Энергия непустой пустоты

Даже если я нахожусь в космическом корабле в самой середине и у меня есть отрицательная энергия, то я никак не смогу разместить ее там, где это нужно. Сама по себе идея варп-корабля прекрасная. Мне она нравится, потому что я сам о ней написал. Но есть целый ряд ограничений, которые я увидел с годами, и я не понимаю, как можно решить все эти проблемы.

Мигель Алькубьерре

Хотя измерить отрицательную энергию пока никому не удалось, некоторые физики предсказывают, что она не только существует, но её и можно создать в лабораторных условиях. В качестве примера способа выработки такой энергии они приводят эффект Казимира. Если две достаточно большие параллельные токопроводящие пластины разместить очень близко одна к другой в глубоком вакууме, то между ними возникнет притяжение. В теории это связывают с океаном мгновенно появляющихся и тут же исчезающих виртуальных частиц, насыщающих «непустую пустоту» физического вакуума. Благодаря всплескам случайных (спонтанных) полей, рождению пар частиц и античастиц на очень короткое время, энергия может стать несколько большей или меньшей ее среднего, классического значения. Это иногда называют «кипением» физического вакуума, где вблизи нулевого уровня энергии всегда есть области с положительной и отрицательной энергией. Здесь же последователи Алькубьерре надеются создавать отрицательную энергию в малых количествах. Но, как считает большинство ученых, недостаток модели Алькубьерре состоит в том, что негативной энергии требуется очень много, гораздо больше, чем ее можно «выкачать» с помощью эффекта Казимира.

Несомненно, что из-за проблем с отрицательной энергией «варп-двигатель», по сути, является самым трудноосуществимым из всех перспективных проектов НАСА в плане создания инновационных космических силовых установок.

Научное сообщество утверждает, что создать «пространственный агрегат Алькубьерре» ни Уайту, ни кому-либо другому никогда не удастся. Эксперты говорят, что принцип действия «варп-двигателя» полностью «выпадает» из всех известных законов природы и физики.

Несомненно, что действующая модель «варп-двигателя» имела бы колоссальное значение не только для полетов в космос, но и для фундаментальной науки. Конечно, подобный аппарат даст космическим исследователям возможность выходить не только за пределы Солнечной системы, но и путешествовать в нашем секторе Млечного Пути. Уайт даже подсчитал, что если на существующих химических двигателях путешествие к ближайшей звездной системе Проксима Центавра займет никак не меньше полусотни тысячелетий, то «варп-звездолет» одолеет это расстояние за пару недель.

Впрочем, существуют и иные варианты межзвездных полетов…

Путешествие по червоточине

И наконец, варп-двигатель создает концептуальную проблему. В теории относительности перемещение быстрее света эквивалентно перемещению во времени. Говоря о том, что создание варп-двигателя возможно, Уайт фактически заявляет, что может создать машину времени.

Лоуренс Форд, профессор Университета Тафтса, США

Не останавливаясь на достигнутом, Уайт уже разрабатывает более передовую технологию по сравнению с «варп-двигателем». Это «Квантовый вакуумный плазменный ракетный двигатель малой тяги» (КВПД). Это устройство будет использовать в качестве топлива в открытом космосе…. «квантовые колебания метрики пространства-времени». Соответственно, космическому кораблю с КВПД любое топливо вообще не понадобится!

Между тем у проектов Уайта есть и серьезные конкуренты. Так, через год после появления концепции «двигателя Алькубьерре» российский физик-теоретик Сергей Красников предложил свою оригинальную схему устройства для сверхсветовых космических путешествий. Идея получила название «трубы Красникова».

В ее основе лежит искусственное искривление пространства-времени по принципу «подпространственной червоточины», иногда называемой кротовой норой или просто кротовиной. Гипотетически корабль будет двигаться по прямой от Земли к заданной звезде сквозь искривленное пространство-время, проходя через другие измерения.

Согласно теории Красникова, космический путешественник вернется обратно в то же самое время, когда он отправился в путь.

Когда речь идет о поиске подпространственных червоточин, первое, что обращает на себя внимание, – это бездонные провалы сколлапсировавших «застывших звезд». Об этих удивительнейших космических объектах сегодня много говорят, и сейчас мы не будем подробно останавливаться на их свойствах.

Астрофизики считают, что многие свойства коллапсаров говорят о том, что воронки замерзших звезд вполне могут быть входными порталами червоточин пространства-времени. Если это так, то можно (пока еще чисто умозрительно) попытаться приспособить их для путешествий в пространстве и времени, ведь время в их окрестностях останавливается лишь для внешнего наблюдателя, а для космонавтов, устремившихся в жерло черной дыры, все будет идти своим чередом, и никакого замирания процессов они не заметят.

Эта гипотеза особенно интересна тем, что астрономические теории предсказывают существование удивительных объектов с прямо противоположными коллапсарам свойствами. Такие «белые дыры» еще более загадочны, чем их черные сестры, и должны неудержимо извергать вещество. Нырнув в зев черной дыры, звездолет мог бы вынырнуть из диска ее белой сестры в какую-нибудь пространственно-временную область нашего мира или совсем в другую вселенную, связанную с нашей лишь тонкой горловиной червячного лаза.

К сожалению, есть большие сомнения в реальности подобных путешествий. Дело в том, что гравитационные поля вблизи гравитационных радиусов черных и белых дыр неимоверно велики и быстро растут по мере того, как звездолет втягивается внутрь подпространственного канала. Они сначала закрутят и вытянут корабль в длинные нити, а затем разорвут их на мельчайшие частички. Даже в земных условиях, где тяготение сравнительно невелико, силы притяжения на поверхности планеты и на орбите спутника значительно отличаются. На поверхности Земли они вызывают многометровой высоты приливы и отливы, ну а в недрах застывших звезд-коллапсаров перепады гравитационных сил просто чудовищны. Им не могут противостоять, распадаясь на части, не только атомные ядра, но и элементарные частички. И спастись никак нельзя, обратного пути нет, ведь черная дыра не выпускает даже лучей света.

Некоторые астрофизики считают, что есть определенные надежды на вращающиеся коллапсары. В этом случае связанные с вращением центробежные эффекты отчасти компенсируют притяжение, и это может сделать входной портал проходимым. Однако расчеты других физиков-теоретиков показывают, что при этом подпространственная червоточина становится крайне неустойчива и под действием стягивающих гравитационных сил может мгновенно «схлопнуться». Сквозь нее нельзя проскочить даже со скоростью света! К тому же происходящие внутри процессы перестройки вакуума порождают мощные потоки смертоносной радиации.

Тем не менее, несмотря на кажущуюся фантастичность, ряд физиков упорно продолжают разработку подобных проектов, считая, что они вполне могут составить конкуренцию варп-космолетам. Пока еще трудно говорить о конкретных деталях строения «подпространственного метро», связывающего порталы черных (а возможно, и белых) дыр. Однако даже в далекой перспективе подобные удивительнейшие инженерные «астросооружения» выглядят довольно многообещающе, ни в чем не уступая межзвездным варп-трассам.