Команда из Института безграничного космоса
(LSI), финансируемого Агентством перспективных исследовательских
проектов обороны (DARPA) и возглавляемая доктором Гарольдом "Сонни"
Уайтом, бывшим специалистом НАСА, пионером варп-двигателя, сообщила
об открытии настоящего искривленного пузыря
пространства-времени в реальном мире. Это событие
знаменует собой крупный прорыв для ученых, пытающихся создать
космический корабль, способный двигаться быстрее света.
В
1994 году мексиканский математик Мигель Алькубьерре предложил
первое математически обоснованное решение ("метрика Алькубьерре")
для варп-двигателя, который позволяет путешествовать со
сверхсветовыми скоростями. Таким образом, он описал
двигательную систему космического корабля, который мог бы
перемещаться в космосе быстрее света, не нарушая принятых в
настоящее время законов физики. Однако это решение зависело от
теоретических материалов и огромного количества энергии, что
казалось практически невозможным для практического применения.
Более десяти лет спустя доктор Уайт предложил новую версию метрики
Алькубьерре, которая позволила уменьшить количество необходимых
экзотических материалов и энергии. Эта новая концепция сделала
создание варп-двигателя более осуществимым. С тех пор ряд физиков и
инженеров пытались разработать жизнеспособный варп-двигатель, но
все начатые проекты так и не вышли за рамки теоретической стадии.
Возможно, команда Уайта собирается изменить эту ситуацию: недавно
они сообщили, что обнаружили конкретное доказательство концепции.
Открытие было совершенно случайным.
Проводя финансируемый
DARPA анализ некоторых геометрий полостей Казимира, команда
обнаружила структуру микро/нанометрового масштаба, которая
предсказывает отрицательное распределение плотности энергии, близко
соответствующее требованиям метрики Алькубьерра. Однако
полости Казимира никак не связаны с теорией или механикой
искривления.
Эффект Казимира - это притягательная сила между
двумя параллельными проводящими и незаряженными пластинами,
возникающая из-за квантовых флуктуаций в вакууме. "Я думаю,
что это отличный пример того, что происходит, когда вы выполняете
работу по определенной причине и обнаруживаете что-то еще, чего не
ожидали найти", — сказал д-р Уайт в августе на Форуме по
двигательной энергетике Американского института аэронавтики и
астронавтики.
Простейшая теоретическая геометрия, проанализированная в работе,
финансируемой DARPA, состояла из стандартного
параллельно-пластинчатого резонатора Казимира со столбами,
расположенными вдоль средней плоскости резонатора для обнаружения
переходного электрического поля, возникающего в результате
поляризации вакуума, которая, как предполагается, происходит вдоль
средней плоскости резонатора, объясняет команда. Для численной
оценки реакции вакуума на полость Казимира была использована
специальная аналитическая методика, и "эти аналитические результаты
оказались качественно весьма похожими на двумерное представление
требований к плотности энергии для метрики искажений Алькубьерра",
— пишут исследователи. Затем они протестировали миниатюрную модель
в виде сферы диаметром 1 мкм в сердцевине цилиндра диаметром 4 мкм,
чтобы выявить трехмерную плотность энергии Казимира, которая хорошо
коррелирует с требованиями метрики искажений Алькубьерре. "Эта
качественная корреляция предполагает, что эксперименты в масштабе
чипа могут быть исследованы, чтобы попытаться измерить крошечные
сигнатуры, иллюстрирующие присутствие предполагаемого явления:
настоящего, хотя и скромного, варп-пузыря", — заключают они.
|
|
Поперечное сечение
предсказанного
тороидального распределения плотности
энергии Казимира для системы сфера-цилиндр |
"Насколько мне известно, это первая работа в
рецензируемой литературе, в которой предложена осуществимая
наноструктура, которая, как предсказывается, проявит настоящий
варп-пузырь", — сказал Уайт в интервью The Debrief. По его словам,
результаты исследования не только подтверждают предсказанную
тороидальную структуру и отрицательные энергетические аспекты
варп-пузыря, но и открывают новые потенциальные пути, по которым он
и другие исследователи могут пойти, чтобы однажды успешно построить
космический корабль, способный к искривлению, в реальном мире. "Это
потенциальная структура, которую мы можем предложить
сообществу и которая может генерировать распределение плотности
энергии отрицательного вакуума, очень похожее на то, что требуется
для искривления пространства типа Алькубьерре", —
пояснил Уайт. Команда еще не построила наноразмерный варп-корабль,
но, предположительно, у них есть для этого средства. "Если бы
команда SIF когда-нибудь занялась этим, мы бы, вероятно,
использовали 3D-принтер nanoscribe GT, печатающий в наномасштабе",
— сказал Уайт, добавив, что в настоящее время он и его коллеги
сосредоточены исключительно на изготовлении полостей Казимира.
Однако Уайт и его команда также предложили второй проверяемый
эксперимент, который включает в себя соединение нескольких
варп-пузырей, созданных эффектом Казимира в виде цепочки. По его
словам, такая конструкция позволит исследователям лучше понять
физику структуры уже созданного варп-пузыря (с помощью анализа
оптических свойств), а также то, как корабль может однажды пересечь
реальное пространство внутри такого пузыря. "Объединив большое их
количество в ряд, мы можем увеличить величину эффекта, чтобы мы
могли его увидеть (и изучить)", — добавил он. Учитывая масштаб
этого открытия и его потенциальные последствия, Уайт считает, что
проектирование и испытания его варп-мини-корабля - это лишь вопрос
времени, и эта веха, по его словам, будет медленно, но неуклонно
продвигать весь процесс к конечной цели: способный к варпу
космический корабль
.
©