სინათლის სიჩქარის მიახლოების მისაღწევად, მრავალსაფეხურიან რაკეტას დასჭირდება მისი მასის ნაწილის მოშორება სიჩქარის მატებასთან ერთად, როგორც ამას აკეთებს აქ გამოსახული სუპერ ჰასის რაკეტა.

ვთქვათ, გსურთ ვარსკვლავთშორისი მოგზაურობა და რაც შეიძლება სწრაფად მიხვიდეთ დანიშნულების ადგილზე. შეიძლება ხვალამდე ვერ მოახერხო, მაგრამ ყველა საჭირო ხელსაწყო და ტექნოლოგია რომ გქონდეს და აინშტაინის ფარდობითობის მცირე დახმარება, შეძლებდი თუ არა იქ ჩამოსვლას ერთ წელიწადში? რაც შეეხება სინათლის სიჩქარეს მიახლოებას? აი, რას სვამს ჩვენი მკითხველი ამ კვირის კითხვაზე:

ახლახან ვკითხულობდი წიგნს, სადაც ავტორი ცდილობდა აეხსნა ტყუპისცალი პარადოქსი, წარმოედგინა კოსმოსური ხომალდი, რომელიც 20 წლის განმავლობაში 1 გ სიჩქარით დაფრინავს და შემდეგ უკან ბრუნდება. შესაძლებელია თუ არა ასეთ დროს ასეთი აჩქარების შენარჩუნება? თუ, მაგალითად, დაიწყებთ მოგზაურობას ახალი წლის პირველ დღეს და იფრინავთ წამში 9,8 მეტრი აჩქარებით, მაშინ, გათვლებით, შეგიძლიათ სინათლის სიჩქარეს მიაღწიოთ წლის ბოლომდე. . როგორ შემიძლია აჩქარება ამის შემდეგ?

ვარსკვლავებთან სამოგზაუროდ, აბსოლუტურად აუცილებელია ასეთი აჩქარების შენარჩუნება.



ეს გაშვება კოსმოსური ხომალდი 1992 წელს კოლუმბიამ აჩვენა, რომ რაკეტა მყისიერად არ აჩქარებს - აჩქარებას დიდი დრო სჭირდება.

კაცობრიობის მიერ შექმნილი ყველაზე მოწინავე რაკეტები და რეაქტიული მამოძრავებელი სისტემები არ არის საკმარისად ძლიერი ასეთი ამოცანისთვის, რადგან ისინი აღწევენ არც ისე დიდ აჩქარებას. ისინი შთამბეჭდავია, რადგან ისინი აჩქარებენ უზარმაზარ მასას საკმაოდ დიდი ხნის განმავლობაში. მაგრამ ისეთი რაკეტების აჩქარება, როგორიცაა Saturn-5, Atlas, Falcon და Soyuz, არ აღემატება არცერთი სპორტული მანქანის აჩქარებას: 1-დან 2 გ-მდე, სადაც g არის 9,8 მეტრი წამში კვადრატში. რა განსხვავებაა რაკეტასა და სპორტულ მანქანას შორის? მანქანა თავის ლიმიტს 9 წამში მიაღწევს, დაახლოებით 320 კმ/სთ. რაკეტას შეუძლია ამ გზით უფრო დიდხანს აჩქარება - არა წამებში ან წუთებში, არამედ მეოთხედი საათის განმავლობაში.

NASA იყო პირველი, ვინც კეიპ კენედის კოსმოსური ცენტრიდან გაუშვა რაკეტა Apollo 4. მიუხედავად იმისა, რომ ის აჩქარდა ისეთივე სწრაფად, როგორც სპორტული მანქანა, მისი წარმატების გასაღები იყო ამ აჩქარების დიდი ხნის განმავლობაში შენარჩუნება.

ასე შეგვიძლია დავძლიოთ დედამიწის გრავიტაციული ძალა და გავალთ ორბიტაზე, მივაღწიოთ ჩვენი მზის სისტემის სხვა სამყაროებს ან თუნდაც გაექცეთ მზის ძალას. მაგრამ რაღაც მომენტში, ჩვენ მივაღწევთ ლიმიტს - შეგიძლიათ აჩქარდეთ შეზღუდული დროით გადატანილი საწვავის ოდენობის შეზღუდვის გამო. რაკეტის საწვავი, რომელსაც ჩვენ ვიყენებთ, სამწუხაროდ, უკიდურესად არაეფექტურია. თქვენ ნახეთ აინშტაინის ცნობილი განტოლება, E = mc 2, რომელიც აღწერს მასას, როგორც ენერგიის ფორმას, და რომ ენერგია შეიძლება შენახული იყოს როგორც მატერია. ჩვენი მშვენიერი სარაკეტო საწვავი საშინლად არაეფექტურია.

SpaceX Raptor ძრავის პირველი სატესტო გაშვება 2016 წლის დასაწყისში

ქიმიური რეაქციების გამოყენებით, საწვავი გარდაქმნის მისი მასის არაუმეტეს 0,001%-ს ენერგიად, რაც მკვეთრად ზღუდავს კოსმოსური ხომალდის ხელმისაწვდომ მაქსიმალურ სიჩქარეს. და სწორედ ამიტომ სჭირდება 500 ტონა წონის რაკეტა გეოსტაციონალურ ორბიტაზე 5 ტონა ტვირთის გაშვებას. ბირთვული რაკეტები უფრო ეფექტური იქნება, მათი მასის დაახლოებით 0,5%-ს ენერგიად გარდაქმნის, მაგრამ იდეალური შედეგი იქნება მატერია და ანტიმატერიის საწვავი, რომელიც მიაღწევს 100%-იან ეფექტურობას E = mc 2 კონვერტაციაში. თუ თქვენ გქონდათ გარკვეული მასის რაკეტა, რაც არ უნდა ყოფილიყო, და ამ მასის მხოლოდ 5% შეიცავდა ანტიმატერიაში (და კიდევ 5% ერთჯერადი ნივთიერების შემადგენლობაში), დროში განადგურება შეიძლება გაკონტროლებულიყო. შედეგად, თქვენ მიიღებთ მუდმივ და მუდმივ აჩქარებას 1 გ-ით ბევრად უფრო ხანგრძლივი დროის განმავლობაში, ვიდრე ნებისმიერი სხვა საწვავი მოგცემთ.

მხატვრის იდეა ანტიმატერიის გამოყენებით რეაქტიული მამოძრავებელი სისტემის შესახებ. მატერიის/ანტიმატერიის განადგურება იძლევა ყველაზე მაღალ ფიზიკურ ენერგიის სიმკვრივეს ნებისმიერი ცნობილი ნივთიერებისგან

თუ თქვენ გჭირდებათ მუდმივი აჩქარება, მაშინ მატერიის/ანტიმატერიის განადგურება, რომელიც მთლიანი მასის რამდენიმე პროცენტია, საშუალებას მოგცემთ აჩქარდეთ ამ სიჩქარით რამდენიმე თვის განმავლობაში ზედიზედ. ამ გზით თქვენ შეგიძლიათ მიაღწიოთ სინათლის სიჩქარის 40%-მდე, თუ თქვენ დახარჯავთ შეერთებული შტატების მთელ წლიურ ბიუჯეტს ანტიმატერიის შექმნაზე და დააჩქარებთ 100 კგ დატვირთვას. თუ კიდევ უფრო დიდხანს გჭირდებათ აჩქარება, თქვენ უნდა გაზარდოთ საწვავის რაოდენობა, რომელსაც თან წაიღებთ. და რაც უფრო მეტად აჩქარებთ, რაც უფრო უახლოვდებით სინათლის სიჩქარეს, მით მეტ რელატივისტურ ეფექტებს შეამჩნევთ.

როგორ იზრდება თქვენი სიჩქარე დროთა განმავლობაში, თუ აჩქარებთ 1 გ-ს რამდენიმე დღის, თვის, წლის ან ათწლეულის განმავლობაში

1 გ-ზე ათი დღის ფრენის შემდეგ, თქვენ უკვე გადალახეთ ნეპტუნი, მზის სისტემის ბოლო პლანეტა. რამდენიმე თვეში თქვენ შეამჩნევთ დროის შენელებას და მანძილების შემცირებას. ერთ წელიწადში თქვენ უკვე მიაღწევთ სინათლის სიჩქარის 80%-ს; 2 წელიწადში თქვენ მიახლოვდებით სინათლის სიჩქარის 98%-ს; 1 გ აჩქარებით ფრენის 5 წლის შემდეგ, თქვენ იმოძრავებთ სინათლის სიჩქარის 99,99% სიჩქარით. და რაც უფრო დიდხანს აჩქარებთ, მით უფრო უახლოვდებით სინათლის სიჩქარეს. მაგრამ თქვენ ვერასოდეს მიაღწევთ მას. უფრო მეტიც, დროთა განმავლობაში ის უფრო და უფრო მეტ ენერგიას მოითხოვს.

ლოგარითმული მასშტაბით ხედავთ, რომ რაც უფრო დიდხანს აჩქარდებით, მით უფრო უახლოვდებით სინათლის სიჩქარეს, მაგრამ არასოდეს მიაღწევთ მას. 10 წლის შემდეგაც კი მიუახლოვდებით სინათლის სიჩქარის 99,9999999%-ს, მაგრამ ვერ მიაღწევთ მას.

აჩქარების პირველი ათი წუთის განმავლობაში დაგჭირდებათ გარკვეული რაოდენობის ენერგია და ამ პერიოდის ბოლოს თქვენ იმოძრავებთ 6 კმ/წმ სიჩქარით. კიდევ 10 წუთში თქვენ გააორმაგებთ სიჩქარეს 12 კმ/წმ-მდე, მაგრამ ამას სამჯერ მეტი ენერგია დასჭირდება. კიდევ ათ წუთში თქვენ იმოძრავებთ 18 კმ/წმ სიჩქარით, მაგრამ ამას 5-ჯერ მეტი ენერგია დასჭირდება, ვიდრე პირველ ათ წუთში. ეს სქემა მომავალშიც გააგრძელებს მუშაობას. ერთ წელიწადში თქვენ უკვე მოიხმართ 100000-ჯერ მეტ ენერგიას, ვიდრე დასაწყისში! გარდა ამისა, სიჩქარე უფრო და უფრო გაიზრდება.

სიგრძე მცირდება და დრო იწელება. გრაფიკი გვიჩვენებს, თუ როგორ შეუძლია კოსმოსურ ხომალდს, რომელიც ასი წლის განმავლობაში მოძრაობს 1 გ აჩქარებით, იმოგზაუროს ხილული სამყაროს თითქმის ნებისმიერ წერტილში და იქიდან დაბრუნდეს ერთი ადამიანის სიცოცხლის განმავლობაში. მაგრამ სანამ ის დაბრუნდება, დედამიწაზე დამატებითი დრო გავა.

თუ გსურთ დააჩქაროთ 100 კგ გემი წელიწადში 1 გ-ზე, გჭირდებათ 1000 კგ მატერია და 1000 კგ ანტიმატერია. ერთ წელიწადში თქვენ იმოძრავებთ სინათლის სიჩქარის 80%-ით, მაგრამ ვერასოდეს გადააჭარბებთ მას. თუნდაც უსასრულო ენერგია გქონდეს. მუდმივი აჩქარება მოითხოვს ბიძგის მუდმივ ზრდას და რაც უფრო სწრაფად მოძრაობთ, მით მეტი ენერგია იხარჯება რელატივისტურ ეფექტებზე. და სანამ არ გავარკვევთ, როგორ გავაკონტროლოთ სივრცის დეფორმაცია, სინათლის სიჩქარე დარჩება სამყაროს საბოლოო ზღვრად. ყველაფერს, რასაც მასა აქვს, ვერ აღწევს მას, რომ აღარაფერი ვთქვათ გადააჭარბებს მას. მაგრამ თუ დღეს დაიწყებთ, ერთ წელიწადში იქნებით იქ, სადაც აქამდე არც ერთი მაკროსკოპული ობიექტი არ წასულა!

2017 წლის 25 მარტი

FTL მოგზაურობა კოსმოსური სამეცნიერო ფანტასტიკის ერთ-ერთი საფუძველია. თუმცა, ალბათ ყველამ - ფიზიკისგან შორს მყოფმა ადამიანებმაც კი - იცის, რომ მატერიალური ობიექტების მოძრაობის მაქსიმალური სიჩქარე ან რაიმე სიგნალის გავრცელება არის სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში. იგი აღინიშნება c ასოთი და არის თითქმის 300 ათასი კილომეტრი წამში; ზუსტი მნიშვნელობა c = 299 792 458 მ/წმ.

სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში ერთ-ერთი ფუნდამენტური ფიზიკური მუდმივია. c-ზე მეტი სიჩქარის მიღწევის შეუძლებლობა გამომდინარეობს აინშტაინის ფარდობითობის სპეციალური თეორიიდან (SRT). თუ შესაძლებელი იქნებოდა იმის დამტკიცება, რომ სიგნალების გადაცემა სუპერნათური სიჩქარით შესაძლებელია, ფარდობითობის თეორია დაეცემა. ჯერჯერობით ეს არ მომხდარა, მიუხედავად არაერთი მცდელობისა უარყოს აკრძალვა c-ზე მეტი სიჩქარის არსებობის შესახებ. თუმცა, ბოლოდროინდელმა ექსპერიმენტულმა კვლევებმა გამოავლინა რამდენიმე ძალიან საინტერესო ფენომენი, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ სპეციალურად შექმნილ პირობებში შესაძლებელია ზელუმინალურ სიჩქარეებზე დაკვირვება ფარდობითობის თეორიის პრინციპების დარღვევის გარეშე.

დასაწყისისთვის, მოდით გავიხსენოთ ძირითადი ასპექტები, რომლებიც დაკავშირებულია სინათლის სიჩქარის პრობლემასთან.

უპირველეს ყოვლისა: რატომ არის შეუძლებელი (ნორმალურ პირობებში) სინათლის ლიმიტის გადაჭარბება? იმიტომ, რომ მაშინ ირღვევა ჩვენი სამყაროს ფუნდამენტური კანონი – მიზეზობრიობის კანონი, რომლის მიხედვითაც შედეგი მიზეზს ვერ უსწრებს. არავის დაუკვირვებია, რომ, მაგალითად, დათვი ჯერ მოკვდა, შემდეგ კი მონადირემ ესროლა. c-ს აღემატება სიჩქარით, მოვლენების თანმიმდევრობა იცვლება, დროის ლენტი იბრუნებს უკან. ეს ადვილად ჩანს შემდეგი მარტივი მსჯელობიდან.

დავუშვათ, რომ ჩვენ ვიმყოფებით გარკვეულ კოსმოსურ სასწაულზე, რომელიც მოძრაობს სინათლეზე სწრაფად. შემდეგ თანდათან მივაღწევდით წყაროს მიერ გამოსხივებულ შუქს დროის უფრო ადრე და ადრეულ მომენტებში. ჯერ დავიჭერდით გამოსხივებულ ფოტონებს, ვთქვათ, გუშინ, შემდეგ - გუშინწინ გამოსხივებულ ფოტონებს, შემდეგ - ერთი კვირის, ერთი თვის, ერთი წლის წინ და ა.შ. სინათლის წყარო რომ იყოს სარკე, რომელიც ასახავს სიცოცხლეს, მაშინ ჩვენ ჯერ დავინახავდით გუშინდელ მოვლენებს, შემდეგ გუშინწინ და ა.შ. ჩვენ ვხედავდით, ვთქვათ, მოხუცს, რომელიც თანდათანობით იქცევა შუახნის კაცად, შემდეგ ახალგაზრდად, ახალგაზრდად, ბავშვად... ანუ დრო ბრუნდებოდა უკან, გადავიდოდით აწმყოდან. წარსული. ამის შემდეგ მიზეზი და შედეგი შეიცვლება.

მიუხედავად იმისა, რომ ეს არგუმენტი მთლიანად იგნორირებას უკეთებს შუქზე დაკვირვების პროცესის ტექნიკურ დეტალებს, ფუნდამენტური თვალსაზრისით ის ნათლად აჩვენებს, რომ მოძრაობა ზელუმინალური სიჩქარით იწვევს სიტუაციას, რომელიც შეუძლებელია ჩვენს სამყაროში. თუმცა, ბუნებამ კიდევ უფრო მკაცრი პირობები დააწესა: მოძრაობა მიუწვდომელია არა მხოლოდ ზემნათური სიჩქარით, არამედ სინათლის სიჩქარის ტოლი სიჩქარითაც – თქვენ მხოლოდ შეგიძლიათ მიუახლოვდეთ მას. ფარდობითობის თეორიიდან გამომდინარეობს, რომ მოძრაობის სიჩქარის მატებასთან ერთად წარმოიქმნება სამი გარემოება: მოძრავი ობიექტის მასა იზრდება, მისი ზომა მცირდება მოძრაობის მიმართულებით და ამ ობიექტზე დროის გასვლა ნელდება ( გარე „დასვენებული“ დამკვირვებლის თვალსაზრისი). ჩვეულებრივი სიჩქარის დროს ეს ცვლილებები უმნიშვნელოა, მაგრამ რაც უფრო ვუახლოვდებით სინათლის სიჩქარეს, ისინი სულ უფრო შესამჩნევი ხდებიან, ხოლო ზღვარში - c-ის ტოლი სიჩქარით - მასა უსასრულოდ დიდი ხდება, ობიექტი მთლიანად კარგავს ზომას. მოძრაობის მიმართულება და დრო ჩერდება მასზე. ამიტომ ვერც ერთი მატერიალური სხეული ვერ მიაღწევს სინათლის სიჩქარეს. მხოლოდ სინათლეს აქვს ასეთი სიჩქარე! (და ასევე "ყოვლისმომცველი" ნაწილაკი - ნეიტრინო, რომელიც ფოტონის მსგავსად ვერ მოძრაობს c-ზე ნაკლები სიჩქარით.)

ახლა სიგნალის გადაცემის სიჩქარის შესახებ. აქ მიზანშეწონილია გამოვიყენოთ სინათლის წარმოდგენა ელექტრომაგნიტური ტალღების სახით. რა არის სიგნალი? ეს არის გარკვეული ინფორმაცია გადასაცემი. იდეალური ელექტრომაგნიტური ტალღა არის მკაცრად ერთი სიხშირის უსასრულო სინუსოიდი და მას არ შეუძლია რაიმე ინფორმაციის გადატანა, რადგან ასეთი სინუსოიდის ყოველი პერიოდი ზუსტად იმეორებს წინას. სინუსოიდური ტალღის ფაზის მოძრაობის სიჩქარე - ეგრეთ წოდებული ფაზის სიჩქარე - შეიძლება გარემოში გარკვეულ პირობებში აღემატებოდეს სინათლის სიჩქარეს ვაკუუმში. აქ შეზღუდვები არ არის, რადგან ფაზის სიჩქარე არ არის სიგნალის სიჩქარე - ის ჯერ არ არსებობს. სიგნალის შესაქმნელად, თქვენ უნდა გააკეთოთ რაიმე სახის "ნიშანი" ტალღაზე. ასეთი ნიშანი შეიძლება იყოს, მაგალითად, ნებისმიერი ტალღის პარამეტრის ცვლილება - ამპლიტუდა, სიხშირე ან საწყისი ფაზა. მაგრამ როგორც კი ნიშანი გაკეთდება, ტალღა კარგავს სინუსოიდულობას. ის ხდება მოდულირებული, რომელიც შედგება მარტივი სინუსოიდური ტალღების ნაკრებისგან, სხვადასხვა ამპლიტუდებით, სიხშირით და საწყისი ფაზებით - ტალღების ჯგუფი. ნიშნის მოძრაობის სიჩქარე მოდულირებულ ტალღაში არის სიგნალის სიჩქარე. გარემოში გავრცელებისას ეს სიჩქარე ჩვეულებრივ ემთხვევა ჯგუფურ სიჩქარეს, რომელიც ახასიათებს ტალღების ზემოაღნიშნული ჯგუფის მთლიანობაში გავრცელებას (იხ. „მეცნიერება და ცხოვრება“ No2, 2000 წ.). ნორმალურ პირობებში, ჯგუფის სიჩქარე და, შესაბამისად, სიგნალის სიჩქარე ნაკლებია ვიდრე სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში. შემთხვევითი არ არის, რომ აქ გამოყენებულია გამოთქმა "ნორმალურ პირობებში", რადგან ზოგიერთ შემთხვევაში ჯგუფის სიჩქარე შეიძლება აღემატებოდეს c-ს ან თუნდაც დაკარგოს მნიშვნელობა, მაგრამ შემდეგ ეს არ ეხება სიგნალის გავრცელებას. SRT-ში დადგენილია, რომ შეუძლებელია სიგნალის გადაცემა c-ზე მეტი სიჩქარით.

რატომ არის ასე? რადგან c-ზე მეტი სიჩქარით ნებისმიერი სიგნალის გადაცემის დაბრკოლება არის მიზეზობრიობის იგივე კანონი. წარმოვიდგინოთ ასეთი სიტუაცია. A რაღაც მომენტში სინათლის ციმციმი (მოვლენა 1) ჩართავს მოწყობილობას, რომელიც აგზავნის გარკვეულ რადიოსიგნალს, ხოლო B დისტანციურ წერტილში, ამ რადიოსიგნალის მოქმედებით, ხდება აფეთქება (მოვლენა 2). ცხადია, რომ მოვლენა 1 (გამონათება) არის მიზეზი, ხოლო მოვლენა 2 (აფეთქება) არის შედეგი, რომელიც ხდება უფრო გვიან, ვიდრე მიზეზი. მაგრამ თუ რადიოსიგნალი გავრცელდა სუპერნათური სიჩქარით, B წერტილის მახლობლად დამკვირვებელი ჯერ დაინახავდა აფეთქებას და მხოლოდ ამის შემდეგ - სინათლის ციმციმას, რომელიც მას სინათლის ციმციმის სიჩქარით აღწევდა, აფეთქების მიზეზი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ამ დამკვირვებლისთვის მოვლენა 2 მოხდებოდა 1-ლ მოვლენამდე, ანუ ეფექტი წინ უსწრებდა მიზეზს.

მიზანშეწონილია ხაზგასმით აღვნიშნოთ, რომ ფარდობითობის თეორიის „ზელუმინალური აკრძალვა“ დაწესებულია მხოლოდ მატერიალური სხეულების მოძრაობასა და სიგნალების გადაცემაზე. ბევრ სიტუაციაში შესაძლებელია გადაადგილება ნებისმიერი სიჩქარით, მაგრამ ეს იქნება არამატერიალური ობიექტების და სიგნალების მოძრაობა. მაგალითად, წარმოიდგინეთ ორი საკმაოდ გრძელი მმართველი, რომლებიც ერთ სიბრტყეში დევს, რომელთაგან ერთი ჰორიზონტალურად მდებარეობს, მეორე კი მას მცირე კუთხით კვეთს. თუ პირველი ხაზი გადაადგილდება ქვემოთ (ისრით მითითებული მიმართულებით) დიდი სიჩქარით, ხაზების გადაკვეთის წერტილი შეიძლება მოხდეს თვითნებურად სწრაფად გაშვებაზე, მაგრამ ეს წერტილი არ არის მატერიალური სხეული. კიდევ ერთი მაგალითი: თუ აიღებთ ფანარს (ან, ვთქვათ, ლაზერს, რომელიც იძლევა ვიწრო სხივს) და სწრაფად აღწერთ რკალს ჰაერში, მაშინ სინათლის წერტილის წრფივი სიჩქარე გაიზრდება მანძილით და საკმარისად დიდ მანძილზე, გადააჭარბებს გ. სინათლის ლაქა A და B წერტილებს შორის გადაადგილდება სუპერნათური სიჩქარით, მაგრამ ეს არ იქნება სიგნალის გადაცემა A-დან B-მდე, რადგან სინათლის ასეთი ლაქა არ შეიცავს ინფორმაციას A წერტილის შესახებ.

როგორც ჩანს, სუპერნათური სიჩქარის საკითხი მოგვარებულია. მაგრამ მეოცე საუკუნის 60-იან წლებში თეორიულმა ფიზიკოსებმა წამოაყენეს ჰიპოთეზა ზელუმინალური ნაწილაკების არსებობის შესახებ, რომლებსაც ტაქიონები უწოდებენ. ეს ძალიან უცნაური ნაწილაკებია: ისინი თეორიულად შესაძლებელია, მაგრამ ფარდობითობის თეორიასთან წინააღმდეგობების თავიდან აცილების მიზნით, მათ უნდა მიეღოთ წარმოსახვითი დასვენების მასა. ფიზიკურად წარმოსახვითი მასა არ არსებობს, ეს არის წმინდა მათემატიკური აბსტრაქცია. თუმცა, ამას დიდი შეშფოთება არ მოჰყოლია, რადგან ტაქიონები ვერ ისვენებენ - ისინი არსებობენ (თუ არსებობენ!) მხოლოდ ვაკუუმში სინათლის სიჩქარეს აღემატება სიჩქარით და ამ შემთხვევაში ტაქიონის მასა რეალური აღმოჩნდება. აქ არის ფოტონებთან გარკვეული ანალოგია: ფოტონს აქვს ნულოვანი მოსვენების მასა, მაგრამ ეს უბრალოდ ნიშნავს, რომ ფოტონი არ შეიძლება იყოს დასვენების მდგომარეობაში - სინათლის შეჩერება შეუძლებელია.

ყველაზე რთული იყო, როგორც მოსალოდნელი იყო, ტაქიონის ჰიპოთეზის შეჯერება მიზეზობრიობის კანონთან. ამ მიმართულებით გაკეთებულმა მცდელობებმა, თუმცა საკმაოდ გენიალური იყო, აშკარა წარმატებას არ მოჰყოლია. ტაქიონების ექსპერიმენტულად რეგისტრაციაც ვერავინ შეძლო. შედეგად, ტაქიონების, როგორც ზელუმინალური ელემენტარული ნაწილაკებისადმი ინტერესი თანდათან გაქრა.

თუმცა, 60-იან წლებში ექსპერიმენტულად აღმოაჩინეს ფენომენი, რამაც თავიდან ფიზიკოსები დაბნეულობაში მიიყვანა. ეს დეტალურად არის აღწერილი A.N. Oraevsky-ის სტატიაში "Superluminal Waves in amplifying media" (UFN No. 12, 1998). აქ მოკლედ ვაჯამებთ საკითხის არსს, დეტალებით დაინტერესებულ მკითხველს მივმართავთ აღნიშნულ სტატიას.

ლაზერების აღმოჩენიდან მალევე - 1960-იანი წლების დასაწყისში - პრობლემა წარმოიშვა მოკლე (1 ns = 10-9 წმ ხანგრძლივობით) მაღალი სიმძლავრის სინათლის იმპულსების მიღების შესახებ. ამისათვის მოკლე ლაზერული პულსი გაიარა ოპტიკურ კვანტურ გამაძლიერებელზე. პულსი სხივის გამყოფი სარკემ ორ ნაწილად გაიყო. ერთი მათგანი, უფრო მძლავრი, გაიგზავნა გამაძლიერებელზე, მეორე კი ჰაერში გავრცელდა და ემსახურებოდა საცნობარო პულსს, რომლითაც შესაძლებელი იყო გამაძლიერებლის გავლით გავლილი პულსის შედარება. ორივე პულსი მიეწოდება ფოტოდეტექტორებს და მათი გამომავალი სიგნალები შეიძლება ვიზუალურად დაფიქსირდეს ოსილოსკოპის ეკრანზე. მოსალოდნელი იყო, რომ გამაძლიერებელში გამავალი სინათლის პულსი მასში გარკვეულ შეფერხებას განიცდიდა საცნობარო პულსთან შედარებით, ანუ გამაძლიერებელში სინათლის გავრცელების სიჩქარე ჰაერზე ნაკლები იქნებოდა. რა იყო მკვლევარების გაოცება, როდესაც აღმოაჩინეს, რომ პულსი გამაძლიერებლის მეშვეობით ვრცელდებოდა სიჩქარით არა მხოლოდ ჰაერში, არამედ რამდენჯერმე აღემატება სინათლის სიჩქარეს ვაკუუმში!

პირველი შოკის შემდეგ, ფიზიკოსებმა დაიწყეს ასეთი მოულოდნელი შედეგის მიზეზის ძებნა. ფარდობითობის სპეციალური თეორიის პრინციპებში არავის ეჭვიც კი არ ეპარებოდა და სწორედ ეს დაეხმარა სწორი ახსნის პოვნაში: თუ SRT-ის პრინციპები დაცულია, მაშინ პასუხი უნდა ვეძებოთ გამაძლიერებელი საშუალების თვისებებში. .

აქ დეტალების გარეშე, მხოლოდ აღვნიშნავთ, რომ გამაძლიერებელი საშუალების მოქმედების მექანიზმის დეტალურმა ანალიზმა სრულიად განმარტა სიტუაცია. საქმე იყო ფოტონების კონცენტრაციის ცვლილება პულსის გავრცელების დროს - ცვლილება გარემოს მომატების ცვლილების გამო უარყოფით მნიშვნელობამდე პულსის უკანა ნაწილის გავლისას, როდესაც საშუალო უკვე არის შთამნთქმელი ენერგია, რადგან მისი საკუთარი რეზერვი უკვე გამოყენებულია სინათლის პულსზე გადაცემის გამო. აბსორბცია იწვევს არა მატებას, არამედ იმპულსის შემცირებას და ამით იმპულსი წინა მხარეს ძლიერდება და მის უკან სუსტდება. წარმოვიდგინოთ, რომ პულსს ვაკვირდებით გამაძლიერებლის შუალედში სინათლის სიჩქარით მოძრავი ინსტრუმენტის დახმარებით. თუ მედია გამჭვირვალე იქნებოდა, ჩვენ დავინახავდით უძრაობაში გაყინულ იმპულსს. გარემოში, რომელშიც მიმდინარეობს ზემოხსენებული პროცესი, წინა კიდის გაძლიერება და პულსის უკანა კიდის შესუსტება დამკვირვებელს ისე მოეჩვენება, რომ გარემომ, როგორც იქნა, პულსი წინ წაიწია. . მაგრამ რაკი მოწყობილობა (დამკვირვებელი) მოძრაობს სინათლის სიჩქარით, და იმპულსი უსწრებს მას, მაშინ იმპულსის სიჩქარე აღემატება სინათლის სიჩქარეს! სწორედ ეს ეფექტი დაარეგისტრირეს ექსპერიმენტატორებმა. და აქ ნამდვილად არ არის წინააღმდეგობა ფარდობითობის თეორიასთან: უბრალოდ, ამპლიფიკაციის პროცესი ისეთია, რომ ადრე გამოსული ფოტონების კონცენტრაცია უფრო დიდი აღმოჩნდება, ვიდრე მოგვიანებით. ეს არ არის ფოტონები, რომლებიც მოძრაობენ ზელუმინალური სიჩქარით, არამედ პულსის გარსი, კერძოდ მისი მაქსიმუმი, რომელიც შეინიშნება ოსცილოსკოპზე.

ამრიგად, სანამ ჩვეულებრივ მედიაში ყოველთვის არის სინათლის შესუსტება და მისი სიჩქარის დაქვეითება, რომელიც განისაზღვრება რეფრაქციული ინდექსით, აქტიურ ლაზერულ მედიაში, შეინიშნება არა მხოლოდ სინათლის გაძლიერება, არამედ პულსის გავრცელება ზელუმინალური სიჩქარით.

ზოგიერთი ფიზიკოსი ცდილობდა ექსპერიმენტულად დაემტკიცებინა ზელუმინალური მოძრაობის არსებობა გვირაბის ეფექტში - ერთ-ერთი ყველაზე საოცარი ფენომენი კვანტური მექანიკა. ეს ეფექტი მდგომარეობს იმაში, რომ მიკრონაწილაკი (უფრო ზუსტად, მიკროობიექტი, რომელიც ავლენს როგორც ნაწილაკების თვისებებს, ასევე ტალღის თვისებებს სხვადასხვა პირობებში) შეუძლია შეაღწიოს ეგრეთ წოდებულ პოტენციურ ბარიერში - ფენომენი, რომელიც სრულიად შეუძლებელია. კლასიკურ მექანიკაში (როდესაც ასეთი სიტუაცია იქნება ანალოგიური: კედელზე გადაგდებული ბურთი კედლის მეორე მხარეს მთავრდება, ან კედელზე მიბმულ თოკზე გადაცემული ტალღოვანი მოძრაობა გადაეცემა თოკზე მიბმულ თოკზე. კედელი მეორე მხარეს). კვანტურ მექანიკაში გვირაბის ეფექტის არსი შემდეგია. თუ გარკვეული ენერგიის მქონე მიკროობიექტი გზაზე ხვდება ფართობს, რომლის პოტენციური ენერგია აღემატება მიკროობიექტის ენერგიას, ეს ტერიტორია მისთვის ბარიერია, რომლის სიმაღლე განისაზღვრება ენერგიის სხვაობით. მაგრამ მიკრო-ობიექტი ბარიერში „გაჟონავს“! ამ შესაძლებლობას მას აძლევს კარგად ცნობილი ჰაიზენბერგის გაურკვევლობის მიმართება, რომელიც დაწერილია ენერგიისა და ურთიერთქმედების დროს. თუ მიკროობიექტის ურთიერთქმედება ბარიერთან ხდება საკმარისად განსაზღვრული დროით, მაშინ მიკროობიექტის ენერგია, პირიქით, ხასიათდება გაურკვევლობით, ხოლო თუ ეს გაურკვევლობა ბარიერის სიმაღლის რიგისაა, მაშინ ეს უკანასკნელი წყდება. იყოს გადაულახავი დაბრკოლება მიკროობიექტისთვის. ეს არის პოტენციური ბარიერის მეშვეობით შეღწევის ტემპი, რომელიც გახდა რიგი ფიზიკოსების კვლევის საგანი, რომლებიც თვლიან, რომ ის შეიძლება აღემატებოდეს ქ.

1998 წლის ივნისში კიოლნში გაიმართა საერთაშორისო სიმპოზიუმი სუპერლუმინალური მოძრაობის პრობლემებზე, სადაც განიხილეს ოთხ ლაბორატორიაში - ბერკლიში, ვენაში, კიოლნში და ფლორენციაში მიღებული შედეგები.

და ბოლოს, 2000 წელს დაფიქსირდა ორი ახალი ექსპერიმენტი, რომლებშიც გამოჩნდა სუპერლუმინალური გამრავლების ეფექტი. ერთ-ერთი მათგანი ჩაატარეს ლიჯუნ ვონგმა და თანამშრომლებმა პრინსტონის კვლევით ინსტიტუტში (აშშ). მისი შედეგია ის, რომ სინათლის პულსი, რომელიც შედის ცეზიუმის ორთქლით სავსე კამერაში, ზრდის მის სიჩქარეს 300-ჯერ. აღმოჩნდა, რომ პულსის ძირითადი ნაწილი ტოვებს კამერის შორეულ კედელს მანამ, სანამ პულსი წინა კედლის გავლით შევა პალატაში. ასეთი ვითარება ეწინააღმდეგება არა მხოლოდ საღ აზრს, არამედ, არსებითად, ფარდობითობის თეორიას.

ლ.ვონგის მოხსენებამ ინტენსიური დისკუსია გამოიწვია ფიზიკოსებს შორის, რომელთა უმეტესობა არ არის მიდრეკილი მიღებულ შედეგებში ფარდობითობის პრინციპების დარღვევაში დაინახოს. მათი აზრით, გამოწვევა არის ამ ექსპერიმენტის სწორად ახსნა.

L. Wong-ის ექსპერიმენტში, ცეზიუმის ორთქლის პალატაში შემავალი სინათლის პულსი დაახლოებით 3 μs ხანგრძლივობა იყო. ცეზიუმის ატომები შეიძლება იყოს თექვსმეტ შესაძლო კვანტურ მექანიკურ მდგომარეობაში, რომელსაც ეწოდება "ძირითადი მდგომარეობის ჰიპერწვრილი მაგნიტური ქვედონეები". ოპტიკური ლაზერული ტუმბოს გამოყენებით, თითქმის ყველა ატომი მიიყვანეს ამ თექვსმეტი მდგომარეობიდან მხოლოდ ერთში, რაც შეესაბამება კელვინის მასშტაბის თითქმის აბსოლუტურ ნულ ტემპერატურას (-273,15 ° C). ცეზიუმის კამერის სიგრძე 6 სანტიმეტრი იყო. ვაკუუმში სინათლე გადის 6 სანტიმეტრს 0,2 ნს-ში. როგორც გაზომვებმა აჩვენა, სინათლის პულსმა ცეზიუმთან ერთად კამერაში გაიარა 62 ns უფრო მოკლე დროში, ვიდრე ვაკუუმში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ცეზიუმის გარემოში პულსის ტრანზიტის დროს აქვს "მინუს" ნიშანი! მართლაც, თუ 0,2 ns-ს გამოვაკლებთ 62 ns, მივიღებთ „უარყოფით“ დროს. ეს "უარყოფითი შეფერხება" საშუალო - გაუგებარი დროით ნახტომი - უდრის იმ დროს, რომლის დროსაც პულსი 310 გადის კამერაში ვაკუუმში. ამ „დროის შებრუნების“ შედეგი იყო ის, რომ იმპულსმა, რომელიც ტოვებდა პალატას, მოახერხა მისგან 19 მეტრით დაშორება, სანამ შემომავალი იმპულსი მიაღწევდა პალატის კედელს. როგორ შეიძლება აიხსნას ასეთი წარმოუდგენელი სიტუაცია (თუ, რა თქმა უნდა, ეჭვი არ ეპარება ექსპერიმენტის სისუფთავეში)?

თუ ვიმსჯელებთ განხილვის მიხედვით, ზუსტი ახსნა ჯერ არ არის ნაპოვნი, მაგრამ ეჭვგარეშეა, რომ გარემოს უჩვეულო დისპერსიული თვისებები აქ როლს თამაშობს: ცეზიუმის ორთქლი, რომელიც შედგება ლაზერული შუქით აღგზნებული ატომებისგან, არის საშუალო ანომალიური დისპერსია. მოკლედ გავიხსენოთ რა არის.

ნივთიერების დისპერსია არის ფაზის (ჩვეულებრივი) რეფრაქციული ინდექსის დამოკიდებულება l სინათლის ტალღის სიგრძეზე. ნორმალური დისპერსიით, რეფრაქციული ინდექსი იზრდება ტალღის სიგრძის კლებასთან ერთად და ეს ასეა მინაში, წყალში, ჰაერში და ყველა სხვა ნივთიერებაში, რომელიც გამჭვირვალეა სინათლისთვის. ნივთიერებებში, რომლებიც ძლიერად შთანთქავენ სინათლეს, რეფრაქციული ინდექსის კურსი იცვლება ტალღის სიგრძის ცვლილებით და ხდება უფრო ციცაბო: l-ის შემცირებით (w სიხშირის მატებასთან ერთად), გარდატეხის ინდექსი მკვეთრად მცირდება და ტალღის სიგრძის გარკვეულ დიაპაზონში მცირდება. ვიდრე ერთიანობა (ფაზის სიჩქარე Vf > s ). ეს არის ანომალიური დისპერსია, რომლის დროსაც ნივთიერებაში სინათლის გავრცელების ნიმუში რადიკალურად იცვლება. ჯგუფის სიჩქარე Vgr ხდება ტალღების ფაზის სიჩქარეზე მეტი და შეიძლება გადააჭარბოს სინათლის სიჩქარეს ვაკუუმში (და ასევე გახდეს უარყოფითი). L. Wong მიუთითებს ამ გარემოებაზე, როგორც მიზეზად მისი ექსპერიმენტის შედეგების ახსნის შესაძლებლობის საფუძველში. თუმცა, უნდა აღინიშნოს, რომ პირობა Vgr > c არის წმინდა ფორმალური, რადგან ჯგუფური სიჩქარის კონცეფცია შემოღებულ იქნა მცირე (ნორმალური) დისპერსიის შემთხვევაში, გამჭვირვალე მედიისთვის, როდესაც ტალღების ჯგუფი თითქმის არ იცვლის თავის ფორმას დროს. გამრავლება. თუმცა ანომალიური დისპერსიის რეგიონებში სინათლის პულსი სწრაფად დეფორმირდება და ჯგუფური სიჩქარის კონცეფცია კარგავს თავის მნიშვნელობას; ამ შემთხვევაში შემოტანილია სიგნალის სიჩქარისა და ენერგიის გავრცელების სიჩქარის ცნებები, რომლებიც გამჭვირვალე მედიაში ემთხვევა ჯგუფურ სიჩქარეს, ხოლო შთანთქმის მქონე მედიაში ისინი რჩებიან სინათლის სიჩქარეზე ნაკლები ვაკუუმში. მაგრამ აი, რა არის საინტერესო ვონგის ექსპერიმენტში: სინათლის პულსი, რომელიც გადის გარემოში ანომალიური დისპერსიით, არ დეფორმირდება - ის ზუსტად ინარჩუნებს თავის ფორმას! და ეს შეესაბამება ვარაუდს, რომ იმპულსი ჯგუფური სიჩქარით ვრცელდება. მაგრამ თუ ასეა, მაშინ გამოდის, რომ გარემოში არ არის აბსორბცია, თუმცა გარემოს ანომალიური დისპერსია სწორედ შთანთქმით არის განპირობებული! თავად ვონგი, რომელიც აღიარებს, რომ ბევრი რამ გაურკვეველია, თვლის, რომ ის, რაც ხდება მის ექსპერიმენტულ წყობაში, შეიძლება ნათლად აიხსნას, როგორც პირველი მიახლოება შემდეგნაირად.

სინათლის პულსი შედგება მრავალი კომპონენტისგან სხვადასხვა ტალღის სიგრძით (სიხშირით). ფიგურაში ნაჩვენებია სამი კომპონენტი (ტალღები 1-3). რაღაც მომენტში სამივე ტალღა ფაზაშია (მათი მაქსიმუმი ემთხვევა); აქ ისინი, შეკრებით, აძლიერებენ ერთმანეთს და ქმნიან იმპულსს. ტალღების შემდგომი გავრცელებისას ისინი ფაზას გარეთ არიან და ამით „ჩაქრებიან“ ერთმანეთს.

ანომალიური დისპერსიის რეგიონში (ცეზიუმის უჯრედის შიგნით), ტალღა, რომელიც უფრო მოკლე იყო (ტალღა 1) უფრო გრძელი ხდება. პირიქით, ტალღა, რომელიც სამიდან ყველაზე გრძელი იყო (ტალღა 3), ხდება უმოკლესი.

შესაბამისად, შესაბამისად იცვლება ტალღების ფაზებიც. როდესაც ტალღები გადიან ცეზიუმის უჯრედში, მათი ტალღის ფრონტი აღდგება. ანომალიური დისპერსიის მქონე ნივთიერებაში უჩვეულო ფაზის მოდულაციის შემდეგ, სამი განხილული ტალღა რაღაც მომენტში კვლავ აღმოჩნდება ფაზაში. აქ ისინი კვლავ იკრიბებიან და ქმნიან ზუსტად ისეთივე ფორმის პულსს, როგორიც ცეზიუმის გარემოში შედის.

როგორც წესი ჰაერში და მართლაც ნებისმიერ ნორმალურად დისპერსიულ გამჭვირვალე გარემოში, სინათლის პულსი ზუსტად ვერ შეინარჩუნებს თავის ფორმას შორ მანძილზე გავრცელებისას, ანუ მისი ყველა კომპონენტი არ შეიძლება იყოს ფაზაში გავრცელების გზის ნებისმიერ შორეულ წერტილში. და ნორმალურ პირობებში, სინათლის პულსი ასეთ დისტანციურ წერტილში გარკვეული დროის შემდეგ ჩნდება. თუმცა, ექსპერიმენტში გამოყენებული საშუალების ანომალიური თვისებების გამო, დისტანციურ წერტილში პულსი ისეთივე ფაზიანი აღმოჩნდა, როგორც ამ გარემოში შესვლისას. ამგვარად, სინათლის პულსი ისე იქცევა, თითქოს შორეულ წერტილამდე მისასვლელად უარყოფითი დროის შეფერხება აქვს, ანუ მას მივიდოდა არა უგვიანეს, არამედ უფრო ადრე, ვიდრე საშუალოს გასცდა!

ფიზიკოსთა უმეტესობა მიდრეკილია დაუკავშიროს ეს შედეგი კამერის დისპერსიულ გარემოში დაბალი ინტენსივობის წინამორბედის გამოჩენას. ფაქტია, რომ პულსის სპექტრული დაშლისას სპექტრი შეიცავს თვითნებურად მაღალი სიხშირის კომპონენტებს უმნიშვნელო ამპლიტუდით, ეგრეთ წოდებულ წინამორბედს, რომელიც უსწრებს პულსის „მთავარ ნაწილს“. დაწესებულების ბუნება და წინამორბედის ფორმა დამოკიდებულია გარემოში დისპერსიის კანონზე. ამის გათვალისწინებით, ვონგის ექსპერიმენტში მოვლენების თანმიმდევრობა შემოთავაზებულია შემდეგი ინტერპრეტაციით. შემომავალი ტალღა, რომელიც თავის წინ „გაჭიმავს“ წინამძღვარს, უახლოვდება კამერას. სანამ შემომავალი ტალღის პიკი მოხვდება კამერის მახლობელ კედელს, წინამორბედი იწყებს პალატაში პულსის გამოჩენას, რომელიც აღწევს შორეულ კედელს და აირეკლება მისგან და ქმნის „უკუ ტალღას“. ეს ტალღა, რომელიც ვრცელდება c-ზე 300-ჯერ უფრო სწრაფად, აღწევს ახლო კედელთან და ხვდება შემომავალ ტალღას. ერთი ტალღის მწვერვალები ხვდება მეორის ღეროებს ისე, რომ ისინი ანადგურებენ ერთმანეთს და არაფერი რჩება. გამოდის, რომ შემომავალი ტალღა „აბრუნებს ვალს“ ცეზიუმის ატომებს, რომლებმაც მას ენერგია „ასესხეს“ კამერის მეორე ბოლოში. ვინც აკვირდებოდა ექსპერიმენტის მხოლოდ დასაწყისს და დასასრულს, დაინახავდა მხოლოდ სინათლის პულსს, რომელიც დროში წინ „ხტუნავდა“ და უფრო სწრაფად მოძრაობდა ვიდრე გ.

ლ. ვონგი თვლის, რომ მისი ექსპერიმენტი არ შეესაბამება ფარდობითობის თეორიას. განცხადება სუპერნათური სიჩქარის მიუღწევლობის შესახებ, მისი აზრით, გამოიყენება მხოლოდ დასვენების მასის მქონე ობიექტებზე. სინათლე შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ან ტალღების სახით, რომლებზეც მასის ცნება ზოგადად მიუღებელია, ან ფოტონების სახით დანარჩენი მასით, როგორც ცნობილია, ნულის ტოლია. მაშასადამე, სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში, ვონგის მიხედვით, არ არის ზღვარი. თუმცა, ვონგი აღიარებს, რომ მის მიერ აღმოჩენილი ეფექტი შეუძლებელს ხდის ინფორმაციის უფრო სწრაფად გადაცემას, ვიდრე გ.

„ინფორმაცია აქ უკვე შეიცავს იმპულსის წინა ზღვარს“, ამბობს პ. მილონი, ფიზიკოსი ლოს ალამოსის ეროვნული ლაბორატორიიდან აშშ-ში.

ფიზიკოსთა უმეტესობა თვლის, რომ ახალი ნაშრომი არ აყენებს გამანადგურებელ დარტყმას ფუნდამენტურ პრინციპებს. მაგრამ ყველა ფიზიკოსს არ სჯერა, რომ პრობლემა მოგვარებულია. პროფესორი ა. რანფაგნი, იტალიური კვლევითი ჯგუფიდან, რომელმაც კიდევ ერთი საინტერესო ექსპერიმენტი ჩაატარა 2000 წელს, ამბობს, რომ კითხვა ჯერ კიდევ ღიაა. ამ ექსპერიმენტმა, რომელიც ჩაატარეს დანიელ მუგნაიმ, ანედიო რანფაგნიმ და როკო რუგერიმ, დაადგინა, რომ სანტიმეტრიანი რადიოტალღები ჩვეულებრივ ჰაერში 25%-ით მეტი სიჩქარით ვრცელდება, ვიდრე c.

შეჯამებით, შეგვიძლია ვთქვათ შემდეგი.

ბოლო წლების ნამუშევრებმა აჩვენა, რომ გარკვეულ პირობებში, სუპერნათური სიჩქარე მართლაც შეიძლება მოხდეს. მაგრამ კონკრეტულად რა მოძრაობს სუპერნათური სიჩქარით? ფარდობითობის თეორია, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, კრძალავს ასეთ სიჩქარეს მატერიალურ სხეულებსა და ინფორმაციის მატარებელ სიგნალებს. მიუხედავად ამისა, ზოგიერთი მკვლევარი ძალიან დაჟინებით ცდილობს აჩვენოს სინათლის ბარიერის გადალახვა სპეციალურად სიგნალებისთვის. ამის მიზეზი მდგომარეობს იმაში, რომ ფარდობითობის სპეციალურ თეორიაში არ არსებობს მკაცრი მათემატიკური დასაბუთება (დაფუძნებული, ვთქვათ, მაქსველის განტოლებებზე ელექტრომაგნიტური ველის შესახებ) სიგნალების გადაცემის შეუძლებლობის შესახებ c-ზე მეტი სიჩქარით. SRT-ში ასეთი შეუძლებლობა დადგენილია, შეიძლება ითქვას, წმინდა არითმეტიკულად, აინშტაინის სიჩქარის დამატების ფორმულაზე დაყრდნობით, მაგრამ ფუნდამენტურად ამას ადასტურებს მიზეზობრიობის პრინციპი. თავად აინშტაინი, განიხილავს ზელუმინალური სიგნალის გადაცემის საკითხს, წერდა, რომ ამ შემთხვევაში "...ჩვენ იძულებულნი ვართ ჩავთვალოთ შესაძლო სიგნალის გადაცემის მექანიზმი, რომლის გამოყენებისას მიღწეული მოქმედება წინ უსწრებს მიზეზს. მაგრამ, თუმცა ეს არის წმინდა ლოგიკური შედეგი. თვალსაზრისი არ შეიცავს თავის თავს, ჩემი აზრით, არანაირ წინააღმდეგობებს, მიუხედავად ამისა, ის ეწინააღმდეგება მთელი ჩვენი გამოცდილების ხასიათს იმდენად, რამდენადაც V > c ვარაუდის შეუძლებლობა საკმარისად დადასტურებულია. მიზეზობრიობის პრინციპი არის ქვაკუთხედი, რომელიც საფუძვლად უდევს სუპერლუმინალური სიგნალიზაციის შეუძლებლობას. და, როგორც ჩანს, სუპერნათური სიგნალების ყველა ძიება, გამონაკლისის გარეშე, წააწყდება ამ ქვას, რაც არ უნდა სურდეს ექსპერიმენტატორებს ასეთი სიგნალების აღმოჩენა, რადგან ასეთია ჩვენი სამყაროს ბუნება.

მაგრამ მაინც, წარმოვიდგინოთ, რომ ფარდობითობის მათემატიკა მაინც იმუშავებს ზემნათური სიჩქარით. ეს ნიშნავს, რომ თეორიულად მაინც შეგვიძლია გავარკვიოთ, რა მოხდებოდა, თუ სხეული გადააჭარბებდა სინათლის სიჩქარეს.

წარმოიდგინეთ ორი კოსმოსური ხომალდი, რომელიც დედამიწიდან მიემართება ვარსკვლავისკენ, რომელიც ჩვენი პლანეტიდან 100 სინათლის წლის მანძილზეა. პირველი ხომალდი დედამიწას სინათლის სიჩქარით 50%-ით ტოვებს, ამიტომ მოგზაურობის დასრულებას 200 წელი დასჭირდება. მეორე ხომალდი, რომელიც აღჭურვილია ჰიპოთეტური დეფორმირებული ძრავით, გაემგზავრება სინათლის სიჩქარით 200%, მაგრამ პირველიდან 100 წლის შემდეგ. Რა მოხდება?

ფარდობითობის თეორიის მიხედვით, სწორი პასუხი დიდწილად დამოკიდებულია დამკვირვებლის პერსპექტივაზე. დედამიწიდან გამოჩნდება, რომ პირველმა გემმა უკვე გაიარა საკმაო მანძილი, სანამ მეორე ხომალდს გაუსწრებს, რომელიც ოთხჯერ უფრო სწრაფად მოძრაობს. მაგრამ პირველ გემზე მყოფი ხალხის თვალსაზრისით, ყველაფერი ცოტა განსხვავებულია.

გემი #2 სინათლეზე უფრო სწრაფად მოძრაობს, რაც იმას ნიშნავს, რომ მას შეუძლია გასცდეს იმ სინათლესაც კი, რომელსაც ასხივებს. ეს იწვევს ერთგვარ „მსუბუქ ტალღას“ (ხმის ანალოგიურად, ჰაერის ვიბრაციის ნაცვლად აქ მხოლოდ სინათლის ტალღები ვიბრირებენ), რაც რამდენიმე საინტერესო ეფექტს იძლევა. შეგახსენებთ, რომ გემ #2-დან შუქი უფრო ნელა მოძრაობს, ვიდრე თავად გემი. შედეგი იქნება ვიზუალური გაორმაგება. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თავიდან #1 გემის ეკიპაჟი დაინახავს, ​​რომ მეორე გემი მათ გვერდით გამოჩნდა, თითქოს არსაიდან. შემდეგ, მეორე გემიდან შუქი მცირე დაგვიანებით მიაღწევს პირველს და შედეგი იქნება თვალსაჩინო ასლი, რომელიც იმავე მიმართულებით მოძრაობს მცირე დაგვიანებით.

მსგავსი რამ შეიძლება ნახოთ კომპიუტერულ თამაშებში, როდესაც სისტემის გაუმართაობის შედეგად, ძრავა იტვირთება მოდელსა და მის ალგორითმებს მოძრაობის ბოლო წერტილში უფრო სწრაფად, ვიდრე თავად მოძრაობის ანიმაცია მთავრდება, ასე რომ, მრავალი გადაღება ხდება. ალბათ ამიტომაა, რომ ჩვენი ცნობიერება არ აღიქვამს სამყაროს იმ ჰიპოთეტურ ასპექტს, რომელშიც სხეულები მოძრაობენ სუპერლუმინირებული სიჩქარით - ალბათ ეს საუკეთესოა.

P.S. ... მაგრამ ბოლო მაგალითში რაღაც ვერ გავიგე, რატომ არის გემის რეალური პოზიცია ასოცირდება „მის მიერ გამოსხივებულ შუქთან“? მართალია, ისინი მას როგორღაც არასწორ ადგილას ნახავენ, მაგრამ სინამდვილეში ის პირველ გემს გაუსწრებს!

წყაროები

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

ავტომატური მანქანების ასტრონომია ზოგიერთ მეცნიერს, როგორც ჩანს, თითქმის გადაწყვეტილი პრობლემაა, რაც არ უნდა უცნაური იყოს. 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 დასახლებულია თუ არა, ვარსკვლავებისკენ ფრენისთვის მას სჭირდება მაღალი სიჩქარე, სინათლის სიჩქარესთან ახლოს. 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, ორივე მიმართულებით სინათლის სიჩქარესთან მიახლოებული სიჩქარით მოგზაურობისთვის, თუნდაც სისტემის იდეალური დიზაინით, საწყისი მასის შეფარდება საბოლოო მასასთან არის არანაკლებ 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 მასას შეედრება (კონსტანტინე ფეოქტისტოვის მიხედვით).

გატეხა აფრები!

დღეს ყველაზე პოპულარულ და რეალისტურ ვარსკვლავურ 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.

„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?

იალქნის ვერსია შეიძლება იყოს შესაფერისი ავტომატური ზონდების, სადგურების და სატვირთო გემების გასაშვებად, მაგრამ არ არის შესაფერისი პილოტირებული დაბრუნების ფრენებისთვის. არსებობს ვარსკვლავური ხომალდების სხვა დიზაინები, მაგრამ ისინი გარკვეულწილად წააგავს ზემოთ ჩამოთვლილებს (იგივე მასიური პრობლემებით).

სიურპრიზები ვარსკვლავთშორის სივრცეში

როგორც ჩანს, სამყაროში მოგზაურებს ბევრი სიურპრიზი ელის. მაგალითად, ამერიკულმა მოწყობილობამ „პიონერ-10“ მზის სისტემიდან მხოლოდ დახრილმა 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 შეაღწევენ მზის სისტემაში 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 შესაძლებელი იქნება 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 გადატანის 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

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 ისე აპირებენ, 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 ვექტორული სიდიდე, რომელიც აღნიშნავს მოძრაობის სიჩქარეს და მოძრაობის მიმართულებას, არ წარმოადგენს პრობლემას ადამიანებისთვის ფიზიკური გაგებით. რამდენადაც იგი შედარებით მუდმივია და მიმართულია ერთი მიმართულებით.მხარე.მაშასადამე ადამიანებს – თეორიულად – შეუძლიათ სივრცეში გადაადგილება მხოლოდ ოდნავ ნელა ვიდრე „სამყაროს სიჩქარის ზღვარი“, ე.ი. სინათლის სიჩქარე. მაგრამ თუნდაც ვივარაუდოთ, რომ გადავლახავთ მნიშვნელოვან ტექნოლოგიურ დაბრკოლებებს, რომლებიც დაკავშირებულია სწრაფ კოსმოსურ ხომალდებთან, ჩვენს მყიფე, ძირითადად წყლის ობიექტებს შეექმნებათ ახალი საფრთხეები, რომლებიც დაკავშირებულია მაღალი სიჩქარის ეფექტთან. და ჯერჯერობით მხოლოდ წარმოსახვითი საფრთხეები შეიძლება წარმოიშვას, თუ ადამიანი შეუძლია სინათლის სიჩქარეზე უფრო სწრაფად იმოგზაუროს თანამედროვე ფიზიკაში არსებული ხარვეზების გამოყენებით ან აღმოჩენებით, რომლებიც არღვევს შაბლონს. როგორ გავუძლოთ გადატვირთვას, თუმცა, თუ 40 ათას კმ/სთ-ზე მეტი სიჩქარით მოძრაობას ვაპირებთ, ამის მიღწევა მოგვიწევს, შემდეგ კი ნელა და მოთმინებით უნდა შევანელოთ. სწრაფი აჩქარება და თანაბრად სწრაფი შენელება სავსეა სასიკვდილო საფრთხეებით. ადამიანის სხეულს. ამას მოწმობს ავტოავარიების შედეგად მიღებული სხეულის დაზიანებების სიმძიმე, რომლის დროსაც 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 აიძულებენ 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 სიჩქარით მანევრირება, 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 მიზიდულობის 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 ბუდი“ (განცდა, რომელსაც ადამიანი განიცდის, როცა სისხლი თავისკენ მიემართება) ჩნდება სისხლით შეშუპებული, გამჭვირვალე. ქვედა ქუთუთოები ამოდის 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 მფრინავი 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 გზა ტორსის კუნთების დაძაბვისა და მოდუნების მიზნით, რათა თავიდან არ გამოვიდეს სისხლი, შეუძლია თვითმფრინავის ფრენა გ-ძალით დაახლოებით ცხრა გ-ს. ”მოკლე დროის განმავლობაში ადამიანის ორგანიზმი ბევრს უძლებს. მეტი G-ძალა, ვიდრე ცხრა G-ს“, 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 გადატვირთვა 82,3 გ. ეს შედეგი დაფიქსირდა მის მკერდზე დამაგრებულ აქსელერომეტრზე. ბიდინგის თვალებიც „შავი ბუდით“ იყო დაფარული, მაგრამ ის მხოლოდ სისხლჩაქცევებით გაიქცა ადამიანის სხეულის გამძლეობის ამ გამორჩეული დემონსტრირებისას. მართალია, ჩამოსვლის შემდეგ მან საავადმყოფოში სამი დღე გაატარა. ახლა კი კოსმოსში ასტრონავტებმა, ავტომობილიდან გამომდინარე, ასევე განიცადეს საკმაოდ მაღალი G-ძალები - სამიდან ხუთ გ-მდე - აფრენისას და ატმოსფეროს მკვრივ ფენებში დაბრუნებისას, შესაბამისად. 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 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 ადამიანის ფრენის მაღალი სიჩქარე ვაკუუმში შეაფერხებს. სულ უფრო მნიშვნელოვანი როლი. მარსზე ექსპედიციის დროს სხვა პრაქტიკული პრობლემების გადაწყვეტა მოუწევს, მაგალითად, ეკიპაჟის საკვებით მიწოდება და კიბოს გაზრდილი რისკი ადამიანის სხეულზე კოსმოსური გამოსხივების ზემოქმედების გამო. მოგზაურობის დროის შემცირება. 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 გავხდეთ ამძრავის რევოლუციის მოწმენი." ერიკ დევისი, მთავარი მკვლევარი ფიზიკოსი ოსტინის გაფართოებული კვლევების ინსტიტუტიდან, ტეხასის შტატში 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 საკმარის სიჩქარეს. 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, რაც იწვევს სუფთა ენერგიის გამოყოფას. ტექნოლოგიები, რომლებიც წარმოქმნიან და შესანახად - ჯერჯერობით უკიდურესად მცირე რაოდენობით - ანტიმატერიის დღეს უკვე არსებობს. ამავდროულად, ანტიმატერიის სასარგებლო რაოდენობების წარმოებას დასჭირდება მომავალი თაობის ახალი სპეციალური სიმძლავრეები და ინჟინერია. უნდა შევიდეს კონკურენტულ რბოლაში შესაბამისი კოსმოსური ხომალდის შესაქმნელად. მაგრამ, ამბობს დევისი, საკმაოდ დიდი იდეები უკვე მუშავდება ნახატებზე. ანტიმატერიის ენერგიით მომუშავე კოსმოსური ხომალდები შეიძლება აჩქარდნენ თვეების და წლების განმავლობაშიც კი და მიაღწიონ მეტ პროცენტს. სინათლის სიჩქარის შესახებ. ამავდროულად, გემების მაცხოვრებლებისთვის მისაღები დარჩება ბორტზე გადატვირთვა, ამავდროულად, ასეთი ფანტასტიკური ახალი სიჩქარე ადამიანის ორგანიზმისთვის სხვა საფრთხეებითაც 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. 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 შეისწავლა. კოსმოსური წყალბადის ატომების ზემოქმედება (ადამიანებზე და აღჭურვილობაზე) კოსმოსში ულტრა სწრაფი მოგზაურობის დროს. მიუხედავად იმისა, რომ მისი შემცველობა არ აღემატება ერთ ატომს კუბურ სანტიმეტრზე, სივრცეში მიმოფანტულ წყალბადს შეუძლია შეიძინოს ინტენსიური რადიაციული დაბომბვის თვისებები. წყალბადი დაიწყებენ სუბატომურ ნაწილაკებად დაშლას, 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, მაშინ შეგვიძლია დავეუფლოთ სრიალს სივრცეში დროში - თუ ამ ანალოგიას შემდგომ განვავითარებთ - და ვიფრინოთ სუპერლუმინალური სიჩქარით? გარემო, მიუხედავად იმისა, რომ საეჭვოა, არ არის განათლებული განმანათლებლობის გარკვეული მზერა სიბნელეში. ტრანსპორტის ერთ-ერთი დამაინტრიგებელი მეთოდი დაფუძნებულია ტექნოლოგიებზე, რომლებიც გამოიყენება "warp drive" ან "warp drive" Star Trek სერიიდან. ამ მამოძრავებელი სისტემის მუშაობის პრინციპი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც "Alcubierre engine"* (მექსიკელი ფიზიკოსის მიგელ ალკუბიერის სახელის მიხედვით) არის ის, რომ გემს საშუალებას აძლევს შეკუმშოს ალბერტ აინშტაინის მიერ აღწერილი ნორმალური სივრცე-დრო მის წინ და გაფართოვდეს. არსებითად, ხომალდი მოძრაობს სივრცე-დროის რაღაც მოცულობით, ერთგვარი „მრუდის ბუშტი“, რომელიც სინათლის სიჩქარეზე უფრო სწრაფად მოძრაობს. ამრიგად, გემი სტაციონარული რჩება ნორმალურ სივრცე-დროში ამ "ბუშტში" დეფორმაციის გარეშე და არ აარიდებს სინათლის უნივერსალური სიჩქარის ლიმიტის დარღვევას. როგორც ტალღის მწვერვალზე ბორტზე მივარდნილი სერფერი. "აქ არის გარკვეული დაჭერა. ამ იდეის განსახორციელებლად საჭიროა მატერიის ეგზოტიკური ფორმა უარყოფითი მასით, რათა შეკუმშოს და გააფართოვოს სივრცე-დრო. „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“ დააგროვებს მაღალი ენერგიის კოსმოსურ ნაწილაკებს, რადგან ის გარდაუვლად იწყებს სამყაროს შინაარსთან ურთიერთქმედებას. ზოგიერთი ნაწილაკი თავად ბუშტში შეაღწევს და ტუმბოს გემი რადიაციის საშუალებით. დავრჩებით სინათლის ქვესიჩქარით? მართლა განწირულები ვართ, რომ დავრჩეთ სინათლის სიჩქარით ჩვენი დელიკატური ბიოლოგიის გამო?! საქმე არა იმდენად ახალი მსოფლიო (გალაქტიკური?) სიჩქარის რეკორდის დამყარებაზეა საუბარი, 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 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 კოსმოსური 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.

ტექნიკურ მეცნიერებათა დოქტორი ა.გოლუბევი.

გასული წლის შუა რიცხვებში ჟურნალებში სენსაციური რეპორტაჟი გამოჩნდა. ამერიკელმა მკვლევართა ჯგუფმა აღმოაჩინა, რომ ძალიან მოკლე ლაზერული პულსი ასჯერ უფრო სწრაფად მოძრაობს სპეციალურად შერჩეულ გარემოში, ვიდრე ვაკუუმში. ეს ფენომენი აბსოლუტურად წარმოუდგენელი ჩანდა (შუქის სიჩქარე გარემოში ყოველთვის ნაკლებია ვიდრე ვაკუუმში) და ეჭვსაც კი ბადებდა ფარდობითობის სპეციალური თეორიის მართებულობაში. იმავდროულად, სუპერნათური ფიზიკური ობიექტი - ლაზერული პულსი გამაძლიერებელ გარემოში - პირველად აღმოაჩინეს არა 2000 წელს, არამედ 35 წლით ადრე, 1965 წელს და 70-იანი წლების დასაწყისამდე ფართოდ განიხილებოდა სუპერნათური მოძრაობის შესაძლებლობა. დღეს ამ უცნაური ფენომენის ირგვლივ დისკუსია განახლებული ენერგიით დაიწყო.

"სუპერლუმინალური" მოძრაობის მაგალითები.

1960-იანი წლების დასაწყისში, მაღალი სიმძლავრის მოკლე სინათლის იმპულსების მიღება დაიწყო ლაზერული ციმციმის კვანტური გამაძლიერებლის (ინვერსიული პოპულაციის მქონე გარემო) გავლით.

გამაძლიერებელ გარემოში სინათლის პულსის საწყისი რეგიონი იწვევს გამაძლიერებელ გარემოში ატომების სტიმულირებულ გამოსხივებას, ხოლო მისი საბოლოო რეგიონი იწვევს მათ მიერ ენერგიის შთანთქმას. შედეგად, დამკვირვებელს ეჩვენება, რომ პულსი სინათლეზე უფრო სწრაფად მოძრაობს.

ლიჯუნ ვონგის ექსპერიმენტი.

გამჭვირვალე მასალის (როგორიცაა მინა) პრიზმაში გამავალი სინათლის სხივი ირღვევა, ანუ განიცდის დისპერსიას.

სინათლის პულსი არის სხვადასხვა სიხშირის რხევების ერთობლიობა.

ალბათ ყველამ - ფიზიკისგან შორს მყოფმა ადამიანებმაც კი - იცის, რომ მატერიალური ობიექტების მოძრაობის მაქსიმალური სიჩქარე ან რაიმე სიგნალის გავრცელება არის სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში. იგი აღინიშნება ასოთი თანდა არის თითქმის 300 ათასი კილომეტრი წამში; ზუსტი ღირებულება თან= 299 792 458 მ/წმ. სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში ერთ-ერთი ფუნდამენტური ფიზიკური მუდმივია. გადაჭარბებული სიჩქარის მიღწევის შეუძლებლობა თან, გამომდინარეობს აინშტაინის ფარდობითობის სპეციალური თეორიიდან (SRT). თუ შესაძლებელი იქნებოდა იმის დამტკიცება, რომ სიგნალების გადაცემა სუპერნათური სიჩქარით შესაძლებელია, ფარდობითობის თეორია დაეცემა. ჯერჯერობით, ეს არ მომხდარა, მიუხედავად მრავალი მცდელობისა, უარყოს მეტი სიჩქარის არსებობის აკრძალვა თან. თუმცა, ბოლოდროინდელმა ექსპერიმენტულმა კვლევებმა გამოავლინა რამდენიმე ძალიან საინტერესო ფენომენი, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ სპეციალურად შექმნილ პირობებში შესაძლებელია ზელუმინალურ სიჩქარეებზე დაკვირვება ფარდობითობის თეორიის პრინციპების დარღვევის გარეშე.

დასაწყისისთვის, მოდით გავიხსენოთ ძირითადი ასპექტები, რომლებიც დაკავშირებულია სინათლის სიჩქარის პრობლემასთან. უპირველეს ყოვლისა: რატომ არის შეუძლებელი (ნორმალურ პირობებში) სინათლის ლიმიტის გადაჭარბება? იმიტომ, რომ მაშინ ირღვევა ჩვენი სამყაროს ფუნდამენტური კანონი – მიზეზობრიობის კანონი, რომლის მიხედვითაც შედეგი მიზეზს ვერ უსწრებს. არავის დაუკვირვებია, რომ, მაგალითად, დათვი ჯერ მოკვდა, შემდეგ კი მონადირემ ესროლა. აღემატება სიჩქარით თან, მოვლენების თანმიმდევრობა შებრუნებულია, დროის ლენტი იბრუნება. ეს ადვილად ჩანს შემდეგი მარტივი მსჯელობიდან.

დავუშვათ, რომ ჩვენ ვიმყოფებით გარკვეულ კოსმოსურ სასწაულზე, რომელიც მოძრაობს სინათლეზე სწრაფად. შემდეგ თანდათან მივაღწევდით წყაროს მიერ გამოსხივებულ შუქს დროის უფრო ადრე და ადრეულ მომენტებში. ჯერ დავიჭერდით გამოსხივებულ ფოტონებს, ვთქვათ, გუშინ, შემდეგ - გუშინწინ გამოსხივებულ ფოტონებს, შემდეგ - ერთი კვირის, ერთი თვის, ერთი წლის წინ და ა.შ. სინათლის წყარო რომ იყოს სარკე, რომელიც ასახავს სიცოცხლეს, მაშინ ჩვენ ჯერ დავინახავდით გუშინდელ მოვლენებს, შემდეგ გუშინწინ და ა.შ. ჩვენ ვხედავდით, ვთქვათ, მოხუცს, რომელიც თანდათანობით იქცევა შუახნის კაცად, შემდეგ ახალგაზრდად, ახალგაზრდად, ბავშვად... ანუ დრო ბრუნდებოდა უკან, გადავიდოდით აწმყოდან. წარსული. ამის შემდეგ მიზეზი და შედეგი შეიცვლება.

მიუხედავად იმისა, რომ ეს არგუმენტი მთლიანად იგნორირებას უკეთებს შუქზე დაკვირვების პროცესის ტექნიკურ დეტალებს, ფუნდამენტური თვალსაზრისით ის ნათლად აჩვენებს, რომ მოძრაობა ზელუმინალური სიჩქარით იწვევს სიტუაციას, რომელიც შეუძლებელია ჩვენს სამყაროში. თუმცა, ბუნებამ კიდევ უფრო მკაცრი პირობები დააწესა: მოძრაობა მიუწვდომელია არა მხოლოდ ზემნათური სიჩქარით, არამედ სინათლის სიჩქარის ტოლი სიჩქარითაც – თქვენ მხოლოდ შეგიძლიათ მიუახლოვდეთ მას. ფარდობითობის თეორიიდან გამომდინარეობს, რომ მოძრაობის სიჩქარის მატებასთან ერთად წარმოიქმნება სამი გარემოება: მოძრავი ობიექტის მასა იზრდება, მისი ზომა მცირდება მოძრაობის მიმართულებით და ამ ობიექტზე დროის გასვლა ნელდება ( გარე „დასვენებული“ დამკვირვებლის თვალსაზრისი). ჩვეულებრივ სიჩქარეზე ეს ცვლილებები უმნიშვნელოა, მაგრამ რაც უფრო ვუახლოვდებით სინათლის სიჩქარეს, ისინი უფრო და უფრო შესამჩნევი ხდებიან, ხოლო ზღვარში - სიჩქარის ტოლი თან, - მასა უსასრულოდ დიდი ხდება, ობიექტი მთლიანად კარგავს ზომას მოძრაობის მიმართულებით და დრო ჩერდება მასზე. ამიტომ ვერც ერთი მატერიალური სხეული ვერ მიაღწევს სინათლის სიჩქარეს. მხოლოდ სინათლეს აქვს ასეთი სიჩქარე! (და ასევე "ყოვლისმომცველი" ნაწილაკი - ნეიტრინო, რომელიც ფოტონის მსგავსად ვერ მოძრაობს იმაზე ნაკლები სიჩქარით. თან.)

ახლა სიგნალის გადაცემის სიჩქარის შესახებ. აქ მიზანშეწონილია გამოვიყენოთ სინათლის წარმოდგენა ელექტრომაგნიტური ტალღების სახით. რა არის სიგნალი? ეს არის გარკვეული ინფორმაცია გადასაცემი. იდეალური ელექტრომაგნიტური ტალღა არის მკაცრად ერთი სიხშირის უსასრულო სინუსოიდი და მას არ შეუძლია რაიმე ინფორმაციის გადატანა, რადგან ასეთი სინუსოიდის ყოველი პერიოდი ზუსტად იმეორებს წინას. სიჩქარე, რომლითაც მოძრაობს სინუსური ტალღის ფაზა - ე.წ - გარკვეულ პირობებში შეიძლება გადააჭარბოს სინათლის სიჩქარეს ვაკუუმში. აქ შეზღუდვები არ არის, რადგან ფაზის სიჩქარე არ არის სიგნალის სიჩქარე - ის ჯერ არ არსებობს. სიგნალის შესაქმნელად, თქვენ უნდა გააკეთოთ რაიმე სახის "ნიშანი" ტალღაზე. ასეთი ნიშანი შეიძლება იყოს, მაგალითად, ნებისმიერი ტალღის პარამეტრის ცვლილება - ამპლიტუდა, სიხშირე ან საწყისი ფაზა. მაგრამ როგორც კი ნიშანი გაკეთდება, ტალღა კარგავს სინუსოიდულობას. ის ხდება მოდულირებული, რომელიც შედგება მარტივი სინუსოიდური ტალღების ნაკრებისგან, სხვადასხვა ამპლიტუდებით, სიხშირით და საწყისი ფაზებით - ტალღების ჯგუფი. ნიშნის მოძრაობის სიჩქარე მოდულირებულ ტალღაში არის სიგნალის სიჩქარე. გარემოში გავრცელებისას ეს სიჩქარე ჩვეულებრივ ემთხვევა ჯგუფურ სიჩქარეს, რომელიც ახასიათებს ტალღების ზემოაღნიშნული ჯგუფის მთლიანობაში გავრცელებას (იხ. „მეცნიერება და ცხოვრება“ No2, 2000 წ.). ნორმალურ პირობებში, ჯგუფის სიჩქარე და, შესაბამისად, სიგნალის სიჩქარე ნაკლებია ვიდრე სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში. შემთხვევითი არ არის, რომ აქ გამოიყენება გამოთქმა "ნორმალურ პირობებში", რადგან ზოგიერთ შემთხვევაში ჯგუფის სიჩქარეც შეიძლება გადააჭარბოს. თანან თუნდაც დაკარგოს მნიშვნელობა, მაგრამ შემდეგ ეს არ ეხება სიგნალის გავრცელებას. SRT-ში დადგენილია, რომ შეუძლებელია სიგნალის გადაცემა მეტი სიჩქარით თან.

რატომ არის ასე? იმის გამო, რომ დაბრკოლება ნებისმიერი სიგნალის გადაცემაზე მეტი სიჩქარით თანმიზეზობრიობის იგივე კანონი მოქმედებს. წარმოვიდგინოთ ასეთი სიტუაცია. A რაღაც მომენტში სინათლის ციმციმი (მოვლენა 1) ჩართავს მოწყობილობას, რომელიც აგზავნის გარკვეულ რადიოსიგნალს, ხოლო B დისტანციურ წერტილში, ამ რადიოსიგნალის მოქმედებით, ხდება აფეთქება (მოვლენა 2). ცხადია, რომ მოვლენა 1 (გამონათება) არის მიზეზი, ხოლო მოვლენა 2 (აფეთქება) არის შედეგი, რომელიც ხდება უფრო გვიან, ვიდრე მიზეზი. მაგრამ თუ რადიოსიგნალი გავრცელდა სუპერნათური სიჩქარით, B წერტილის მახლობლად დამკვირვებელი ჯერ დაინახავდა აფეთქებას და მხოლოდ ამის შემდეგ - რომელიც მას მიაღწია სიჩქარით. თანსინათლის ციმციმი, აფეთქების მიზეზი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ამ დამკვირვებლისთვის მოვლენა 2 მოხდებოდა 1-ლ მოვლენამდე, ანუ ეფექტი წინ უსწრებდა მიზეზს.

მიზანშეწონილია ხაზგასმით აღვნიშნოთ, რომ ფარდობითობის თეორიის „ზელუმინალური აკრძალვა“ დაწესებულია მხოლოდ მატერიალური სხეულების მოძრაობასა და სიგნალების გადაცემაზე. ბევრ სიტუაციაში შესაძლებელია გადაადგილება ნებისმიერი სიჩქარით, მაგრამ ეს იქნება არამატერიალური ობიექტების და სიგნალების მოძრაობა. მაგალითად, წარმოიდგინეთ ორი საკმაოდ გრძელი მმართველი, რომლებიც ერთ სიბრტყეში დევს, რომელთაგან ერთი ჰორიზონტალურად მდებარეობს, მეორე კი მას მცირე კუთხით კვეთს. თუ პირველი ხაზი გადაადგილდება ქვემოთ (ისრით მითითებული მიმართულებით) დიდი სიჩქარით, ხაზების გადაკვეთის წერტილი შეიძლება მოხდეს თვითნებურად სწრაფად გაშვებაზე, მაგრამ ეს წერტილი არ არის მატერიალური სხეული. კიდევ ერთი მაგალითი: თუ აიღებთ ფანარს (ან, ვთქვათ, ლაზერს, რომელიც იძლევა ვიწრო სხივს) და სწრაფად აღწერთ რკალს ჰაერში, მაშინ სინათლის წერტილის წრფივი სიჩქარე გაიზრდება მანძილით და საკმარისად დიდ მანძილზე, გადააჭარბებს თან.სინათლის ლაქა A და B წერტილებს შორის გადაადგილდება სუპერნათური სიჩქარით, მაგრამ ეს არ იქნება სიგნალის გადაცემა A-დან B-მდე, რადგან სინათლის ასეთი ლაქა არ შეიცავს ინფორმაციას A წერტილის შესახებ.

როგორც ჩანს, სუპერნათური სიჩქარის საკითხი მოგვარებულია. მაგრამ მეოცე საუკუნის 60-იან წლებში თეორიულმა ფიზიკოსებმა წამოაყენეს ჰიპოთეზა ზელუმინალური ნაწილაკების არსებობის შესახებ, რომლებსაც ტაქიონები უწოდებენ. ეს ძალიან უცნაური ნაწილაკებია: ისინი თეორიულად შესაძლებელია, მაგრამ ფარდობითობის თეორიასთან წინააღმდეგობების თავიდან აცილების მიზნით, მათ უნდა მიეღოთ წარმოსახვითი დასვენების მასა. ფიზიკურად წარმოსახვითი მასა არ არსებობს, ეს არის წმინდა მათემატიკური აბსტრაქცია. თუმცა, ამას დიდი შეშფოთება არ მოჰყოლია, რადგან ტაქიონები ვერ ისვენებენ - ისინი არსებობენ (თუ არსებობენ!) მხოლოდ ვაკუუმში სინათლის სიჩქარეს აღემატება სიჩქარით და ამ შემთხვევაში ტაქიონის მასა რეალური აღმოჩნდება. აქ არის ფოტონებთან გარკვეული ანალოგია: ფოტონს აქვს ნულოვანი მოსვენების მასა, მაგრამ ეს უბრალოდ ნიშნავს, რომ ფოტონი არ შეიძლება იყოს დასვენების მდგომარეობაში - სინათლის შეჩერება შეუძლებელია.

ყველაზე რთული იყო, როგორც მოსალოდნელი იყო, ტაქიონის ჰიპოთეზის შეჯერება მიზეზობრიობის კანონთან. ამ მიმართულებით გაკეთებულმა მცდელობებმა, თუმცა საკმაოდ გენიალური იყო, აშკარა წარმატებას არ მოჰყოლია. ტაქიონების ექსპერიმენტულად რეგისტრაციაც ვერავინ შეძლო. შედეგად, ტაქიონების, როგორც ზელუმინალური ელემენტარული ნაწილაკებისადმი ინტერესი თანდათან გაქრა.

თუმცა, 60-იან წლებში ექსპერიმენტულად აღმოაჩინეს ფენომენი, რამაც თავიდან ფიზიკოსები დაბნეულობაში მიიყვანა. ეს დეტალურად არის აღწერილი A.N. Oraevsky-ის სტატიაში "Superluminal Waves in amplifying media" (UFN No. 12, 1998). აქ მოკლედ ვაჯამებთ საკითხის არსს, დეტალებით დაინტერესებულ მკითხველს მივმართავთ აღნიშნულ სტატიას.

ლაზერების აღმოჩენიდან მალევე, 1960-იანი წლების დასაწყისში, გაჩნდა პრობლემა მოკლე (1 ns = 10 -9 წმ ხანგრძლივობით) მაღალი სიმძლავრის სინათლის იმპულსების მიღების შესახებ. ამისათვის მოკლე ლაზერული პულსი გაიარა ოპტიკურ კვანტურ გამაძლიერებელზე. პულსი სხივის გამყოფი სარკემ ორ ნაწილად გაიყო. ერთი მათგანი, უფრო მძლავრი, გაიგზავნა გამაძლიერებელზე, მეორე კი ჰაერში გავრცელდა და ემსახურებოდა საცნობარო პულსს, რომლითაც შესაძლებელი იყო გამაძლიერებლის გავლით გავლილი პულსის შედარება. ორივე პულსი მიეწოდება ფოტოდეტექტორებს და მათი გამომავალი სიგნალები შეიძლება ვიზუალურად დაფიქსირდეს ოსილოსკოპის ეკრანზე. მოსალოდნელი იყო, რომ გამაძლიერებელში გამავალი სინათლის პულსი მასში გარკვეულ შეფერხებას განიცდიდა საცნობარო პულსთან შედარებით, ანუ გამაძლიერებელში სინათლის გავრცელების სიჩქარე ჰაერზე ნაკლები იქნებოდა. რა იყო მკვლევარების გაოცება, როდესაც აღმოაჩინეს, რომ პულსი გამაძლიერებლის მეშვეობით ვრცელდებოდა სიჩქარით არა მხოლოდ ჰაერში, არამედ რამდენჯერმე აღემატება სინათლის სიჩქარეს ვაკუუმში!

პირველი შოკის შემდეგ, ფიზიკოსებმა დაიწყეს ასეთი მოულოდნელი შედეგის მიზეზის ძებნა. ფარდობითობის სპეციალური თეორიის პრინციპებში არავის ეჭვიც კი არ ეპარებოდა და სწორედ ეს დაეხმარა სწორი ახსნის პოვნაში: თუ SRT-ის პრინციპები დაცულია, მაშინ პასუხი უნდა ვეძებოთ გამაძლიერებელი საშუალების თვისებებში. .

აქ დეტალების გარეშე, მხოლოდ აღვნიშნავთ, რომ გამაძლიერებელი საშუალების მოქმედების მექანიზმის დეტალურმა ანალიზმა სრულიად განმარტა სიტუაცია. საქმე იყო ფოტონების კონცენტრაციის ცვლილება პულსის გავრცელების დროს - ცვლილება გარემოს მომატების ცვლილების გამო უარყოფით მნიშვნელობამდე პულსის უკანა ნაწილის გავლისას, როდესაც საშუალო უკვე არის შთამნთქმელი ენერგია, რადგან მისი საკუთარი რეზერვი უკვე გამოყენებულია სინათლის პულსზე გადაცემის გამო. აბსორბცია იწვევს არა მატებას, არამედ იმპულსის შემცირებას და ამით იმპულსი წინა მხარეს ძლიერდება და მის უკან სუსტდება. წარმოვიდგინოთ, რომ პულსს ვაკვირდებით გამაძლიერებლის შუალედში სინათლის სიჩქარით მოძრავი ინსტრუმენტის დახმარებით. თუ მედია გამჭვირვალე იქნებოდა, ჩვენ დავინახავდით უძრაობაში გაყინულ იმპულსს. გარემოში, რომელშიც მიმდინარეობს ზემოხსენებული პროცესი, წინა კიდის გაძლიერება და პულსის უკანა კიდის შესუსტება დამკვირვებელს ისე მოეჩვენება, რომ გარემომ, როგორც იქნა, პულსი წინ წაიწია. . მაგრამ რაკი მოწყობილობა (დამკვირვებელი) მოძრაობს სინათლის სიჩქარით, და იმპულსი უსწრებს მას, მაშინ იმპულსის სიჩქარე აღემატება სინათლის სიჩქარეს! სწორედ ეს ეფექტი დაარეგისტრირეს ექსპერიმენტატორებმა. და აქ ნამდვილად არ არის წინააღმდეგობა ფარდობითობის თეორიასთან: უბრალოდ, ამპლიფიკაციის პროცესი ისეთია, რომ ადრე გამოსული ფოტონების კონცენტრაცია უფრო დიდი აღმოჩნდება, ვიდრე მოგვიანებით. ეს არ არის ფოტონები, რომლებიც მოძრაობენ ზელუმინალური სიჩქარით, არამედ პულსის გარსი, კერძოდ მისი მაქსიმუმი, რომელიც შეინიშნება ოსცილოსკოპზე.

ამრიგად, სანამ ჩვეულებრივ მედიაში ყოველთვის არის სინათლის შესუსტება და მისი სიჩქარის დაქვეითება, რომელიც განისაზღვრება რეფრაქციული ინდექსით, აქტიურ ლაზერულ მედიაში, შეინიშნება არა მხოლოდ სინათლის გაძლიერება, არამედ პულსის გავრცელება ზელუმინალური სიჩქარით.

ზოგიერთი ფიზიკოსი ცდილობდა ექსპერიმენტულად დაემტკიცებინა ზელუმინალური მოძრაობის არსებობა გვირაბის ეფექტში, კვანტური მექანიკის ერთ-ერთი ყველაზე საოცარი ფენომენი. ეს ეფექტი მდგომარეობს იმაში, რომ მიკრონაწილაკი (უფრო ზუსტად, მიკროობიექტი, რომელიც ავლენს როგორც ნაწილაკების თვისებებს, ასევე ტალღის თვისებებს სხვადასხვა პირობებში) შეუძლია შეაღწიოს ეგრეთ წოდებულ პოტენციურ ბარიერში - ფენომენი, რომელიც სრულიად შეუძლებელია. კლასიკურ მექანიკაში (როდესაც ასეთი სიტუაცია იქნება ანალოგიური: კედელზე გადაგდებული ბურთი კედლის მეორე მხარეს მთავრდება, ან კედელზე მიბმულ თოკზე გადაცემული ტალღოვანი მოძრაობა გადაეცემა თოკზე მიბმულ თოკზე. კედელი მეორე მხარეს). კვანტურ მექანიკაში გვირაბის ეფექტის არსი შემდეგია. თუ გარკვეული ენერგიის მქონე მიკროობიექტი გზაზე ხვდება ფართობს, რომლის პოტენციური ენერგია აღემატება მიკროობიექტის ენერგიას, ეს ტერიტორია მისთვის ბარიერია, რომლის სიმაღლე განისაზღვრება ენერგიის სხვაობით. მაგრამ მიკრო-ობიექტი ბარიერში „გაჟონავს“! ამ შესაძლებლობას მას აძლევს კარგად ცნობილი ჰაიზენბერგის გაურკვევლობის მიმართება, რომელიც დაწერილია ენერგიისა და ურთიერთქმედების დროს. თუ მიკროობიექტის ურთიერთქმედება ბარიერთან ხდება საკმარისად განსაზღვრული დროით, მაშინ მიკროობიექტის ენერგია, პირიქით, ხასიათდება გაურკვევლობით, ხოლო თუ ეს გაურკვევლობა ბარიერის სიმაღლის რიგისაა, მაშინ ეს უკანასკნელი წყდება. იყოს გადაულახავი დაბრკოლება მიკროობიექტისთვის. ეს არის პოტენციური ბარიერის მეშვეობით შეღწევის ტემპი, რომელიც გახდა რიგი ფიზიკოსების კვლევის საგანი, რომლებიც თვლიან, რომ ის შეიძლება აღემატებოდეს თან.

1998 წლის ივნისში კიოლნში გაიმართა საერთაშორისო სიმპოზიუმი სუპერლუმინალური მოძრაობის პრობლემებზე, სადაც განიხილეს ოთხ ლაბორატორიაში - ბერკლიში, ვენაში, კიოლნში და ფლორენციაში მიღებული შედეგები.

და ბოლოს, 2000 წელს დაფიქსირდა ორი ახალი ექსპერიმენტი, რომლებშიც გამოჩნდა სუპერლუმინალური გამრავლების ეფექტი. ერთ-ერთი მათგანი ჩაატარეს ლიჯუნ ვონგმა და თანამშრომლებმა პრინსტონის კვლევით ინსტიტუტში (აშშ). მისი შედეგია ის, რომ სინათლის პულსი, რომელიც შედის ცეზიუმის ორთქლით სავსე კამერაში, ზრდის მის სიჩქარეს 300-ჯერ. აღმოჩნდა, რომ პულსის ძირითადი ნაწილი ტოვებს კამერის შორეულ კედელს მანამ, სანამ პულსი წინა კედლის გავლით შევა პალატაში. ასეთი ვითარება ეწინააღმდეგება არა მხოლოდ საღ აზრს, არამედ, არსებითად, ფარდობითობის თეორიას.

ლ.ვონგის მოხსენებამ ინტენსიური დისკუსია გამოიწვია ფიზიკოსებს შორის, რომელთა უმეტესობა არ არის მიდრეკილი მიღებულ შედეგებში ფარდობითობის პრინციპების დარღვევაში დაინახოს. მათი აზრით, გამოწვევა არის ამ ექსპერიმენტის სწორად ახსნა.

L. Wong-ის ექსპერიმენტში, ცეზიუმის ორთქლის პალატაში შემავალი სინათლის პულსი დაახლოებით 3 μs ხანგრძლივობა იყო. ცეზიუმის ატომები შეიძლება იყოს თექვსმეტ შესაძლო კვანტურ მექანიკურ მდგომარეობაში, რომელსაც ეწოდება "ძირითადი მდგომარეობის ჰიპერწვრილი მაგნიტური ქვედონეები". ოპტიკური ლაზერული ტუმბოს დახმარებით, თითქმის ყველა ატომს მიიყვანეს ამ თექვსმეტი მდგომარეობიდან მხოლოდ ერთში, რაც შეესაბამება კელვინის შკალის თითქმის აბსოლუტურ ნულ ტემპერატურას (-273,15 o C). ცეზიუმის კამერის სიგრძე 6 სანტიმეტრი იყო. ვაკუუმში სინათლე გადის 6 სანტიმეტრს 0,2 ნს-ში. როგორც გაზომვებმა აჩვენა, სინათლის პულსმა ცეზიუმთან ერთად კამერაში გაიარა 62 ns უფრო მოკლე დროში, ვიდრე ვაკუუმში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ცეზიუმის გარემოში პულსის ტრანზიტის დროს აქვს "მინუს" ნიშანი! მართლაც, თუ 0,2 ns-ს გამოვაკლებთ 62 ns, მივიღებთ „უარყოფით“ დროს. ეს "უარყოფითი შეფერხება" საშუალო - გაუგებარი დროით ნახტომი - უდრის იმ დროს, რომლის დროსაც პულსი 310 გადის კამერაში ვაკუუმში. ამ „დროის შებრუნების“ შედეგი იყო ის, რომ იმპულსმა, რომელიც ტოვებდა პალატას, მოახერხა მისგან 19 მეტრით დაშორება, სანამ შემომავალი იმპულსი მიაღწევდა პალატის კედელს. როგორ შეიძლება აიხსნას ასეთი წარმოუდგენელი სიტუაცია (თუ, რა თქმა უნდა, ეჭვი არ ეპარება ექსპერიმენტის სისუფთავეში)?

თუ ვიმსჯელებთ განხილვის მიხედვით, ზუსტი ახსნა ჯერ არ არის ნაპოვნი, მაგრამ ეჭვგარეშეა, რომ გარემოს უჩვეულო დისპერსიული თვისებები აქ როლს თამაშობს: ცეზიუმის ორთქლი, რომელიც შედგება ლაზერული შუქით აღგზნებული ატომებისგან, არის საშუალო ანომალიური დისპერსია. მოკლედ გავიხსენოთ რა არის.

ნივთიერების დისპერსია არის ფაზის (ჩვეულებრივი) რეფრაქციული ინდექსის დამოკიდებულება ნსინათლის ტალღის სიგრძეზე l. ნორმალური დისპერსიით, რეფრაქციული ინდექსი იზრდება ტალღის სიგრძის კლებასთან ერთად და ეს ასეა მინაში, წყალში, ჰაერში და ყველა სხვა ნივთიერებაში, რომელიც გამჭვირვალეა სინათლისთვის. ნივთიერებებში, რომლებიც ძლიერად შთანთქავენ სინათლეს, რეფრაქციული ინდექსის კურსი იცვლება ტალღის სიგრძის ცვლილებით და ხდება უფრო ციცაბო: როგორც l მცირდება (სიხშირე w იზრდება), გარდატეხის ინდექსი მკვეთრად მცირდება და ტალღის სიგრძის გარკვეულ დიაპაზონში ხდება ერთიანობაზე ნაკლები (ფაზა). სიჩქარე ვვ > თან). ეს არის ანომალიური დისპერსია, რომლის დროსაც ნივთიერებაში სინათლის გავრცელების ნიმუში რადიკალურად იცვლება. ჯგუფის სიჩქარე ვ cp ხდება ტალღების ფაზის სიჩქარეზე მეტი და შეიძლება გადააჭარბოს სინათლის სიჩქარეს ვაკუუმში (და ასევე გახდეს უარყოფითი). L. Wong მიუთითებს ამ გარემოებაზე, როგორც მიზეზად მისი ექსპერიმენტის შედეგების ახსნის შესაძლებლობის საფუძველში. თუმცა, უნდა აღინიშნოს, რომ მდგომარეობა ვგრ > თანარის წმინდა ფორმალური, ვინაიდან ჯგუფური სიჩქარის კონცეფცია შემოღებულ იქნა მცირე (ნორმალური) დისპერსიის შემთხვევაში, გამჭვირვალე მედიისთვის, როდესაც ტალღების ჯგუფი თითქმის არ იცვლის ფორმას გავრცელების დროს. თუმცა ანომალიური დისპერსიის რეგიონებში სინათლის პულსი სწრაფად დეფორმირდება და ჯგუფური სიჩქარის კონცეფცია კარგავს თავის მნიშვნელობას; ამ შემთხვევაში შემოტანილია სიგნალის სიჩქარისა და ენერგიის გავრცელების სიჩქარის ცნებები, რომლებიც გამჭვირვალე მედიაში ემთხვევა ჯგუფურ სიჩქარეს, ხოლო შთანთქმის მქონე მედიაში ისინი რჩებიან სინათლის სიჩქარეზე ნაკლები ვაკუუმში. მაგრამ აი, რა არის საინტერესო ვონგის ექსპერიმენტში: სინათლის პულსი, რომელიც გადის გარემოში ანომალიური დისპერსიით, არ დეფორმირდება - ის ზუსტად ინარჩუნებს თავის ფორმას! და ეს შეესაბამება ვარაუდს, რომ იმპულსი ჯგუფური სიჩქარით ვრცელდება. მაგრამ თუ ასეა, მაშინ გამოდის, რომ გარემოში არ არის აბსორბცია, თუმცა გარემოს ანომალიური დისპერსია სწორედ შთანთქმით არის განპირობებული! თავად ვონგი, რომელიც აღიარებს, რომ ბევრი რამ გაურკვეველია, თვლის, რომ ის, რაც ხდება მის ექსპერიმენტულ წყობაში, შეიძლება ნათლად აიხსნას, როგორც პირველი მიახლოება შემდეგნაირად.

სინათლის პულსი შედგება მრავალი კომპონენტისგან სხვადასხვა ტალღის სიგრძით (სიხშირით). ფიგურაში ნაჩვენებია სამი კომპონენტი (ტალღები 1-3). რაღაც მომენტში სამივე ტალღა ფაზაშია (მათი მაქსიმუმი ემთხვევა); აქ ისინი, შეკრებით, აძლიერებენ ერთმანეთს და ქმნიან იმპულსს. ტალღების შემდგომი გავრცელებისას ისინი ფაზას გარეთ არიან და ამით „ჩაქრებიან“ ერთმანეთს.

ანომალიური დისპერსიის რეგიონში (ცეზიუმის უჯრედის შიგნით), ტალღა, რომელიც უფრო მოკლე იყო (ტალღა 1) უფრო გრძელი ხდება. პირიქით, ტალღა, რომელიც სამიდან ყველაზე გრძელი იყო (ტალღა 3), ხდება უმოკლესი.

შესაბამისად, შესაბამისად იცვლება ტალღების ფაზებიც. როდესაც ტალღები გადიან ცეზიუმის უჯრედში, მათი ტალღის ფრონტი აღდგება. ანომალიური დისპერსიის მქონე ნივთიერებაში უჩვეულო ფაზის მოდულაციის შემდეგ, სამი განხილული ტალღა რაღაც მომენტში კვლავ აღმოჩნდება ფაზაში. აქ ისინი კვლავ იკრიბებიან და ქმნიან ზუსტად ისეთივე ფორმის პულსს, როგორიც ცეზიუმის გარემოში შედის.

როგორც წესი ჰაერში და მართლაც ნებისმიერ ნორმალურად დისპერსიულ გამჭვირვალე გარემოში, სინათლის პულსი ზუსტად ვერ შეინარჩუნებს თავის ფორმას შორ მანძილზე გავრცელებისას, ანუ მისი ყველა კომპონენტი არ შეიძლება იყოს ფაზაში გავრცელების გზის ნებისმიერ შორეულ წერტილში. და ნორმალურ პირობებში, სინათლის პულსი ასეთ დისტანციურ წერტილში გარკვეული დროის შემდეგ ჩნდება. თუმცა, ექსპერიმენტში გამოყენებული საშუალების ანომალიური თვისებების გამო, დისტანციურ წერტილში პულსი ისეთივე ფაზიანი აღმოჩნდა, როგორც ამ გარემოში შესვლისას. ამგვარად, სინათლის პულსი ისე იქცევა, თითქოს შორეულ წერტილამდე მისასვლელად უარყოფითი დროის შეფერხება აქვს, ანუ მას მივიდოდა არა უგვიანეს, არამედ უფრო ადრე, ვიდრე საშუალოს გასცდა!

ფიზიკოსთა უმეტესობა მიდრეკილია დაუკავშიროს ეს შედეგი კამერის დისპერსიულ გარემოში დაბალი ინტენსივობის წინამორბედის გამოჩენას. ფაქტია, რომ პულსის სპექტრული დაშლისას სპექტრი შეიცავს თვითნებურად მაღალი სიხშირის კომპონენტებს უმნიშვნელო ამპლიტუდით, ეგრეთ წოდებულ წინამორბედს, რომელიც უსწრებს პულსის „მთავარ ნაწილს“. დაწესებულების ბუნება და წინამორბედის ფორმა დამოკიდებულია გარემოში დისპერსიის კანონზე. ამის გათვალისწინებით, ვონგის ექსპერიმენტში მოვლენების თანმიმდევრობა შემოთავაზებულია შემდეგი ინტერპრეტაციით. შემომავალი ტალღა, რომელიც თავის წინ „გაჭიმავს“ წინამძღვარს, უახლოვდება კამერას. სანამ შემომავალი ტალღის პიკი მოხვდება კამერის მახლობელ კედელს, წინამორბედი იწყებს პალატაში პულსის გამოჩენას, რომელიც აღწევს შორეულ კედელს და აირეკლება მისგან და ქმნის „უკუ ტალღას“. ეს ტალღა 300-ჯერ უფრო სწრაფად ვრცელდება თან, აღწევს ახლო კედელთან და ხვდება შემომავალ ტალღას. ერთი ტალღის მწვერვალები ხვდება მეორის ღეროებს ისე, რომ ისინი ანადგურებენ ერთმანეთს და არაფერი რჩება. გამოდის, რომ შემომავალი ტალღა „აბრუნებს ვალს“ ცეზიუმის ატომებს, რომლებმაც მას ენერგია „ასესხეს“ კამერის მეორე ბოლოში. ვინც უყურებდა ექსპერიმენტის მხოლოდ დასაწყისს და დასასრულს, დაინახავდა მხოლოდ სინათლის პულსს, რომელიც დროთა განმავლობაში "ახტებოდა" წინ და უფრო სწრაფად მოძრაობდა. თან.

ლ. ვონგი თვლის, რომ მისი ექსპერიმენტი არ შეესაბამება ფარდობითობის თეორიას. განცხადება სუპერნათური სიჩქარის მიუღწევლობის შესახებ, მისი აზრით, გამოიყენება მხოლოდ დასვენების მასის მქონე ობიექტებზე. სინათლე შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ან ტალღების სახით, რომლებზეც მასის ცნება ზოგადად მიუღებელია, ან ფოტონების სახით დანარჩენი მასით, როგორც ცნობილია, ნულის ტოლია. მაშასადამე, სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში, ვონგის მიხედვით, არ არის ზღვარი. მიუხედავად ამისა, ვონგი აღიარებს, რომ მის მიერ აღმოჩენილი ეფექტი არ იძლევა ინფორმაციის გადაცემას იმაზე მეტი სიჩქარით, ვიდრე თან.

„ინფორმაცია აქ უკვე შეიცავს იმპულსის წინა ზღვარს“, ამბობს პ. მილონი, ფიზიკოსი ლოს ალამოსის ეროვნული ლაბორატორიიდან აშშ-ში.

ფიზიკოსთა უმეტესობა თვლის, რომ ახალი ნაშრომი არ აყენებს გამანადგურებელ დარტყმას ფუნდამენტურ პრინციპებს. მაგრამ ყველა ფიზიკოსს არ სჯერა, რომ პრობლემა მოგვარებულია. პროფესორი ა. რანფაგნი, იტალიური კვლევითი ჯგუფიდან, რომელმაც კიდევ ერთი საინტერესო ექსპერიმენტი ჩაატარა 2000 წელს, ამბობს, რომ კითხვა ჯერ კიდევ ღიაა. ამ ექსპერიმენტმა, რომელიც ჩაატარეს დანიელ მუგნაიმ, ანედიო რანფაგნიმ და როკო რუგერიმ, დაადგინა, რომ სანტიმეტრიანი რადიოტალღები ჩვეულებრივ ჰაერში ვრცელდება სიჩქარით, რომელიც აღემატება თან 25%-ით.

შეჯამებით, შეგვიძლია ვთქვათ შემდეგი. ბოლო წლების ნამუშევრებმა აჩვენა, რომ გარკვეულ პირობებში, სუპერნათური სიჩქარე მართლაც შეიძლება მოხდეს. მაგრამ კონკრეტულად რა მოძრაობს სუპერნათური სიჩქარით? ფარდობითობის თეორია, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, კრძალავს ასეთ სიჩქარეს მატერიალურ სხეულებსა და ინფორმაციის მატარებელ სიგნალებს. მიუხედავად ამისა, ზოგიერთი მკვლევარი ძალიან დაჟინებით ცდილობს აჩვენოს სინათლის ბარიერის გადალახვა სპეციალურად სიგნალებისთვის. ამის მიზეზი მდგომარეობს იმაში, რომ ფარდობითობის სპეციალურ თეორიაში არ არსებობს მკაცრი მათემატიკური დასაბუთება (დაფუძნებულია, ვთქვათ, მაქსველის განტოლებებზე ელექტრომაგნიტური ველის შესახებ) სიგნალების გადაცემის შეუძლებლობაზე მეტი სიჩქარით. თან. SRT-ში ასეთი შეუძლებლობა დადგენილია, შეიძლება ითქვას, წმინდა არითმეტიკულად, აინშტაინის სიჩქარის დამატების ფორმულაზე დაყრდნობით, მაგრამ ფუნდამენტურად ამას ადასტურებს მიზეზობრიობის პრინციპი. თავად აინშტაინი, განიხილავს ზელუმინალური სიგნალის გადაცემის საკითხს, წერდა, რომ ამ შემთხვევაში "... ჩვენ იძულებულნი ვართ, შესაძლოდ მივიჩნიოთ სიგნალის გადაცემის მექანიზმი, რომლის გამოყენებისას მიღწეული ქმედება წინ უსწრებს მიზეზს. მაგრამ, თუმცა ეს არის წმინდა ლოგიკური შედეგი. თვალსაზრისი არ შეიცავს თავის თავს, ჩემი აზრით, არანაირ წინააღმდეგობებს, ის მაინც ეწინააღმდეგება მთელი ჩვენი გამოცდილების ხასიათს იმდენად, რომ ვარაუდის შეუძლებლობა V > გროგორც ჩანს, საკმარისად დადასტურებულია. ”მიზეზობრიობის პრინციპი არის ქვაკუთხედი, რომელიც საფუძვლად უდევს ზელუმინალური სიგნალის გადაცემის შეუძლებლობას. და ეს ქვა, როგორც ჩანს, დააბრკოლებს ზელუმინალური სიგნალების ყველა ძიებას გამონაკლისის გარეშე, რაც არ უნდა სურდეს ექსპერიმენტატორებს ასეთი სიგნალების აღმოჩენა. რადგან ეს არის ჩვენი სამყაროს ბუნება.

დასასრულს, ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ ყოველივე ზემოთქმული კონკრეტულად ეხება ჩვენს სამყაროს, ჩვენს სამყაროს. ასეთი დათქმა გაკეთდა იმის გამო, რომ ბოლო დროს ასტროფიზიკასა და კოსმოლოგიაში გამოჩნდა ახალი ჰიპოთეზები, რომლებიც საშუალებას გვაძლევს მრავალი სამყაროს არსებობა, რომელიც დაფარულია ჩვენგან, რომლებიც დაკავშირებულია ტოპოლოგიური გვირაბებით - მხტუნავები. ამ თვალსაზრისს იზიარებს, მაგალითად, ცნობილი ასტროფიზიკოსი ნ.ს. კარდაშევი. გარე დამკვირვებლისთვის, ამ გვირაბების შესასვლელები აღინიშნება ანომალიური გრავიტაციული ველებით, შავი ხვრელების მსგავსი. ასეთ გვირაბებში მოძრაობა, როგორც ვარაუდობენ ჰიპოთეზების ავტორებს, შესაძლებელს გახდის ჩვეულებრივ სივრცეში სინათლის სიჩქარით დაწესებული სიჩქარის გვერდის ავლით და, შესაბამისად, დროის მანქანის შექმნის იდეის რეალიზებას. ნივთები. და მიუხედავად იმისა, რომ ჯერჯერობით ასეთი ჰიპოთეზები ძალიან მოგვაგონებს სამეცნიერო ფანტასტიკის ნაკვეთებს, კატეგორიულად არ უნდა უარვყოთ მატერიალური სამყაროს სტრუქტურის მრავალ ელემენტიანი მოდელის ფუნდამენტური შესაძლებლობა. სხვა საქმეა, რომ ყველა ეს სხვა სამყარო, სავარაუდოდ, დარჩება ჩვენს სამყაროში მცხოვრები თეორიული ფიზიკოსების წმინდა მათემატიკური კონსტრუქციები და ცდილობენ თავიანთი აზრების ძალით იპოვონ ჩვენთვის დახურული სამყაროები ...

იხილეთ იმავე თემაზე ოთახში