենվում է անփոփոխ տարածության պղպջակի մեջ, մինչդեռ առջևում եղածը սեղմվում է, իսկ հետևումը՝ ձգվում: Պատկերի վարկ.Trekky0623

Alcubierre's warp drive-ը նույն բանն է անումտարածությունն ինքնին. Ալկուբիերը ցույց տվեց, որ նյութի համապատասխան բաշխմամբ դուք կարող եք փոքրացնել տարածությունը ձեր տիեզերանավի առջև և ձգել այն տիեզերանավի հետևում՝ նավի շուրջ ստեղծելով փոքրիկ պղպջակ, որը շարժվում է այնքան արագ, որքան ցանկանում եք: Քանի որ տիեզերքը կծկվում է նավի դիմաց, նավը պաշտոնապես չէր շարժվի ավելի արագ, քան լույսի արագությունը: Իրականում, նավը իրականում հանգիստ վիճակում կլիներ՝ համեմատած աղավաղված փուչիկի հետ, և նավի ներսում գտնվող մարդիկ նույնիսկ որևէ արագացում չէին զգա: Խոսեք սահուն ուղևորության մասին:

Կա ընդամենը մեկ փոքրիկ խնդիր…. Ալկուբիերի տիեզերական աղավաղումը կարող է առաջանալ միայն «թույլ էներգիայի վիճակ» կոչվող մի բանի խախտմամբ: Գիտնականները չեն կարող ապացուցել, որ թույլ էներգիայի վիճակը միշտ էլ ճշմարիտ է, բայց ցանկացած խախտում կառաջացնի շատ տարօրինակ բաներ, ինչպիսիք են բացասական էներգիայի խտությունը, և հնարավոր է.ճիճուներկամժամանակի մեքենաներ. Հրաշք – գրանցվեք ինձ դրա համար: Բայց մենք երբեք չենք տեսել թույլ էներգետիկ վիճակի փաստացի խախտումներ: Այսպիսով, Alcubierre warp drive-ը զբաղեցնում է մի տեսակ ֆիզիկայի մթնշաղի գոտի, որը բացարձակապես բացառված չէ, բայց ոչ շատ հավանական:

Այսպիսով, ինչպե՞ս մարդկությունը երբևէ կհասնի աստղերին: «Թեթևից արագ ճամփորդություն» նշագրված դուռը շրխկոցով խփվել է մեր դեմքին և եռակցված փակվել: Մենք ստիպված կլինենք թաքնվել այլ կերպ. Անցիր գործի!

Զրույցը' lazy="lazy" data-src='img/human-world/84/faster-than-light-travel.gif

Ռոբերտ Շերերպրոֆեսոր և ֆիզիկայի և աստղագիտության ամբիոնի վարիչՎանդերբիլտի համալսարան.

Այս հոդվածը սկզբնապես հրապարակվել էԽոսակցությունը.
Կարդացեքբնօրինակ հոդված.