მზის სისტემა დიდი ხანია არ იწვევს სამეცნიერო ფანტასტიკის მწერლების განსაკუთრებულ ინტერესს. მაგრამ, გასაკვირია, რომ ჩვენი „მშობლიური“ პლანეტები ზოგიერთ მეცნიერს დიდ შთაგონებას არ იწვევს, თუმცა ისინი პრაქტიკულად ჯერ კიდევ არ არის გამოკვლეული.

ძლივს გაჭრა ფანჯარა სივრცეში, კაცობრიობა იშლება უცნობ დისტანციებზე და არა მარტო ოცნებებში, როგორც ადრე.
სერგეი კოროლევი ასევე დაჰპირდა, რომ მალე გაფრინდა კოსმოსში "პროფკავშირის ბილეთით", მაგრამ ეს ფრაზა უკვე ნახევარი საუკუნისაა და კოსმოსური ოდისეა ჯერ კიდევ ელიტის ხვედრია - ძალიან ძვირი. თუმცა, ორი წლის წინ, HACA-მ დაიწყო გრანდიოზული პროექტი 100 წლიანი ვარსკვლავური ხომალდი,რაც გულისხმობს კოსმოსური ფრენების სამეცნიერო-ტექნიკური საფუძვლის თანდათანობით და ხანგრძლივ შექმნას.

ამ უპრეცედენტო პროგრამამ უნდა მიიზიდოს მეცნიერები, ინჟინრები და ენთუზიასტები მთელი მსოფლიოდან. თუ ყველაფერი წარმატებული იქნება, 100 წელიწადში კაცობრიობა შეძლებს ვარსკვლავთშორისი გემის აშენებას და ჩვენ მზის სისტემაში ტრამვაივით ვიმოძრავებთ.

მაშ, რა პრობლემებია გადასაჭრელი, რომ ვარსკვლავური ფრენა რეალობად იქცეს?

დრო და სიჩქარე შედარებითია

რაც არ უნდა უცნაურად ჩანდეს, ავტომატური მანქანების ასტრონომია ზოგიერთ მეცნიერს თითქმის მოგვარებულ პრობლემად ეჩვენება. და ეს იმისდა მიუხედავად, რომ აზრი არ აქვს ვარსკვლავებზე ავტომატების გაშვებას ლოკოკინების ამჟამინდელი სიჩქარით (დაახლოებით 17 კმ/წმ) და სხვა პრიმიტიული (ასეთი უცნობი გზებისთვის) აღჭურვილობით.

ახლა ამერიკულმა კოსმოსურმა ხომალდმა Pioneer 10-მა და Voyager 1-მა მზის სისტემა დატოვეს, მათთან არანაირი კავშირი აღარ არის. Pioneer 10 მიემართება ვარსკვლავის ალდებარანისკენ. თუ მას არაფერი დაემართება, ის ამ ვარსკვლავის სიახლოვეს მიაღწევს... 2 მილიონ წელიწადში. ანალოგიურად იარეთ სამყაროს და სხვა მოწყობილობებზე.

ასე რომ, განურჩევლად იმისა, ხომალდი საცხოვრებლად ვარგისია თუ არა, ვარსკვლავებისკენ ფრენისთვის მას სინათლის სიჩქარესთან მიახლოებული მაღალი სიჩქარე სჭირდება. თუმცა, ეს დაგეხმარებათ მხოლოდ უახლოეს ვარსკვლავებთან ფრენის პრობლემის მოგვარებაში.

„მაშინაც კი, თუ ჩვენ მოვახერხეთ ვარსკვლავური ხომალდის აგება, რომელსაც შეეძლო სინათლის სიჩქარესთან მიახლოებული სიჩქარით ფრენა“, - წერდა კ. არის დაახლოებით 100000 სინათლის წელი. მაგრამ დედამიწაზე ამ დროის განმავლობაში ბევრად მეტი გაივლის.

ფარდობითობის თეორიის მიხედვით, დროის მსვლელობა ორ სისტემაში, რომლებიც ერთმანეთთან შედარებით მოძრაობენ, განსხვავებულია. ვინაიდან დიდ დისტანციებზე გემს ექნება დრო განავითაროს სინათლის სიჩქარესთან ძალიან ახლოს სიჩქარე, დედამიწაზე და გემზე დროის სხვაობა განსაკუთრებით დიდი იქნება.

ვარაუდობენ, რომ ვარსკვლავთშორისი ფრენების პირველი მიზანი იქნება ალფა კენტავრი (სამი ვარსკვლავიანი სისტემა) - ჩვენთან ყველაზე ახლოს. სინათლის სიჩქარით იქ ფრენა შეიძლება 4,5 წელიწადში, დედამიწაზე ამ დროის განმავლობაში ათი წელი გავა. მაგრამ რაც უფრო დიდია მანძილი, მით მეტია დროის სხვაობა.

გახსოვთ ივან ეფრემოვის ცნობილი ანდრომედას ნისლეული? იქ ფრენა იზომება წლებით და მიწიერი. მშვენიერი ამბავი, რბილად რომ ვთქვათ. თუმცა, ეს ნანატრი ნისლეული (უფრო ზუსტად, ანდრომედას გალაქტიკა) ჩვენგან 2,5 მილიონი სინათლის წლის მანძილზე მდებარეობს.

ზოგიერთი გათვლებით, ასტრონავტების მოგზაურობას 60 წელზე მეტი დასჭირდება (ვარსკვლავური ხომალდის საათების მიხედვით), მაგრამ დედამიწაზე მთელი ეპოქა გაივლის. როგორ შეხვდებიან კოსმოსურ „ნეანდერტალელებს“ მათი შორეული შთამომავლები? და დედამიწა ცოცხალი იქნება საერთოდ? ანუ დაბრუნება ძირითადად უაზროა. თუმცა, როგორც თავად ფრენა: უნდა გვახსოვდეს, რომ ჩვენ ვხედავთ ანდრომედას გალაქტიკას ისეთს, როგორიც იყო 2,5 მილიონი წლის წინ - მისი სინათლე ჩვენამდე აღწევს. რა აზრი აქვს უცნობ სამიზნეზე ფრენას, რომელიც, ალბათ, დიდი ხანია, ყოველ შემთხვევაში, ყოფილი სახით და ძველ ადგილას არ არსებობს?

ეს ნიშნავს, რომ სინათლის სიჩქარით ფრენებიც კი გამართლებულია მხოლოდ შედარებით ახლოს ვარსკვლავებამდე. თუმცა, მანქანები, რომლებიც დაფრინავენ სინათლის სიჩქარით, ჯერჯერობით მხოლოდ თეორიით ცხოვრობენ, რომელიც წააგავს სამეცნიერო ფანტასტიკას, თუმცა, სამეცნიერო.

პლანეტის ზომის ხომალდი

ბუნებრივია, უპირველეს ყოვლისა, მეცნიერებს გაუჩნდათ იდეა გემის ძრავაში ყველაზე ეფექტური თერმობირთვული რეაქციის გამოყენება - როგორც უკვე ნაწილობრივ ათვისებული (სამხედრო მიზნებისთვის). თუმცა, ორმხრივი მოგზაურობისთვის სინათლის სიჩქარესთან ახლოს, თუნდაც იდეალური სისტემის დიზაინით, საჭიროა საწყისი მასის და საბოლოო მასის შეფარდება მინიმუმ 10 ოცდამეათე ხარისხთან. ანუ კოსმოსური ხომალდი უზარმაზარ მატარებელს ჰგავს პატარა პლანეტის ზომის საწვავით. დედამიწიდან კოსმოსში ასეთი კოლოსის გაშვება შეუძლებელია. დიახ, და ორბიტაზე შეგროვება - ასევე, ტყუილად არ არის, რომ მეცნიერები არ განიხილავენ ამ ვარიანტს.

ფოტონის ძრავის იდეა მატერიის განადგურების პრინციპის გამოყენებით ძალიან პოპულარულია.

ანიჰილაცია არის ნაწილაკის და ანტინაწილაკის ტრანსფორმაცია მათი შეჯახებისას ნებისმიერ სხვა ნაწილაკად, რომელიც განსხვავდება ორიგინალისგან. ყველაზე შესწავლილი არის ელექტრონისა და პოზიტრონის განადგურება, რომელიც წარმოქმნის ფოტონებს, რომელთა ენერგიაც კოსმოსურ ხომალდს ამოძრავებს. ამერიკელი ფიზიკოსების რონან კინისა და ვეი-მინგ ჟანგის გამოთვლები აჩვენებს, რომ თანამედროვე ტექნოლოგიებზე დაფუძნებული, შესაძლებელია ანიჰილაციის ძრავის შექმნა, რომელსაც შეუძლია კოსმოსური ხომალდის აჩქარება სინათლის სიჩქარის 70%-მდე.

თუმცა, შემდგომი პრობლემები იწყება. სამწუხაროდ, ანტიმატერიის გამოყენება სარაკეტო საწვავად ძალიან რთულია. განადგურების დროს ხდება ყველაზე ძლიერი გამა გამოსხივების ციმციმები, რომლებიც საზიანოა ასტრონავტებისთვის. გარდა ამისა, გემთან პოზიტრონის საწვავის შეხება სავსეა ფატალური აფეთქებით. დაბოლოს, ჯერ არ არსებობს საკმარისი ანტიმატერიის მოპოვების და დიდი ხნის განმავლობაში შესანახი ტექნოლოგიები: მაგალითად, ანტიწყალბადის ატომი ახლა 20 წუთზე ნაკლებ დროში „ცოცხლობს“, ხოლო პოზიტრონის მილიგრამის გამომუშავება 25 მილიონი დოლარი ღირს.

მაგრამ, დავუშვათ, დროთა განმავლობაში ეს პრობლემები შეიძლება მოგვარდეს. თუმცა, ბევრი საწვავი მაინც იქნება საჭირო და ფოტონის ვარსკვლავური ხომალდის საწყისი მასა მთვარის მასასთან იქნება შედარებული (კონსტანტინე ფეოქტისტოვის მიხედვით).

გატეხა აფრები!

დღეს ყველაზე პოპულარულ და რეალისტურ ვარსკვლავთ ხომალდად ითვლება მზის იალქნიანი, რომლის იდეა საბჭოთა მეცნიერ ფრიდრიხ ზანდერს ეკუთვნის.

მზის (სინათლე, ფოტონი) იალქანი არის მოწყობილობა, რომელიც იყენებს მზის ან ლაზერის წნევას სარკის ზედაპირზე კოსმოსური ხომალდის ასაწევად.
1985 წელს ამერიკელმა ფიზიკოსმა რობერტ ფორვარდმა შესთავაზა მიკროტალღური ენერგიით აჩქარებული ვარსკვლავთშორისი ზონდის დიზაინი. პროექტი ითვალისწინებდა, რომ ზონდი უახლოეს ვარსკვლავებს 21 წელიწადში მიაღწევდა.

XXXVI საერთაშორისო ასტრონომიულ კონგრესზე შემოთავაზებული იქნა ლაზერული კოსმოსური ხომალდის პროექტი, რომლის მოძრაობა უზრუნველყოფილია მერკურის ორბიტაზე მდებარე ოპტიკური ლაზერების ენერგიით. გათვლებით, ამ დიზაინის ვარსკვლავური ხომალდის გზას ვარსკვლავ ეპსილონ ერიდანამდე (10,8 სინათლის წელი) და უკან 51 წელი დასჭირდება.

”ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ჩვენ შევძლებთ მნიშვნელოვანი პროგრესის მიღწევას სამყაროს გაგებაში, რომელშიც ვცხოვრობთ, მზის სისტემაში მოგზაურობის შედეგად მიღებული მონაცემების საფუძველზე. ბუნებრივია, აზროვნება ვარსკვლავებისკენ იქცევა. ყოველივე ამის შემდეგ, ადრე გაიგეს, რომ დედამიწის ირგვლივ ფრენები, ფრენები ჩვენი მზის სისტემის სხვა პლანეტებზე არ არის საბოლოო მიზანი. ვარსკვლავებისკენ გზის გაკვრა მთავარ ამოცანად ჩანდა.

ეს სიტყვები სამეცნიერო ფანტასტიკის მწერალს კი არ ეკუთვნის, არამედ კოსმოსური ხომალდის დიზაინერსა და კოსმონავტ კონსტანტინე ფეოქტისტოვს. მეცნიერის თქმით, მზის სისტემაში რაიმე განსაკუთრებული ახალი არ მოიძებნება. და ეს იმისდა მიუხედავად, რომ ადამიანი ჯერჯერობით მხოლოდ მთვარეზე გაფრინდა ...

თუმცა, მზის სისტემის გარეთ, მზის შუქის წნევა ნულს მიაღწევს. აქედან გამომდინარე, არსებობს პროექტი, რომ დააჩქაროს მზის იალქნიანი ლაზერული სისტემებით ზოგიერთი ასტეროიდიდან.

ეს ყველაფერი ჯერ კიდევ თეორიაა, მაგრამ პირველი ნაბიჯები უკვე გადადგმულია.

1993 წელს 20 მეტრის სიგანის მზის იალქანი პირველად განლაგდა რუსულ გემზე Progress M-15 პროექტის Znamya-2-ის ფარგლებში. „პროგრესს“ მირის სადგურთან შეერთებისას, მისმა ეკიპაჟმა დაამონტაჟა რეფლექტორის განლაგების განყოფილება „პროგრესის“ ბორტზე. შედეგად, რეფლექტორმა შექმნა 5 კმ სიგანის ნათელი ლაქა, რომელიც ევროპის გავლით რუსეთში 8 კმ/წმ სიჩქარით გაიარა. სინათლის ლაქას ჰქონდა სავსე მთვარის სიკაშკაშე დაახლოებით.

ასე რომ, მზის იალქნიანი ნავის უპირატესობა არის ბორტზე საწვავის ნაკლებობა, ნაკლოვანებები არის აფრების დიზაინის დაუცველობა: სინამდვილეში, ეს არის ჩარჩოზე გადაჭიმული თხელი კილიტა. სად არის გარანტია, რომ იალქანი არ მიიღებს ხვრელებს კოსმოსური ნაწილაკებისგან გზაზე?

იალქნიანი ვერსია შეიძლება იყოს შესაფერისი რობოტული ზონდების, სადგურებისა და სატვირთო გემების გასაშვებად, მაგრამ არ არის შესაფერისი პილოტირებული დასაბრუნებელი ფრენებისთვის. არსებობს სხვა ვარსკვლავური ხომალდების დიზაინი, მაგრამ ისინი გარკვეულწილად წააგავს ზემოთ მოცემულს (იგივე მასიური პრობლემებით).

სიურპრიზები ვარსკვლავთშორის სივრცეში

როგორც ჩანს, სამყაროში მოგზაურებს ბევრი სიურპრიზი ელის. მაგალითად, ამერიკულმა მოწყობილობამ Pioneer 10-მა მზის სისტემიდან გამოსვლისას დაიწყო უცნობი წარმოშობის ძალის განცდა, რამაც გამოიწვია სუსტი შენელება. გაკეთდა მრავალი წინადადება, ინერციის ან თუნდაც დროის გაურკვეველ ეფექტამდე. ჯერ კიდევ არ არსებობს ამ ფენომენის ცალსახა ახსნა, განიხილება სხვადასხვა ჰიპოთეზა: მარტივი ტექნიკურისაგან (მაგალითად, აპარატში გაზის გაჟონვის რეაქტიული ძალა) ახალი ფიზიკური კანონების დანერგვამდე.

კიდევ ერთმა კოსმოსურმა ხომალდმა, ვოიაჯერ 1-მა, აღმოაჩინა ფართობი ძლიერი მაგნიტური ველით მზის სისტემის კიდეზე. მასში ვარსკვლავთშორისი სივრციდან დამუხტული ნაწილაკების წნევა იწვევს მზის მიერ შექმნილი ველის გასქელებას. მოწყობილობა ასევე დარეგისტრირდა:

• მაღალი ენერგიის მქონე ელექტრონების რაოდენობის ზრდა (დაახლოებით 100-ჯერ), რომლებიც მზის სისტემაში შედიან ვარსკვლავთშორისი სივრციდან;
• გალაქტიკური კოსმოსური სხივების დონის მკვეთრი ზრდა - ვარსკვლავთშორისი წარმოშობის მაღალი ენერგიით დამუხტული ნაწილაკები.

და ეს მხოლოდ წვეთია ზღვაში! თუმცა, ისიც კი, რაც დღეს ცნობილია ვარსკვლავთშორისი ოკეანის შესახებ, საკმარისია სამყაროში სერფინგის შესაძლებლობაზე ეჭვის შეტანისთვის.

ვარსკვლავებს შორის სივრცე ცარიელი არ არის. ყველგან არის გაზის, მტვრის, ნაწილაკების ნარჩენები. სინათლის სიჩქარესთან მიახლოებული სიჩქარით გადაადგილების მცდელობისას, ხომალდთან შეჯახებული თითოეული ატომი იქნება მაღალი ენერგიის კოსმოსური სხივების ნაწილაკი. ასეთი დაბომბვის დროს მძიმე რადიაციის დონე დაუშვებლად გაიზრდება უახლოეს ვარსკვლავებთან ფრენის დროსაც კი.

და ასეთი სიჩქარით ნაწილაკების მექანიკური ზემოქმედება ფეთქებადი ტყვიების მსგავსი იქნება. ზოგიერთი გათვლებით, ვარსკვლავთმრიცხველის დამცავი ეკრანის ყოველი სანტიმეტრი განუწყვეტლივ გაისროლა წუთში 12 გასროლის სიჩქარით. ნათელია, რომ ვერც ერთი ეკრანი ვერ გაუძლებს ასეთ ექსპოზიციას რამდენიმე წლის ფრენის განმავლობაში. ან მას მოუწევს მიუღებელი სისქე (ათეულობით და ასეულობით მეტრი) და მასა (ასიათასობით ტონა).

სინამდვილეში, მაშინ ვარსკვლავური ხომალდი ძირითადად შედგება ამ ეკრანისა და საწვავისგან, რასაც რამდენიმე მილიონი ტონა დასჭირდება. ამ გარემოებების გამო, ასეთი სიჩქარით ფრენა შეუძლებელია, მით უმეტეს, რომ გზად შეიძლება გადაეყაროთ არა მხოლოდ მტვერს, არამედ რაღაც უფრო დიდს, ან გაურკვეველ გრავიტაციულ ველში მოხვდეთ. შემდეგ კი სიკვდილი ისევ გარდაუვალია. ამრიგად, მაშინაც კი, თუ შესაძლებელია კოსმოსური ხომალდის დაჩქარება სუბლუმინალურ სიჩქარემდე, მაშინ ის ვერ მიაღწევს საბოლოო მიზანს - ძალიან ბევრი დაბრკოლება იქნება მის გზაზე. ამიტომ, ვარსკვლავთშორისი ფრენები შეიძლება განხორციელდეს მხოლოდ მნიშვნელოვნად დაბალი სიჩქარით. მაგრამ შემდეგ დროის ფაქტორი ამ ფრენებს უაზრო ხდის.

გამოდის, რომ შეუძლებელია მატერიალური სხეულების გადაზიდვის პრობლემის გადატანა გალაქტიკურ დისტანციებზე სინათლის სიჩქარესთან მიახლოებული სიჩქარით. მექანიკური სტრუქტურის დახმარებით სივრცისა და დროის გარღვევას აზრი არ აქვს.

MOLE HOLE

სამეცნიერო ფანტასტიკა, რომელიც ცდილობდა დაძლიოს დაუოკებელი დრო, გამოიგონა, თუ როგორ უნდა „გაღრღენო ხვრელები“ ​​სივრცეში (და დროში) და „დაკეცო“ იგი. მათ მოიფიქრეს სხვადასხვა ჰიპერსივრცის ნახტომი სივრცის ერთი წერტილიდან მეორეზე, შუალედური უბნების გვერდის ავლით. ახლა მეცნიერები შეუერთდნენ სამეცნიერო ფანტასტიკის მწერლებს.

ფიზიკოსებმა დაიწყეს მატერიის უკიდურესი მდგომარეობების და ეგზოტიკური ხარვეზების ძებნა სამყაროში, სადაც აინშტაინის ფარდობითობის თეორიის საპირისპიროდ შეგიძლიათ სუპერნათური სიჩქარით გადაადგილება.

ასე დაიბადა ჭიის ხვრელის იდეა. ეს ბურუსი აკავშირებს სამყაროს ორ ნაწილს მოჩუქურთმებული გვირაბის მსგავსად, რომელიც აკავშირებს ორ ქალაქს, რომლებიც გამოყოფილია მაღალი მთით. სამწუხაროდ, ჭიის ხვრელები მხოლოდ აბსოლუტურ ვაკუუმშია შესაძლებელი. ჩვენს სამყაროში ეს ბურუსები უკიდურესად არასტაბილურია: მათ შეუძლიათ უბრალოდ ჩამოინგრა, სანამ იქ კოსმოსური ხომალდი მოხვდება.

თუმცა, სტაბილური ჭიის ხვრელების შესაქმნელად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ჰოლანდიელი ჰენდრიკ კაზიმირის მიერ აღმოჩენილი ეფექტი. იგი შედგება ვაკუუმში კვანტური რხევების გავლენის ქვეშ დაუმუხტი სხეულების ურთიერთმიზიდულობაში. გამოდის, რომ ვაკუუმი მთლად ცარიელი არ არის, გრავიტაციულ ველში არის რყევები, რომლებშიც ნაწილაკები და მიკროსკოპული ჭიის ხვრელები სპონტანურად ჩნდებიან და ქრება.

რჩება მხოლოდ ერთი ხვრელის პოვნა და გაჭიმვა, მოთავსება ორ სუპერგამტარ ბურთს შორის. ჭიის ხვრელის ერთი პირი დედამიწაზე დარჩება, მეორე კი კოსმოსური ხომალდით სინათლის სიჩქარით გადაინაცვლებს ვარსკვლავამდე - საბოლოო ობიექტამდე. ანუ, კოსმოსური ხომალდი, როგორც იქნა, ურტყამს გვირაბს. როგორც კი ვარსკვლავური ხომალდი დანიშნულების ადგილს მიაღწევს, ჭიის ხვრელი გაიხსნება ნამდვილი ელვისებური ვარსკვლავთშორისი მოგზაურობისთვის, რომლის ხანგრძლივობა გამოითვლება წუთებში.

WARP BUBBLE

ჭიის ხვრელის ბუშტის გამრუდების თეორიის მსგავსი. 1994 წელს მექსიკელმა ფიზიკოსმა მიგელ ალკუბიერმა შეასრულა გამოთვლები აინშტაინის განტოლებების მიხედვით და აღმოაჩინა სივრცითი კონტინიუმის ტალღური დეფორმაციის თეორიული შესაძლებლობა. ამ შემთხვევაში სივრცე შემცირდება კოსმოსური ხომალდის წინ და ერთდროულად გაფართოვდება მის უკან. ვარსკვლავური ხომალდი, როგორც ეს იყო, მოთავსებულია გამრუდების ბუშტში, რომელსაც შეუძლია შეუზღუდავი სიჩქარით მოძრაობა. იდეის გენიალურობა ის არის, რომ კოსმოსური ხომალდი მრუდის ბუშტში დგას და ფარდობითობის თეორიის კანონები არ ირღვევა. ამავდროულად, თვით მრუდის ბუშტი მოძრაობს, ლოკალურად ამახინჯებს სივრცე-დროს.

სინათლეზე სწრაფად მოგზაურობის შეუძლებლობის მიუხედავად, არაფერი უშლის ხელს სივრცეს სინათლეზე უფრო სწრაფად გადაადგილებას ან გავრცელებას სივრცე-დროის არევისგან, რაც, როგორც ვარაუდობენ, მოხდა მაშინვე დიდი აფეთქების შემდეგ, სამყაროს ფორმირებისას.

ყველა ეს იდეა ჯერ კიდევ არ ჯდება თანამედროვე მეცნიერების ჩარჩოებში, მაგრამ 2012 წელს NASA-ს წარმომადგენლებმა გამოაცხადეს დოქტორ ალკუბიერის თეორიის ექსპერიმენტული ტესტის მომზადება. ვინ იცის, იქნებ აინშტაინის ფარდობითობის თეორია ოდესმე გახდეს ახალი გლობალური თეორიის ნაწილი. ყოველივე ამის შემდეგ, სწავლის პროცესი უსასრულოა. ასე რომ, ერთ დღეს ჩვენ შევძლებთ ეკლების გარღვევას ვარსკვლავებამდე.

ირინა გრომოვა

1) ფარები ანათებს სხვა ობიექტებს და ირეკლავს თვალებში?

არა. მოგეხსენებათ, სინათლის სიჩქარეს ვერ გადააჭარბებთ. ეს ნიშნავს, რომ ერთ-ერთ მიმართულებაში შუქი საერთოდ ვერ ანათებს, რადგან ის ვერ აჭარბებს მანქანის სიჩქარეს, ამიტომ ის არასოდეს გაქრება ფარებიდან. თუმცა, ჩვენ ვცხოვრობთ მრავალგანზომილებიან სამყაროში და ყველა სინათლე არ ანათებს ერთი მიმართულებით.

წარმოიდგინეთ ორგანზომილებიანი მანქანა მასის გარეშე (ანუ მოძრაობს სინათლის სიჩქარით), რომელიც ასხივებს ორ ფოტონს, ერთი ზემოთ და ერთი ქვემოთ. ორი სხივი გამოეყო მანქანას და რჩება მის უკან. ისინი მოძრაობენ სინათლის იმავე სიჩქარით, მაგრამ ვერ მოძრაობენ წინისევე სწრაფად, რადგან სიჩქარის ერთ-ერთი ვექტორი არის ზევით/ქვევით, ამიტომ ჩვენ მათ გადავუსწრებთ. შემდეგ ეს ფოტონები ხვდებიან რაიმე დაბრკოლებას მათ გზაზე, როგორიცაა საგზაო ნიშანი ან ხე, და აისახება უკან. პრობლემა ის არის, რომ ისინი ვეღარ დაგიჭერენ. ტროტუარზე მოსიარულე სხვა ადამიანებს შეუძლიათ დაინახონ არეკლილი შუქი, მაგრამ თქვენ უკვე დატოვეთ და ვერასოდეს დაინახავთ მას.

აი, ყველაფერი შეიძლება აიხსნას მხოლოდ იმით, რომ ყველა სინათლე მოძრაობს ერთი და იგივე სიჩქარით, არ აქვს მნიშვნელობა სად. მას თითქმის არაფერი აქვს საერთო ფარდობითობის თეორიასთან.

თუმცა, არის უფრო ჰარდკორ ვერსიაც.

2) შეიძლება თუ არა სინათლის სიჩქარით მოძრავ ნივთებს ფარები ჰქონდეთ? შეუძლიათ კი ჰქონდეთ ხედვა?

სწორედ აქ მოქმედებს ფარდობითობის გიჟური ჭეშმარიტება, ასე რომ არ უნდა გრცხვენოდეთ, თუ რამეს ვერ გაიგებთ, მაგრამ პასუხი ისევ არაა.

თქვენ შეიძლება გაეცნოთ დროის რელატივისტური გაფართოების კონცეფციას. დავუშვათ, მე და მეგობარი სხვადასხვა მატარებელში ვსხდებით და ერთმანეთისკენ მივდივართ. მანქანით, თუ ფანჯრიდან ერთმანეთის კუპეში არსებულ კედლის საათს გადავხედავთ, მაშინ ორივეშეამჩნიეთ, რომ ისინი ჩვეულებრივზე ნელა მიდიან. ეს იმიტომ კი არ ხდება, რომ საათი ნელდება, არამედ იმიტომ, რომ ჩვენს შორის შუქი ამოქმედდება: რაც უფრო სწრაფად ვმოძრაობთ, მით უფრო ნელა ვიბერებით ნაკლებად მოძრავ ობიექტებთან შედარებით. ეს იმიტომ ხდება, რომ დრო არ არის აბსოლუტური სამყაროს ყველა ობიექტისთვის, ის განსხვავებულია თითოეული ობიექტისთვის და დამოკიდებულია მის სიჩქარეზე. ჩვენი დრო დამოკიდებულია იმაზე ჩვენისიჩქარე სამყაროში. თქვენ შეგიძლიათ იფიქროთ, რომ ის მოძრაობს სხვადასხვა მიმართულებით სივრცე-დროის მასშტაბით. აქ არის გარკვეული პრობლემა, რადგან ჩვენი ტვინი არ არის ადაპტირებული სივრცე-დროის გეომეტრიის გასაგებად, მაგრამ მიდრეკილია წარმოადგინოს დრო, როგორც აბსოლუტური. თუმცა, ამ თემაზე ცოტაოდენი ლიტერატურის წაკითხვის შემდეგ, ჩვეულებრივ, შეგიძლიათ მიიღოთ ეს ბუნებრივი ფაქტი: ისინი, ვინც თქვენთან შედარებით სწრაფად მოძრაობენ, უფრო ნელა ბერდება.

დავუშვათ, რომ თქვენი მეგობარი ზის ჰიპოთეტურ მანქანაში და აჩქარებს სინათლის სიჩქარით. მოდით ჩავანაცვლოთ მისი სიჩქარე ჩვენს ფორმულაში და ვნახოთ რა არის პასუხი.

Ოჰ ოჰ! როგორც ჩანს, მას საერთოდ არ ჰქონდა დრო! რაღაც უნდა იყოს ჩვენს გამოთვლებში?! გამოდის, რომ არა. დრო. არა. არსებობს. ამისთვის. ობიექტები. Ზე. სიჩქარეები. სვეტა.

ის უბრალოდ არ არსებობს.

ეს ნიშნავს, რომ სინათლის სიჩქარით მყოფი საგნები ვერ აღიქვამენ „მოვლენილ“ მოვლენებს ისე, როგორც ჩვენ აღვიქვამთ მათ. მოვლენები არ შეიძლება გაიმართებამათთვის. მათ შეუძლიათ ქმედებების განხორციელება, მაგრამ გამოცდილებას ვერ იძენენ. თავად აინშტაინმა ერთხელ თქვა: "დრო არსებობს ისე, რომ ყველაფერი ერთდროულად არ მოხდეს." ეს არის კოორდინატი, რომელიც შექმნილია მოვლენების მნიშვნელოვანი თანმიმდევრობით ასაგებად, რათა გავიგოთ რა ხდება, მაგრამ ობიექტისთვის, რომელიც მოძრაობს სიჩქარით. მსუბუქი, ეს პრინციპი არ მუშაობს, რადგან ყველახდება ამავე დროს. სინათლის სიჩქარით მყოფი მოგზაური ვერასდროს დაინახავს, ​​იფიქრებს ან გრძნობს იმას, რასაც ჩვენ მნიშვნელოვნად მივიჩნევთ.

აი ასეთი მოულოდნელი დასკვნა.

ჩრდილებს შეუძლიათ სინათლეზე უფრო სწრაფად იმოგზაურონ, მაგრამ არ შეუძლიათ მატერიის ან ინფორმაციის გადატანა

შესაძლებელია თუ არა სუპერნათური ფრენა?

ამ სტატიის სექციებს აქვთ ქვესათაურები და შეგიძლიათ თითოეულ განყოფილებას ცალკე მიმართოთ.

FTL მოგზაურობის მარტივი მაგალითები

1. ჩერენკოვის ეფექტი

როდესაც ვსაუბრობთ ზელუმინალურ მოძრაობაზე, ვგულისხმობთ სინათლის სიჩქარეს ვაკუუმში. გ(299 792 458 მ/წმ). მაშასადამე, ჩერენკოვის ეფექტი არ შეიძლება ჩაითვალოს სუპერნათური მოძრაობის მაგალითად.

2. მესამე დამკვირვებელი

თუ რაკეტა ასწრაფად მიფრინავს ჩემგან 0.6cდასავლეთით და რაკეტა ბსწრაფად მიფრინავს ჩემგან 0.6cაღმოსავლეთით, მაშინ ვხედავ, რომ შორის მანძილი ადა ბსიჩქარით იზრდება 1.2c. რაკეტების ფრენის ყურება ადა ბგარედან მესამე დამკვირვებელი ხედავს, რომ რაკეტების ამოღების მთლიანი სიჩქარე მეტია გ .

თუმცა შედარებითი სიჩქარეარ არის სიჩქარის ჯამის ტოლი. რაკეტის სიჩქარე არაკეტასთან დაკავშირებით ბარის სიჩქარე, რომლითაც იზრდება რაკეტამდე მანძილი ა, რომელსაც ხედავს რაკეტაზე მფრინავი დამკვირვებელი ბ. ფარდობითი სიჩქარე უნდა გამოითვალოს რელატივისტური სიჩქარის დამატების ფორმულის გამოყენებით. (იხილეთ, როგორ დაამატებთ სიჩქარეებს ფარდობითობის განსაკუთრებულ სიბრტყეში?) ამ მაგალითში ფარდობითი სიჩქარე დაახლოებით არის 0.88c. ასე რომ, ამ მაგალითში ჩვენ არ მივიღეთ FTL.

3. სინათლე და ჩრდილი

იფიქრეთ იმაზე, თუ რამდენად სწრაფად შეუძლია ჩრდილის მოძრაობა. თუ ნათურა ახლოს არის, მაშინ თქვენი თითის ჩრდილი შორეულ კედელზე მოძრაობს ბევრად უფრო სწრაფად, ვიდრე თითი მოძრაობს. თითის კედლის პარალელურად გადაადგილებისას, ჩრდილის სიჩქარე შემოდის დ/დთითის სიჩქარეზე ჯერ მეტი. Აქ დარის მანძილი ნათურიდან თითამდე და დ- სანათიდან კედელამდე. სიჩქარე კიდევ უფრო დიდი იქნება, თუ კედელი დახრილია. თუ კედელი ძალიან შორს არის, მაშინ ჩრდილის მოძრაობა ჩამორჩება თითის მოძრაობას, რადგან სინათლეს კედელამდე მისვლას დრო სჭირდება, მაგრამ კედლის გასწვრივ მოძრავი ჩრდილის სიჩქარე კიდევ უფრო გაიზრდება. ჩრდილის სიჩქარე არ შემოიფარგლება სინათლის სიჩქარით.

კიდევ ერთი ობიექტი, რომელსაც შეუძლია სინათლეზე უფრო სწრაფად იმოგზაუროს, არის მთვარისკენ მიმართული ლაზერის სინათლის ლაქა. მანძილი მთვარემდე 385000 კმ. თქვენ შეგიძლიათ დამოუკიდებლად გამოთვალოთ მთვარის ზედაპირზე სინათლის ლაქის მოძრაობის სიჩქარე ხელში ლაზერული მაჩვენებლის მცირე რყევებით. ასევე შეიძლება მოგეწონოთ ტალღის მაგალითი, რომელიც პლაჟის სწორ ხაზს მცირე კუთხით ეჯახება. რა სიჩქარით შეიძლება მოძრაობდეს ტალღისა და ნაპირის გადაკვეთის წერტილი სანაპიროზე?

ეს ყველაფერი ბუნებაში შეიძლება მოხდეს. მაგალითად, პულსარის სინათლის სხივი შეიძლება გაიაროს მტვრის ღრუბლის გასწვრივ. ძლიერმა აფეთქებამ შეიძლება შექმნას სინათლის ან რადიაციის სფერული ტალღები. როდესაც ეს ტალღები იკვეთება ზედაპირთან, ამ ზედაპირზე ჩნდება სინათლის წრეები და უფრო სწრაფად ფართოვდება ვიდრე სინათლე. ასეთი ფენომენი შეინიშნება, მაგალითად, როდესაც ელვისებური ელვისებური ელექტრომაგნიტური პულსი გადის ზედა ატმოსფეროში.

4. მყარი სხეული

თუ გრძელი, ხისტი ჯოხი გაქვთ და ღეროს ერთ ბოლოზე მოხვდებით, მეორე ბოლო მაშინვე არ მოძრაობს? ეს არ არის ინფორმაციის სუპერლუმინალური გადაცემის გზა?

სწორი იქნებოდა თუიყო სრულიად ხისტი სხეულები. პრაქტიკაში, დარტყმა გადაეცემა ღეროს გასწვრივ ხმის სიჩქარით, რაც დამოკიდებულია ღეროს მასალის ელასტიურობასა და სიმკვრივეზე. გარდა ამისა, ფარდობითობის თეორია ზღუდავს მასალაში ხმის შესაძლო სიჩქარეს მნიშვნელობით გ .

იგივე პრინციპი მოქმედებს, თუ ძაფს ან ღეროს ვერტიკალურად უჭერთ, გაათავისუფლებთ და ის იწყებს ვარდნას გრავიტაციის გავლენის ქვეშ. ზედა ბოლო, რომელსაც გაუშვით, დაუყოვნებლივ იწყებს ვარდნას, მაგრამ ქვედა ბოლო მხოლოდ გარკვეული პერიოდის შემდეგ დაიწყებს მოძრაობას, რადგან დამჭერი ძალის დაკარგვა ღეროზე გადადის მასალაში ხმის სიჩქარით.

ელასტიურობის რელატივისტური თეორიის ფორმულირება საკმაოდ რთულია, მაგრამ ზოგადი იდეა შეიძლება ილუსტრირებული იყოს ნიუტონის მექანიკის გამოყენებით. იდეალურად დრეკადი სხეულის გრძივი მოძრაობის განტოლება შეიძლება გამოვიდეს ჰუკის კანონიდან. აღნიშნეთ ღეროს წრფივი სიმკვრივე ρ იანგის მოდული ი. გრძივი ოფსეტური Xაკმაყოფილებს ტალღის განტოლებას

ρ d 2 X/dt 2 - Y d 2 X/dx 2 = 0

თვითმფრინავის ტალღური ხსნარი მოძრაობს ხმის სიჩქარით ს, რომელიც განისაზღვრება ფორმულიდან s 2 = Y/ρ. ტალღის განტოლება არ იძლევა საშუალებას, რომ გარემოს აშლილობა უფრო სწრაფად მოძრაობდეს, ვიდრე სიჩქარეზე ს. გარდა ამისა, ფარდობითობის თეორია დებს საზღვრებს ელასტიურობის ოდენობას: ი< ρc 2 . პრაქტიკაში არც ერთი ცნობილი მასალა არ უახლოვდება ამ ზღვარს. გაითვალისწინეთ ისიც, რომ თუნდაც ხმის სიჩქარე ახლოს იყოს გ, მაშინ თავად მატერია სულაც არ მოძრაობს რელატივისტური სისწრაფით.

მიუხედავად იმისა, რომ ბუნებაში არ არსებობს მყარი სხეულები, არსებობს ხისტი სხეულების მოძრაობა, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას სინათლის სიჩქარის დასაძლევად. ეს თემა ეკუთვნის ჩრდილების და მსუბუქი ლაქების უკვე აღწერილ განყოფილებას. (იხ. სუპერლუმინალური მაკრატელი, ხისტი მბრუნავი დისკი ფარდობითობაში).

5. ფაზის სიჩქარე

ტალღის განტოლება
d 2 u/dt 2 - c 2 d 2 u/dx 2 + w 2 u = 0

აქვს გამოსავალი ფორმაში
u \u003d A cos (ax - bt), c 2 a 2 - b 2 + w 2 \u003d 0

ეს არის სინუსოიდური ტალღები, რომლებიც ვრცელდება v სიჩქარით
v = b/a = sqrt(c 2 + w 2 /a 2)

მაგრამ ეს უფრო მეტია ვიდრე გ. იქნებ ეს არის ტაქიონების განტოლება? (იხილეთ ნაწილი ქვემოთ). არა, ეს არის ჩვეულებრივი რელატივისტური განტოლება მასის მქონე ნაწილაკისთვის.

პარადოქსის აღმოსაფხვრელად, თქვენ უნდა განასხვავოთ "ფაზის სიჩქარე" ვ ph და "ჯგუფური სიჩქარე" ვგრ და
v ph v gr = c 2

ტალღის სახით ხსნარს შეიძლება ჰქონდეს დისპერსიული სიხშირე. ამ შემთხვევაში, ტალღის პაკეტი მოძრაობს ჯგუფური სიჩქარით, რომელიც ნაკლებია გ. ტალღური პაკეტის გამოყენებით ინფორმაციის გადაცემა შესაძლებელია მხოლოდ ჯგუფის სიჩქარით. ტალღების პაკეტში ტალღები მოძრაობენ ფაზის სიჩქარით. ფაზის სიჩქარე არის FTL მოძრაობის კიდევ ერთი მაგალითი, რომლის გამოყენება შეუძლებელია კომუნიკაციისთვის.

6. ზელუმინალური გალაქტიკები

7. რელატივისტური რაკეტა

დაე, დამკვირვებელმა დედამიწაზე დაინახოს კოსმოსური ხომალდი, რომელიც სიჩქარით შორდება 0.8cფარდობითობის თეორიის მიხედვით, ის დაინახავს, ​​რომ კოსმოსურ ხომალდზე საათი 5/3-ჯერ ნელა მუშაობს. თუ გემამდე მანძილს ფრენის დროზე გავყოფთ საბორტო საათის მიხედვით, მივიღებთ სიჩქარეს. 4/3c. დამკვირვებელი ასკვნის, რომ მისი საბორტო საათის გამოყენებით, გემის პილოტი ასევე დაადგენს, რომ ის დაფრინავს ზელუმინალური სიჩქარით. პილოტის თვალსაზრისით, მისი საათი ნორმალურად მუშაობს და ვარსკვლავთშორისი სივრცე 5/3-ით შემცირდა. მაშასადამე, ის ვარსკვლავებს შორის ცნობილ დისტანციებს უფრო სწრაფად, სიჩქარით დაფრინავს 4/3c .

მაგრამ ეს ჯერ კიდევ არ არის სუპერნათური ფრენა. თქვენ არ შეგიძლიათ სიჩქარის გამოთვლა სხვადასხვა მითითების ჩარჩოებში განსაზღვრული მანძილისა და დროის გამოყენებით.

8. გრავიტაციის სიჩქარე

ზოგი ამტკიცებს, რომ გრავიტაციის სიჩქარე ბევრად უფრო სწრაფია გან თუნდაც უსასრულო. იხილეთ, მოგზაურობს თუ არა გრავიტაცია სინათლის სიჩქარით? და რა არის გრავიტაციული გამოსხივება? გრავიტაციული პერტურბაციები და გრავიტაციული ტალღები სიჩქარით ვრცელდება გ .

9. EPR პარადოქსი

10. ვირტუალური ფოტონები

11. კვანტური გვირაბის ეფექტი

კვანტურ მექანიკაში, გვირაბის ეფექტი საშუალებას აძლევს ნაწილაკს გადალახოს ბარიერი, მაშინაც კი, თუ მისი ენერგია საკმარისი არ არის ამისათვის. ასეთი ბარიერის მეშვეობით შესაძლებელია გვირაბის გაყვანის დროის გამოთვლა. და შეიძლება აღმოჩნდეს იმაზე ნაკლები, ვიდრე საჭიროა სინათლისთვის იმავე მანძილის სიჩქარით გადალახვა გ. შესაძლებელია თუ არა მისი გამოყენება სინათლეზე სწრაფად შეტყობინებების გასაგზავნად?

კვანტური ელექტროდინამიკა ამბობს "არა!" მიუხედავად ამისა, ჩატარდა ექსპერიმენტი, რომელმაც გვირაბის ეფექტის გამოყენებით აჩვენა ინფორმაციის სუპერნათური გადაცემა. 11,4 სმ სიგანის ბარიერის გავლით 4,7 სიჩქარით გწარმოდგენილი იყო მოცარტის ორმოცდამეათე სიმფონია. ამ ექსპერიმენტის ახსნა ძალიან საკამათოა. ფიზიკოსთა უმეტესობა თვლის, რომ გვირაბის ეფექტის დახმარებით შეუძლებელია მისი გადაცემა ინფორმაციასინათლეზე სწრაფი. თუ ეს შესაძლებელი იყო, მაშინ რატომ არ გაგზავნოთ სიგნალი წარსულში აღჭურვილობის სწრაფად მოძრავი საცნობარო ჩარჩოში მოთავსებით.

17. ველის კვანტური თეორია

გრავიტაციის გარდა, ყველა დაკვირვებული ფიზიკური ფენომენი შეესაბამება „სტანდარტულ მოდელს“. სტანდარტული მოდელი არის რელატივისტური კვანტური ველის თეორია, რომელიც ხსნის ელექტრომაგნიტურ და ბირთვულ ძალებს და ყველა ცნობილ ნაწილაკს. ამ თეორიაში, ოპერატორების ნებისმიერი წყვილი, რომელიც შეესაბამება ფიზიკურ დაკვირვებებს, რომლებიც გამოყოფილია მოვლენების სივრცის მსგავსი ინტერვალით, „მიდის“ (ანუ შეიძლება ამ ოპერატორების რიგის შეცვლა). პრინციპში, ეს გულისხმობს, რომ სტანდარტულ მოდელში ძალას არ შეუძლია სინათლეზე სწრაფად გადაადგილება და ეს შეიძლება ჩაითვალოს უსასრულო ენერგიის არგუმენტის კვანტური ველის ეკვივალენტად.

თუმცა, სტანდარტული მოდელის ველის კვანტურ თეორიაში არ არსებობს უზადო მკაცრი მტკიცებულებები. ჯერ არავის დაუმტკიცებია, რომ ეს თეორია შინაგანად თანმიმდევრულია. დიდი ალბათობით, ასე არ არის. ნებისმიერ შემთხვევაში, არ არსებობს გარანტია იმისა, რომ ჯერ კიდევ არ არის აღმოჩენილი ნაწილაკები ან ძალები, რომლებიც არ ემორჩილებიან სუპერლუმინალური მოძრაობის აკრძალვას. ასევე არ არსებობს ამ თეორიის განზოგადება, მათ შორის გრავიტაცია და ფარდობითობის ზოგადი თეორია. კვანტური გრავიტაციის სფეროში მომუშავე ბევრი ფიზიკოსი ეჭვობს, რომ მიზეზობრიობისა და ლოკალურობის მარტივი ცნებები განზოგადდება. არ არსებობს გარანტია, რომ მომავალში უფრო სრულყოფილ თეორიაში სინათლის სიჩქარე შეინარჩუნებს შეზღუდვის სიჩქარის მნიშვნელობას.

18. ბაბუა პარადოქსი

ფარდობითობის სპეციალობით, ნაწილაკი, რომელიც სინათლეზე უფრო სწრაფად მოძრაობს ერთ საცნობარო სისტემაში, დროში უკან მოძრაობს სხვა მითითების სისტემაში. FTL მოგზაურობა ან ინფორმაციის გადაცემა შესაძლებელს გახდის მოგზაურობას ან წარსულში შეტყობინების გაგზავნას. თუ შესაძლებელი იყო დროში ასეთი მოგზაურობა, მაშინ შეგეძლოთ დრო უკან დაბრუნდეთ და ისტორიის მსვლელობა შეცვალოთ ბაბუის მოკვლით.

ეს არის ძალიან ძლიერი არგუმენტი FTL მოგზაურობის შესაძლებლობის წინააღმდეგ. მართალია, რჩება თითქმის წარმოუდგენელი შესაძლებლობა იმისა, რომ შესაძლებელია შეზღუდული სუპერნათური მოგზაურობა, რაც არ იძლევა წარსულში დაბრუნებას. ან შესაძლოა დროში მოგზაურობა შესაძლებელია, მაგრამ მიზეზობრიობა ირღვევა გარკვეული თანმიმდევრული გზით. ეს ყველაფერი ძალიან წარმოუდგენელია, მაგრამ თუ ვსაუბრობთ FTL-ზე, უმჯობესია, ახალი იდეებისთვის მზად ვიყოთ.

პირიქითაც მართალია. დროში უკან მოგზაურობა რომ შეგვეძლოს, სინათლის სიჩქარეს დავძლევდით. შესაძლებელია დროის უკან დაბრუნება, სადმე დაბალი სიჩქარით ფრენა და იქ მისვლა, ვიდრე ჩვეულებრივი გზით გაგზავნილი შუქი მოვა. იხილეთ დროში მოგზაურობა ამ თემაზე დეტალებისთვის.

ღია კითხვები FTL მოგზაურობის შესახებ

ამ ბოლო განყოფილებაში მე აღვწერ რამდენიმე სერიოზულ იდეას სინათლეზე უფრო სწრაფად შესაძლო მოგზაურობის შესახებ. ეს თემები ხშირად არ შედის FAQ-ში, რადგან ისინი უფრო ბევრ ახალ კითხვას ჰგავს, ვიდრე პასუხს. ისინი აქ ჩართულია იმის საჩვენებლად, რომ ამ მიმართულებით სერიოზული კვლევები მიმდინარეობს. მოცემულია თემის მხოლოდ მოკლე შესავალი. დეტალები შეგიძლიათ იხილოთ ინტერნეტში. როგორც ყველაფერი ინტერნეტში, იყავით კრიტიკული მათ მიმართ.

19. ტახიონები

ტაქიონები ჰიპოთეტური ნაწილაკებია, რომლებიც ადგილობრივად სინათლეზე უფრო სწრაფად მოძრაობენ. ამისათვის მათ უნდა ჰქონდეთ წარმოსახვითი მასის მნიშვნელობა. ამ შემთხვევაში ტაქიონის ენერგია და იმპულსი რეალური სიდიდეებია. არ არსებობს საფუძველი იმის დასაჯერებლად, რომ ზელუმინალური ნაწილაკების აღმოჩენა შეუძლებელია. ჩრდილებსა და ხაზგასმებს შეუძლიათ სინათლეზე უფრო სწრაფად გადაადგილება და მათი ამოცნობა.

ჯერჯერობით ტაქიონები არ არის ნაპოვნი და ფიზიკოსები ეჭვობენ მათ არსებობას. იყო პრეტენზია, რომ ტრიტიუმის ბეტა დაშლის შედეგად წარმოქმნილი ნეიტრინოების მასის გაზომვის ექსპერიმენტებში, ნეიტრინო იყო ტაქიონები. ეს საეჭვოა, მაგრამ ჯერ არ არის საბოლოოდ უარყოფილი.

ტაქიონების თეორიაში პრობლემებია. გარდა იმისა, რომ შესაძლოა არღვევენ მიზეზობრიობას, ტაქიონები ვაკუუმსაც არასტაბილურს ხდის. ამ სირთულეების გვერდის ავლა შესაძლებელია, მაგრამ მაშინაც კი, ჩვენ ვერ შევძლებთ ტაქიონების გამოყენებას შეტყობინებების სუპერლუმინალური გადაცემისთვის.

ფიზიკოსთა უმეტესობა თვლის, რომ თეორიაში ტაქიონების გამოჩენა ამ თეორიის გარკვეული პრობლემების ნიშანია. ტაქიონების იდეა იმდენად პოპულარულია საზოგადოებაში მხოლოდ იმიტომ, რომ ისინი ხშირად მოიხსენიება ფანტასტიკურ ლიტერატურაში. იხილეთ ტახიონები.

20. ჭიის ხვრელები

გლობალური FTL მოგზაურობის ყველაზე ცნობილი მეთოდი არის "ჭიის ხვრელების" გამოყენება. ჭიის ხვრელი არის სივრცე-დროის ჭრილი სამყაროს ერთი წერტილიდან მეორეში, რაც საშუალებას გაძლევთ, ჩვეულებრივ გზაზე უფრო სწრაფად მოხვდეთ ხვრელის ერთი ბოლოდან მეორეში. ჭიის ხვრელები აღწერილია ფარდობითობის ზოგადი თეორიით. მათ შესაქმნელად, თქვენ უნდა შეცვალოთ სივრცე-დროის ტოპოლოგია. შესაძლოა ეს შესაძლებელი გახდეს გრავიტაციის კვანტური თეორიის ფარგლებში.

ჭიის ხვრელის ღიად შესანარჩუნებლად, საჭიროა სივრცის არეები უარყოფითი ენერგიით. C.W.Misner და K.S.Thorne შემოგვთავაზეს კაზიმირის ეფექტის ფართომასშტაბიანი გამოყენება უარყოფითი ენერგიის შესაქმნელად. ვისერმა შესთავაზა ამისთვის კოსმოსური სიმების გამოყენება. ეს ძალიან სპეკულაციური იდეებია და შეიძლება შეუძლებელი იყოს. შესაძლოა ეგზოტიკური მატერიის საჭირო ფორმა უარყოფითი ენერგიით არ არსებობს.

სიჩქარის ამჟამინდელი რეკორდი კოსმოსში 46 წელია დაცულია. როდის ცემენ? ჩვენ, ადამიანები, გატაცებულები ვართ სისწრაფით. ასე რომ, მხოლოდ ბოლო რამდენიმე თვეში გახდა ცნობილი, რომ გერმანიაში სტუდენტებმა ელექტრომობილის სიჩქარის რეკორდი დაამყარეს, აშშ-ში კი ჰიპერბგერითი თვითმფრინავების გაუმჯობესებას გეგმავენ ისე, რომ ხუთჯერ აღემატებოდეს ხმის სიჩქარეს, ე.ი. 6100 კმ/სთ-ზე მეტი. ასეთ თვითმფრინავს ეკიპაჟი არ ეყოლება, მაგრამ არა იმიტომ, რომ ადამიანებს არ შეუძლიათ ასეთი მაღალი სიჩქარით გადაადგილება. ფაქტობრივად, ადამიანები უკვე მოძრაობდნენ სიჩქარით, რომელიც რამდენჯერმე აღემატება ხმის სიჩქარეს. თუმცა, არსებობს თუ არა ზღვარი, რომლის გადალახვის შემდეგ ჩვენი სწრაფად მოძრავი სხეულები ვეღარ გაუძლებს გადატვირთვას? სიჩქარის ამჟამინდელი რეკორდი თანაბრად არის ეჭირა სამი ასტრონავტი, რომლებიც მონაწილეობდნენ Apollo 10 კოსმოსურ მისიაში ", - ტომ სტაფორდი, ჯონ იანგი და ევგენი სერნანი. 1969 წელს, როდესაც ასტრონავტებმა მთვარე შემოიარეს და უკან დაბრუნდნენ, კაფსულამ, რომელშიც ისინი იმყოფებოდნენ, განავითარა სიჩქარე, რომელიც დედამიწა უდრის 39,897 კმ/სთ-ს. ”ვფიქრობ, რომ ასი წლის წინ ჩვენ ძნელად წარმოვიდგენდით, რომ ადამიანი შეძლებდა კოსმოსში მოძრაობას თითქმის 40 ათასი კილომეტრი საათში”, - ამბობს ჯიმ ბრეი. საჰაერო კოსმოსური კონცერნი Lockheed Martin. ), რომელსაც ავითარებს აშშ-ის კოსმოსური სააგენტო NASA. როგორც დეველოპერებმა ჩათვალეს, Orion კოსმოსური ხომალდი არის მრავალ დანიშნულების და ნაწილობრივ ხელახლა გამოყენებადი. - უნდა მოიყვანოს ასტრონავტები დედამიწის დაბალ ორბიტაზე. შესაძლოა, მისი დახმარებით შესაძლებელი გახდეს 46 წლის წინ დაფიქსირებული სიჩქარის რეკორდის მოხსნა.ახალი სუპერმძიმე რაკეტა, რომელიც კოსმოსური გაშვების სისტემის ნაწილია, გეგმის მიხედვით უნდა გააკეთოს თავისი პირველი პილოტირებული ფრენა 2021 წელს. ეს იქნება ასტეროიდის ფრენა მთვარის ორბიტაზე, შემდეგ კი უნდა მოჰყვეს მრავალთვიანი ექსპედიციები მარსზე. ახლა, დიზაინერების აზრით, ორიონის ჩვეულებრივი მაქსიმალური სიჩქარე უნდა იყოს დაახლოებით 32000 კმ/სთ. თუმცა, აპოლო 10-ის მიერ მიღწეული სიჩქარე შეიძლება გადააჭარბოს მაშინაც კი, თუ ორიონის ძირითადი კონფიგურაცია შენარჩუნებული იქნებოდა, რასაც ახლა ვგეგმავთ, მაგრამ ორიონიც კი არ წარმოადგენს ადამიანის სიჩქარის პოტენციალის პიკს. „ძირითადად, არ არსებობს სხვა შეზღუდვა სიჩქარისთვის, რომლითაც ჩვენ შეგვიძლია ვიმოგზაუროთ, გარდა სინათლის სიჩქარისა“, ამბობს ბრეი. სინათლის სიჩქარე არის მილიარდი კმ/სთ. არის თუ არა იმედი, რომ ჩვენ შევძლებთ დავძლიოთ უფსკრული 40 ათასი კმ/სთ და ამ მნიშვნელობებს შორის? გასაკვირია, რომ სიჩქარე, როგორც მოძრაობის სიჩქარისა და მიმართულების აღმნიშვნელი ვექტორული სიდიდე, არ წარმოადგენს პრობლემას ადამიანებისთვის ფიზიკური გაგებით. რამდენადაც ის შედარებით მუდმივია და მიმართულია ერთი მიმართულებით.მხარე.მაშასადამე ადამიანებს – თეორიულად – შეუძლიათ სივრცეში გადაადგილება მხოლოდ ოდნავ უფრო ნელა ვიდრე „სამყაროს სიჩქარის ზღვარი“, ე.ი. სინათლის სიჩქარე. მაგრამ თუნდაც ვივარაუდოთ, რომ გადავლახავთ მნიშვნელოვან ტექნოლოგიურ დაბრკოლებებს, რომლებიც დაკავშირებულია მაღალსიჩქარიანი კოსმოსური ხომალდის აგებასთან, ჩვენს მყიფე, ძირითადად წყლის ობიექტებს შეექმნებათ ახალი საფრთხეები, რომლებიც დაკავშირებულია მაღალი სიჩქარის ეფექტებთან. და ჯერჯერობით მხოლოდ წარმოსახვითი საფრთხეები შეიძლება წარმოიშვას. თუ ადამიანებს შეუძლიათ სინათლის სიჩქარეზე უფრო სწრაფად იმოგზაურონ თანამედროვე ფიზიკაში არსებული ხარვეზების გამოყენებით ან აღმოჩენებით, რომლებიც არღვევენ შაბლონს. როგორ გავუძლოთ გადატვირთვას თუმცა, თუ 40 ათას კმ/სთ-ზე მეტი სიჩქარით მოძრაობას ვაპირებთ, უნდა მივაღწიოთ, შემდეგ კი ნელა და მოთმინებით შევანელოთ სიჩქარე. სწრაფი აჩქარება და თანაბრად სწრაფი შენელება სავსეა სასიკვდილო საფრთხეებით. ადამიანის სხეულს. ამას მოწმობს ავტოავარიების შედეგად მიღებული სხეულის დაზიანებების სიმძიმე, როცა სიჩქარე საათში რამდენიმე ათეული კილომეტრიდან ნულამდე ეცემა, რა არის ამის მიზეზი? სამყაროს იმ თვისებაში, რომელსაც უწოდებენ ინერციას ან მასის მქონე ფიზიკური სხეულის უნარს, წინააღმდეგობა გაუწიოს დასვენების ან მოძრაობის ცვლილებას გარე გავლენის არარსებობის ან კომპენსაციის დროს. ეს იდეა ჩამოყალიბებულია ნიუტონის პირველ კანონში, რომელიც ნათქვამია: "ყოველი სხეული აგრძელებს მოსვენების მდგომარეობაში ან ერთგვაროვან და სწორხაზოვან მოძრაობას, სანამ მას არ აიძულებს გამოყენებული ძალები შეცვალოს ეს მდგომარეობა. "დასვენების მდგომარეობა და მოძრაობა მუდმივი სიჩქარით ნორმალურია ადამიანისთვის. სხეული, - განმარტავს ბრეი. - ჩვენ უფრო მეტად უნდა ვიფიქროთ ადამიანის მდგომარეობაზე აჩქარების მომენტში. ”დაახლოებით ერთი საუკუნის წინ, გამძლე თვითმფრინავის შემუშავებამ, რომელსაც შეეძლო მანევრირება სიჩქარით, აიძულა პილოტები ისაუბრონ სიჩქარის ცვლილებით გამოწვეულ უცნაურ სიმპტომებზე. და ფრენის მიმართულება. ეს სიმპტომები მოიცავდა მხედველობის დროებით დაკარგვას და სიმძიმის ან უწონადობის განცდას. მიზეზი არის g-ძალები, რომელიც იზომება G-ის ერთეულებში, რაც არის წრფივი აჩქარების თანაფარდობა გრავიტაციით გამოწვეული აჩქარებაზე დედამიწის ზედაპირზე. მიზიდულობის ან გრავიტაციის გავლენა. ეს ერთეულები ასახავს თავისუფალი ვარდნის აჩქარების ეფექტს, მაგალითად, ადამიანის სხეულის მასაზე.1 გ გადატვირთვა უდრის სხეულის წონას, რომელიც იმყოფება დედამიწის გრავიტაციულ ველში და იზიდავს პლანეტის ცენტრს. 9,8 მ/წმ სიჩქარით (ზღვის დონეზე), რომელსაც ადამიანი ვერტიკალურად განიცდის თავიდან ფეხებამდე ან პირიქით, ნამდვილად ცუდი ამბავია პილოტებისთვის და მგზავრებისთვის. ნელდება, სისხლი ფეხის თითებიდან თავისკენ მიედინება, ჩნდება გადაჭარბებული გაჯერების შეგრძნება, როგორც ხელის სადგამში. „წითელი ბუდე“ (განცდა, რომელსაც ადამიანი განიცდის, როცა სისხლი თავისკენ მიემართება) ჩნდება სისხლით შეშუპებული, გამჭვირვალე. ქვედა ქუთუთოები მაღლა იწევს და ისინი ხუჭავენ თვალის გუგას და პირიქით, აჩქარების ან დადებითი გ-ძალების დროს სისხლი მიედინება თავიდან ფეხებამდე, თვალები და ტვინი იწყებს ჟანგბადის ნაკლებობას, რადგან სისხლი გროვდება. ქვედა კიდურებში. ხდება ფერთა მხედველობის დაკარგვა და გორავს, როგორც იტყვიან, „ნაცრისფერი ფარდა“, შემდეგ ხდება მხედველობის სრული დაკარგვა ან „შავი ფარდა“, მაგრამ ადამიანი გონზე რჩება. გადაჭარბებული გადატვირთვა იწვევს ცნობიერების სრულ დაკარგვას. ამ მდგომარეობას შეშუპებით გამოწვეულ სინკოპეს უწოდებენ. ბევრი პილოტი დაიღუპა იმის გამო, რომ მათ თვალებზე "შავი ფარდა" დაეცა - და ისინი ჩამოვარდა. საშუალო ადამიანს შეუძლია გაუძლოს დაახლოებით ხუთი გ-ის გადატვირთვას გონების დაკარგვამდე. პილოტები ჩაცმული არიან სპეციალურ ანტი-გ კოსტიუმებში და ვარჯიშობდნენ სპეციალური საშუალება ტანის კუნთების დაძაბვისა და მოდუნების მიზნით, რათა თავიდან არ გამოვიდეს სისხლი, შეუძლია თვითმფრინავის ფრენა გ-ძალით დაახლოებით ცხრა გ-ს. ”ადამიანის სხეულს შეუძლია გაუძლოს ბევრს. მეტი G-ძალა, ვიდრე ცხრა G”, - ამბობს ჯეფ სვენტეკი, ასოციაციის აეროკოსმოსური მედიცინის აღმასრულებელი დირექტორი, რომელიც მდებარეობს ალექსანდრიაში, ვირჯინიაში. - მაგრამ ძალიან ცოტა ადამიანს შეუძლია გაუძლოს მაღალ G-ძალებს დიდი ხნის განმავლობაში. ”ჩვენ, ადამიანებს, შეგვიძლია. გადაიტანოს უზარმაზარი G- ძალები სერიოზული დაზიანებების გარეშე, თუმცა, მხოლოდ რამდენიმე წამით დააყენა აშშ-ს საჰაერო ძალების კაპიტანი ელი ბიდინგი უმცროსი. viabase Holloman ნიუ მექსიკაში. 1958 წელს, როდესაც დამუხრუჭდა სპეციალურ სარაკეტო სლაიდზე, 55 კმ/სთ-მდე 0,1 წამში აჩქარების შემდეგ, მან განიცადა 82,3 გ გადატვირთვა. ეს შედეგი დაფიქსირდა მის მკერდზე დამაგრებულ აქსელერომეტრზე. ბიდინგის თვალებიც „შავი ბუდით“ იყო დაფარული, მაგრამ ის მხოლოდ სისხლჩაქცევებით გადაურჩა ადამიანის სხეულის გამძლეობის ამ გამორჩეულ დემონსტრირებას. მართალია, ჩამოსვლის შემდეგ მან საავადმყოფოში სამი დღე გაატარა. ახლა კი კოსმოსში ასტრონავტებმა, სატრანსპორტო საშუალებებიდან გამომდინარე, ასევე განიცადეს საკმაოდ მაღალი G-ძალები - სამიდან ხუთ გ-მდე - აფრენისას და შესაბამისად ატმოსფეროს მკვრივ ფენებში დაბრუნებისას. მიდრეკილი პოზიცია ფრენის მიმართულებით. ორბიტაზე სტაბილური 26000 კმ/სთ სიჩქარის მიღწევისას, ასტრონავტები განიცდიან სიჩქარეს არაუმეტეს კომერციული ფრენების მგზავრებზე. თუ გადატვირთვა არ არის პრობლემა Orion კოსმოსურ ხომალდზე ხანგრძლივი ექსპედიციებისთვის, მაშინ პატარა კოსმოსური ქანები - მიკრომეტეორიტები - უფრო და უფრო რთულია. ბრინჯის მარცვლის ზომით ამ ნაწილაკებს შეუძლიათ შთამბეჭდავი და ამავდროულად დამანგრეველი სიჩქარის განვითარება 300 ათას კმ/სთ-მდე. გემის მთლიანობისა და მისი ეკიპაჟის უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად, Orion აღჭურვილია გარე დამცავი ფენით, რომლის სისქე 18-დან 30 სმ-მდე მერყეობს. გარდა ამისა, გათვალისწინებულია დამატებითი დამცავი ფარები და ჭკვიანური განთავსება აღჭურვილობა შიგნით. გემი გამოიყენება. მნიშვნელოვანია მთელი კოსმოსური ხომალდისთვის, ჩვენ ზუსტად უნდა გამოვთვალოთ მიკრომეტეორიტების მიახლოების კუთხეები“, - ამბობს ჯიმ ბრეი. დარწმუნებული იყავით, რომ მიკრომეტეორიტები არ არის ერთადერთი დაბრკოლება კოსმოსური მისიებისთვის, რომლის დროსაც ვაკუუმში ადამიანის ფრენის მაღალი სიჩქარე ითამაშებს. სულ უფრო მნიშვნელოვანი როლი. მარსზე ექსპედიციის დროს სხვა პრაქტიკული პრობლემების გადაჭრა მოგიწევთ, მაგალითად, ეკიპაჟის საკვებით მიწოდება და კიბოს გაზრდილი რისკი ადამიანის სხეულზე კოსმოსური გამოსხივების ზემოქმედების გამო. მოგზაურობის შემცირება. დრო შეამცირებს ასეთი პრობლემების სიმძიმეს, ამიტომ მოძრაობის სიჩქარე უფრო და უფრო სასურველი გახდება ოჰ. შემდეგი თაობის კოსმოსური ფრენა სიჩქარის ეს საჭიროება ახალ დაბრკოლებებს შეუქმნის კოსმოსურ მოგზაურებს.ნასას ახალი კოსმოსური ხომალდი, რომელიც ემუქრება Apollo 10-ის სიჩქარის რეკორდის მოხსნას, კვლავაც დაეყრდნობა დროში გამოცდილი რაკეტების ძრავის ქიმიურ სისტემებს, რომლებიც გამოიყენება პირველი კოსმოსური ფრენებიდან. მაგრამ ამ სისტემებს აქვთ სიჩქარის მკაცრი შეზღუდვები საწვავის ერთეულზე მცირე რაოდენობით ენერგიის გამოყოფის გამო. ამიტომ, იმისათვის, რომ მნიშვნელოვნად გაიზარდოს ფრენის სიჩქარე მარსზე მიმავალი ადამიანებისთვის და მის ფარგლებს გარეთ, როგორც მეცნიერები აღიარებენ, სრულიად ახალი მიდგომებია საჭირო. ”სისტემებს, რომლებიც დღეს გვაქვს, საკმაოდ შეუძლიათ იქამდე მიყვანა, - ამბობს ბრეი, - მაგრამ ჩვენ ყველას გვსურს მოწმენი გავხდეთ ამძრავის რევოლუციის." ერიკ დევისი, უფროსი მკვლევარი ფიზიკოსი ოსტინის, ტეხასის შტატის გაფართოებული კვლევების ინსტიტუტიდან და ნასას გარღვევის მოძრაობის ფიზიკის პროგრამის წევრი, ექვსწლიანი კვლევითი პროექტი, რომელიც დასრულდა 2002 წელს. გამოავლინა სამი ყველაზე პერსპექტიული საშუალება, ტრადიციული ფიზიკის თვალსაზრისით, რომელსაც შეუძლია დაეხმაროს კაცობრიობას მიაღწიოს პლანეტათაშორისი მოგზაურობისთვის გონივრულად საკმარისი სიჩქარის მიღწევას. მოკლედ, საუბარია ენერგიის გამოყოფის ფენომენებზე მატერიის გაყოფის დროს, თერმობირთვული შერწყმა და ანტიმატერიის განადგურება. პირველი მეთოდი შედგება ატომების დაშლაში და გამოიყენება კომერციულ ბირთვულ რეაქტორებში. მეორე, თერმობირთვული შერწყმა არის უფრო მძიმე ატომების შექმნა მარტივი ატომებისგან - ისეთი რეაქციები, რომლებიც მზეს აძლიერებს. ეს არის ტექნოლოგია, რომელიც მხიბლავს, მაგრამ არ ეძლევა ხელებს; ეს არის "ყოველთვის 50 წელი" - და ასე იქნება ყოველთვის, როგორც ინდუსტრიის ძველი დევიზია. "ეს არის ძალიან მოწინავე ტექნოლოგიები", - ამბობს დევისი, "მაგრამ ისინი დაფუძნებულია ტრადიციულ ფიზიკაზე და მყარად ჩამოყალიბდა გარიჟრაჟიდან მოყოლებული. ატომური ხანა." ოპტიმისტური შეფასებით, ატომური დაშლისა და თერმობირთვული შერწყმის ცნებებზე დაფუძნებული მამოძრავებელი სისტემები, თეორიულად, შეუძლიათ გემის აჩქარება სინათლის სიჩქარის 10%-მდე, ე.ი. ძალიან ღირსეულ 100 მილიონ კმ/სთ-მდე. სწრაფი კოსმოსური ხომალდისთვის ყველაზე სასურველი, თუმცა მიუწვდომელი, ენერგიის წყაროა ანტიმატერია, ჩვეულებრივი მატერიის ტყუპი და ანტიპოდი. როდესაც მატერიის ორი ტიპი მოდის კონტაქტში, ისინი ანადგურებენ ერთმანეთს, რის შედეგადაც ხდება სუფთა ენერგიის გამოყოფა. ტექნოლოგიები, რომლებიც იძლევა ანტიმატერიის - ჯერჯერობით უკიდურესად უმნიშვნელო რაოდენობით გამომუშავებას და შენახვას, დღეს უკვე არსებობს. ამავდროულად, ანტიმატერიის სასარგებლო რაოდენობით გამომუშავება მოითხოვს შემდეგი თაობის ახალ სპეციალურ შესაძლებლობებს. და ინჟინერიას მოუწევს კონკურენტულ რბოლაში შესვლა შესაბამისი კოსმოსური ხომალდის შესაქმნელად. მაგრამ, ამბობს დევისი, საკმაოდ დიდი იდეები უკვე მუშავდება ნახატებზე. ანტიმატერიის ენერგიით მომუშავე კოსმოსურ ხომალდებს შეუძლიათ აჩქარდნენ თვეებით და წლების განმავლობაშიც კი. მიაღწიოს სინათლის სიჩქარის დიდ პროცენტებს. ამავდროულად, გემების მაცხოვრებლებისთვის მისაღები დარჩება ბორტზე გადატვირთვა, ამავდროულად, ასეთი ფანტასტიკური ახალი სიჩქარე ადამიანის ორგანიზმისთვის სხვა საფრთხეებით იქნება სავსე. ენერგიული სეტყვა საათში რამდენიმე ასეული მილიონი კილომეტრის სიჩქარით, მტვრის ნებისმიერი ლაქა კოსმოსში, დაფქული წყალბადის ატომებიდან მიკრომეტეორიტებამდე, აუცილებლად იქცევა მაღალი ენერგიის ტყვიად, რომელსაც შეუძლია გახვრეტის გემის კორპუსი." როდესაც თქვენ მოძრაობთ ძალიან მაღალი სიჩქარით, ეს ნიშნავს, რომ შენსკენ მიმავალი ნაწილაკები ერთი და იგივე სიჩქარით მოძრაობენ", - ამბობს არტურ ედელშტეინი. გარდაცვლილ მამასთან, უილიამ ედელშტეინთან, ჯონ ჰოპკინსის უნივერსიტეტის სამედიცინო სკოლის რადიოლოგიის პროფესორთან ერთად, ის მუშაობდა სამეცნიერო ნაშრომზე, რომელიც იკვლევდა კოსმოსური წყალბადის ატომების ზემოქმედების (ადამიანებზე და აღჭურვილობაზე) კოსმოსში ულტრა სწრაფი მოგზაურობის დროს. მიუხედავად იმისა, რომ მისი შემცველობა არ აღემატება ერთ ატომს კუბურ სანტიმეტრზე, კოსმოსში მიმოფანტულ წყალბადს შეუძლია შეიძინოს ინტენსიური რადიაციული დაბომბვის თვისებები. წყალბადი დაიწყება. სუბატომურ ნაწილაკებად დაშლა, რომლებიც შეაღწევენ გემში და გამოაშკარავებენ რადიაცია როგორც ეკიპაჟისთვის, ასევე აღჭურვილობისთვის. სინათლის სიჩქარის 95%-ის ტოლი სიჩქარით, ასეთი გამოსხივების ზემოქმედება თითქმის მყისიერ სიკვდილს ნიშნავს. მაშინვე ადუღდება. ”ეს ყველაფერი უკიდურესად უსიამოვნო პრობლემებია,” შენიშნავს ედელშტეინი საშინელი იუმორით. მოძრაობს ხმის სიჩქარის ნახევარზე ნაკლები სიჩქარით. შემდეგ ბორტზე მყოფ ადამიანებს ექნებათ გადარჩენის შანსი. მარკ მილისი, მთარგმნელი ფიზიკოსი და NASA-ს გარღვევის მოძრაობის ფიზიკის პროგრამის ყოფილი ხელმძღვანელი, აფრთხილებს, რომ კოსმოსური ფრენის სიჩქარის ეს პოტენციური ზღვარი პრობლემად რჩება შორეული მომავლისთვის. ”დაგროვილი ფიზიკური ცოდნის საფუძველზე. დღეისათვის შეიძლება ითქვას, რომ უკიდურესად რთული იქნება სინათლის სიჩქარის 10%-ზე მეტი სიჩქარის გამომუშავება", - ამბობს მილისი. "ჩვენ ჯერ არ ვართ საფრთხის წინაშე. მარტივი ანალოგია: რატომ ინერვიულოთ, რომ შეიძლება დაიხრჩოს. , თუ მაინც არ შევედით წყალში. სინათლეზე სწრაფი? თუ ვივარაუდებთ, რომ ჩვენ, ასე ვთქვათ, ვისწავლეთ ცურვა, შეგვიძლია ავითვისოთ სივრცის დროში სრიალი - თუ ამ ანალოგიას შემდგომ განვავითარებთ - და ვიფრინოთ სუპერნათური სიჩქარით? , თუმცა საეჭვოა, მაგრამ არ არის განათლებული განმანათლებლობის გარკვეული ნაპერწკლები სიბნელეში. ტრანსპორტის ერთ-ერთი დამაინტრიგებელი მეთოდი ეფუძნება ტექნოლოგიებს, რომლებიც გამოიყენება "warp drive" ან "warp drive" Star Trek სერიიდან. პრინციპი. ამ მამოძრავებელი სისტემის მოქმედება, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც "ალკუბიერის ძრავა"* (მექსიკელი თეორიული ფიზიკოსის მიგელ ალკუბიერის სახელის მიხედვით) არის ის, რომ გემს საშუალებას აძლევს შეკუმშოს ალბერტ აინშტაინის მიერ აღწერილი ნორმალური სივრცე-დრო მის წინ და გააფართოოს იგი. მის უკან, არსებითად, ხომალდი მოძრაობს სივრცე-დროის რაღაც მოცულობით, ერთგვარი „მრუდის ბუშტი“, რომელიც სინათლის სიჩქარეზე უფრო სწრაფად მოძრაობს. ამრიგად, გემი ნორმალურ სივრცე-დროში სტაციონარული რჩება ამ „ბუშტში“ დეფორმაციის გარეშე და სინათლის უნივერსალური სიჩქარის ლიმიტის დარღვევის თავიდან აცილების გარეშე. როგორც ტალღის მწვერვალზე მივარდნილი სერფერი. „აქ არის გარკვეული დაჭერა. ამ იდეის განსახორციელებლად საჭიროა მატერიის ეგზოტიკური ფორმა უარყოფითი მასით სივრცე-დროის შეკუმშვისა და გაფართოებისთვის. ”ფიზიკა არ შეიცავს რაიმე უკუჩვენებას უარყოფით მასასთან დაკავშირებით, - ამბობს დევისი, მაგრამ ამის მაგალითები არ არსებობს და ჩვენ გვაქვს. ბუნებაში არასოდეს მინახავს.“ .არის კიდევ ერთი დაჭერა. 2012 წელს გამოქვეყნებულ ნაშრომში, სიდნეის უნივერსიტეტის მკვლევარები ვარაუდობდნენ, რომ „მამორი ბუშტი“ აგროვებს მაღალი ენერგიის კოსმოსურ ნაწილაკებს, რადგან ის გარდაუვლად იწყებს სამყაროს შინაარსთან ურთიერთქმედებას. ზოგიერთი ნაწილაკი თავად ბუშტში შეაღწევს და ტუმბოს გემი რადიაციის საშუალებით. დავრჩებით სინათლის დაბალი სიჩქარით? მართლა განწირულები ვართ, რომ დავრჩეთ სინათლის სიჩქარით ჩვენი დელიკატური ბიოლოგიის გამო?! საქმე ეხება არა იმდენად ახალი მსოფლიო (გალაქტიკური?) სიჩქარის რეკორდის დამყარებას ადამიანებისთვის, არამედ კაცობრიობის პერსპექტივაზე. გადაიქცევა ვარსკვლავთშორის საზოგადოებად. სინათლის სიჩქარის ნახევარზე - ეს არის ზღვარი, რომელსაც ედელშტეინის კვლევა ვარაუდობს, რომ ჩვენს სხეულს შეუძლია გაუძლოს - უახლოეს ვარსკვლავამდე ორმხრივი მოგზაურობა 16 წელზე მეტი დასჭირდება. (დროის გაფართოების ეფექტი, რომელიც ვარსკვლავური ხომალდის ეკიპაჟს გამოიწვევდა უფრო ნაკლებ დროს გაატარებს მათ კოორდინატულ სისტემაში, ვიდრე დედამიწაზე დარჩენილი ადამიანები თავიანთ კოორდინატულ სისტემაში, არ იქნება დრამატული სინათლის სიჩქარის ნახევარზე.) მარკ მილისი სავსეა იმედით. . იმის გათვალისწინებით, რომ კაცობრიობამ შეიმუშავა ანტი-გ კოსტიუმები და დაცვა მიკრომეტეორიტებისგან, რაც ადამიანებს საშუალებას აძლევს უსაფრთხოდ იმოგზაურონ დიდ ლურჯ მანძილზე და კოსმოსის ვარსკვლავებით მოჭედილი სიბნელეში, ის დარწმუნებულია, რომ ჩვენ შეგვიძლია ვიპოვოთ გადარჩენის გზები, რაც არ უნდა მაღალი სიჩქარით. საზღვრებს, რომლებსაც მომავალში მივაღწევთ. ”იგივე ტექნოლოგიები, რომლებიც დაგვეხმარება გადაადგილების წარმოუდგენელი ახალი სიჩქარის მიღწევაში, Millis muses, მოგვცემს ახალ, ჯერ კიდევ უცნობ შესაძლებლობებს ეკიპაჟების დაცვისთვის. და 1995 წელს, რუსმა თეორიულმა ფიზიკოსმა სერგეი კრასნიკოვმა შემოგვთავაზა მოწყობილობის კონცეფცია კოსმოსში მოგზაურობისთვის უფრო სწრაფად, ვიდრე ხმის სიჩქარე. იდეას ეწოდა „კრასნიკოვის მილები“ ​​ეს არის სივრცე-დროის ხელოვნური გამრუდება ე.წ ჭიის ხვრელის პრინციპით. ჰიპოთეტურად ხომალდი დედამიწიდან მოცემულ ვარსკვლავამდე გადაადგილდება მრუდი სივრცე-დროის გავლით, სხვა განზომილებების გავლით.კრასნიკოვის თეორიის მიხედვით, კოსმოსური მოგზაური უკან დაბრუნდება იმავე დროს, როცა დაიძრა.

მე-20 საუკუნე აღინიშნა უდიდესი აღმოჩენებით ფიზიკისა და კოსმოლოგიის სფეროში. ამ აღმოჩენების საფუძველი იყო გამოჩენილი ფიზიკოსების გალაქტიკის მიერ შემუშავებული თეორიები. მათგან ყველაზე ცნობილი ალბერტ აინშტაინია, რომლის ნამუშევრებსაც ეფუძნება თანამედროვე ფიზიკა. მეცნიერის თეორიებიდან გამომდინარეობს, რომ სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში არის ნაწილაკების შემზღუდველი სიჩქარე და ურთიერთქმედება. და ამ თეორიებიდან წარმოშობილი დროის პარადოქსები სრულიად გასაოცარია: მოძრავი ობიექტებისთვის დრო უფრო ნელა მიედინება მოსვენებულებთან შედარებით და რაც უფრო ახლოსაა სინათლის სიჩქარესთან, მით უფრო ნელდება დრო. გამოდის, რომ სინათლის სიჩქარით მფრინავი ობიექტისთვის დრო მთლიანად გაჩერდება.

რეკომენდირებულია

ეს გვაძლევს იმედს, რომ ტექნოლოგიის სწორი დონით, თეორიულად, ადამიანს შეუძლია მიაღწიოს სამყაროს ყველაზე შორეულ კუთხეებს ერთი თაობის სიცოცხლეში. ამავდროულად, დედამიწის საცნობარო ჩარჩოში ფრენის დრო მილიონობით წელიწადი იქნება, ხოლო გემზე, რომელიც მიფრინავს სინათლის სიჩქარით, მხოლოდ რამდენიმე დღე გაივლის... ასეთი შესაძლებლობები შთამბეჭდავია და ამავე დროს ჩნდება კითხვა: თუ მომავლის ფიზიკოსები და ინჟინრები როგორმე დააჩქარებენ კოსმოსურ ხომალდს უზარმაზარ მნიშვნელობებამდე, თუნდაც თეორიულად სინათლის სიჩქარემდე (თუმცა ჩვენი ფიზიკა უარყოფს ასეთ შესაძლებლობას), შევძლებთ მივაღწიოთ არა მხოლოდ ყველაზე შორეულ გალაქტიკებს და ვარსკვლავები, არამედ ჩვენი სამყაროს კიდეც, რომ გავიხედოთ უცნობის საზღვრებს მიღმა, რაზეც მეცნიერებს წარმოდგენა არ აქვთ?

ჩვენ ვიცით, რომ სამყარო ჩამოყალიბდა დაახლოებით 13,79 მილიარდი წლის წინ და მას შემდეგ მუდმივად ფართოვდება. შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ მისი რადიუსი ამ მომენტში უნდა იყოს 13,79 მილიარდი სინათლის წელი, ხოლო დიამეტრი, შესაბამისად, 27,58 მილიარდი სინათლის წელი. და ეს მართალი იქნებოდა, თუ სამყარო თანაბრად ფართოვდებოდა სინათლის სიჩქარით - რაც შეიძლება სწრაფად. მაგრამ მიღებული მონაცემები გვეუბნება, რომ სამყარო აჩქარებით ფართოვდება.

ჩვენ ვაკვირდებით, რომ ჩვენგან ყველაზე დაშორებული გალაქტიკები უფრო სწრაფად შორდებიან ჩვენგან, ვიდრე ახლომახლოები - ჩვენი სამყაროს სივრცე მუდმივად ფართოვდება. ამავდროულად, არის სამყაროს ნაწილი, რომელიც სინათლის სიჩქარეზე უფრო სწრაფად შორდება ჩვენგან. ამასთან, ფარდობითობის თეორიის არცერთი პოსტულატები და დასკვნა არ ირღვევა - სამყაროს შიგნით ობიექტებს აქვთ სინათლის ქვესიჩქარები. სამყაროს ეს ნაწილი არ ჩანს - რადიაციის წყაროების მიერ გამოსხივებული ფოტონების სიჩქარე უბრალოდ არ არის საკმარისი სივრცის გაფართოების სიჩქარის დასაძლევად.

გამოთვლები აჩვენებს, რომ ჩვენი სამყაროს ჩვენთვის ხილულ ნაწილს აქვს დიამეტრი დაახლოებით 93 მილიარდი სინათლის წელი და ე.წ მეტაგალაქტიკა. რა არის ამ საზღვრებს მიღმა და რამდენად შორს ვრცელდება სამყარო, ჩვენ მხოლოდ გამოცნობა შეგვიძლია. ლოგიკურია ვივარაუდოთ, რომ სამყაროს კიდე ჩვენგან ყველაზე სწრაფად შორდება და ბევრად აღემატება სინათლის სიჩქარეს. და ეს სიჩქარე მუდმივად იზრდება. აშკარა ხდება, რომ თუნდაც რომელიმე ობიექტი სინათლის სიჩქარით დაფრინდეს, ის ვერასოდეს მიაღწევს სამყაროს კიდეს, რადგან სამყაროს კიდე უფრო სწრაფად შორდება მას.

თუ შეცდომას იპოვით, გთხოვთ, მონიშნეთ ტექსტის ნაწილი და დააწკაპუნეთ Ctrl+Enter.