Варп-двигатель - недостижимая роскошь или реальное средство передвижения? Старая идея с новым взглядом на нее - WARP-двигатель

Путешествие через кротовую нору в представлении художника

Изображение: Wikimedia Commons

Официальные представители NASA открестились от создания варп-двигателя . На слухи, которые в течение последних недель появлялись в средствах массовой информации, сотрудники агентства ответили в письме изданию Space.com . Ознакомиться с мнением инженеров Космического центра имени Линдона Джонсона, а также ряда независимых экспертов можно в материале издания.

Как ранее сообщил отраслевой наблюдатель, NASASpaceFlight.com, инженеры лаборатории NASA Eagleworks успешно протестировали новый электромагнитный двигатель EmDrive в вакууме и даже смогли измерить его тягу. Особенностью этого устройства, которое многие новостные агенства назвали варп-двигателем, является отсутствии каких либо подвижных частей или камеры сгорания. По словам физиков-теоретиков, разработавших концепцию, функционирование двигателя происходит лишь благодаря взаимодействию порожденных им электромагнитных волн с концевыми пластинками волновода, в котором они распространяются. Важно отметить, что сам механизм возникновения тяги неизвестен.

Внешний вид двигателя EmDrive

SPR, Ltd., of the EM Drive

CNET сообщает , что EmDrive позволит реализовать быстрые перелеты внутри солнечной системы, в частности, что перелет между Землей и Луной может занять всего четыре часа, а путешествие до ближайшей к нам звезды, Альфы Центавра, займет менее 100 лет.

Но подобные заявления являются преждевременными, утверждают представители NASA, отвечая на запрос портала Space.com. Несмотря на то, что инженеры показали возможность создания прототипа EmDrive, поставленный ими эксперимент еще не принес каких-либо значимых результатов. «NASA не занимается разработкой варп-двигателя» - добавляют представители агенства.

По словам Итана Зигеля, профессора физики и астрономии в колледже Льюиса и Кларка (Портленд), значения тяги, наблюдавшиеся в эксперименте (порядка 30-50 микроньютонов), всего лишь в 3 раза превышают погрешность измерения прибора. Это не позволяет рассматривать данные измерения как достаточно надежные, однако эксперт отмечает, что важным моментом было тестирование устройства в различных направлениях, чтобы нивелировать возможное взаимодействие с магнитным полем Земли. Не менее важным он считает факт того, что устройство было испытано в вакууме - в условиях атмосферы могло наблюдаться отталкивание от молекул газа, известное физике. К тому же Зигель отмечает, что детали экспериментов и их результаты еще не прошли рецензирование и не были опубликованы в научном журнале - это условие необходимо для того, чтобы научная общественность признала открытие.

МАГНИТНЫЙ УПЛОТНИТЕЛЬ

Магнитный уплотнитель (магнитное сцепление) составляет большую часть ядра искривителя. Он обеспечивает физическую поддержку камеры сгорания, сдерживая давление в ядре, но самое главное его действие в том, чтобы сфокусировать поток топлива, и выправить его на необходимое местоположение. Магнитный уплотнитель канала материи более длинный, чем канала антиматерии, так как антиматерия имеет меньшую массу, и значит, поток антиматерии легче выровнять. Как правило, магнитный уплотнитель разделен на сегменты, где каждый сегмент содержит несколько наборов напряженностей. Сегмент имеет тороидальную форму. Все катушки магнитного уплотнителя управляются компьютером. Внешние слои магнитного уплотнителя построены из полупрозрачного материала, что позволяет фотонам проходить через эти слои, создавая эффект свечения. Поэтому можно проводить визуальное наблюдение работы ядра искривителя. После того, как топливо вышло из сопел инжектора, магнитный уплотнитель фокусирует поток топлива, увеличивая его скорость.

КАМЕРА СГОРАНИЯ

Это сердце всего корабля. Функция любой камеры сгорания состоит в том, чтобы соединить вместе потоки материи и антиматерии, а энергию, выделившуюся в результате реакции направить в каналы подачи питания. В камере сгорания находится кристалл Дилития, используемый для управления реакцией.

КРИСТАЛЛ ДИЛИТИЯ

Дилитий — очень важный элемент для любого реактора, на основе слияния материи и антиматерии. Кристаллы Дилития заменили Литиевые кристаллы в 2265 году. Когда кристалл Дилития помещают в высокочастотное электромагнитное поле, мощностью в несколько мегаватт, антиматерия может проходить сквозь него, не вступая в реакцию с кристаллом. Поэтому Дилитий — возможно единственное вещество, которое не реагирует на антиматерию. Дилитий используется для повышения эффективности реакции. Старые ядра искривления использовали чистый Дилитий, поэтому много ресурсов тратилось на выявление расположения месторождений руды Дилития. Это вело к противостоянием различных рас, особенно противостояние между Федерацией и Клингонской империей. Но у Федерации было больше месторождений, поэтому Клингонам приходилось проводить усиленную разработку шахт. По этой причине в 2293-м году произошла катастрофа на планете Praxis (Звездный Путь VI «Неоткрытая страна»). После того как, начался прогресс в области ядерного синтеза веществ, Федерация научилась синтезировать Дилитий, и проблема шахт была устранена.

КАНАЛЫ ПОДАЧИ ПИТАНИЯ

Каналы подачи питания по своим функциям напоминают магнитное сцепление ядра искривителя. Они используют высокоэнергетические магнитный поля для переноса плазмы из одной точки в другую. Каналы отличаются от магнитного сцепления тем, что магнитное сцепление переносит низкоэнергетическую плазму на короткие расстояния и требует высокой точности потока плазмы, а канал подачи питания переносит высокоэнергетическую плазму на длинные расстояния, и высокой точности направления потока не требуется. Звездолеты Федерации оборудованы отдельным каналом подачи питания для каждой гондолы искривления. Эти каналы проходят по всему инженерному корпусу непосредственно к гондолам. Малые каналы питания используются для снабжения энергией фазеры, щиты и энергоемкие научные лаборатории.

ПЛАЗМЕННЫЙ ИНЖЕКТОР

На конце каждого основного канала подачи питания находится плазменный инжектор. Плазменный инжектор установлен в каждой гондоле искривления. Его задача состоит в том, чтобы подать плазменный поток точно через центр катушек искривления. Из-за относительно низкой точности плазменного потока транспортируемого каналами питания, плазменные инжекторы разработаны также для того, чтобы выровнять поток энергии и погасить турбулентность. Во многих классах кораблей Федерации плазменный поток делится на две части, а затем направляется на вихревой подавитель.

КАТУШКИ ИСКРИВЛЕНИЯ

После гашения турбулентности, инжектор направляет плазменный поток на катушки искривления. Катушка представляет собой тор, разделенный на две части. Для увеличения эффективности катушек, они сделаны из множества слоев разного материала. Катушки искривления генерируют многослойное поле вокруг корабля искривляя пространство и позволяя кораблю двигаться выше скорости света. Размер и форма поля искривления определяет скорость, ускорение и направление движения корабля.

КОЛЛЕКТОР

Коллектор предназначен для сбора межзвездных газов (например, водорода), для использования их как топлива. Эти газы не используются как основное топливо, но они могут пригодиться, если на корабле истощится материя и антиматерия. На кораблях Федерации коллекторы располагаются на передней части гондол искривления, и представляют из себя красный светящийся купол. Также коллекторы могут выбрасывать газ в космос.

Подробнее о коллекторе Бассарда вы можете прочитать .

ПЛАЗМЕННЫЙ КЛАПАН

При опасной ситуации звездолеты Федерации могут выбрасывать плазму за борт корабля, чтобы обеспечить мгновенное выключение двигателя. На корабле класса GALAXY продувка плазмы осуществляется через один выпускной клапан, который находится ниже плазменного инжектора, а звездолет класса INTREPID может осуществлять продувку плазмы по всей длине гондолы искривления.

Еще не появилась эта новость, но, возможно, ученые из NASA создали варп-двигатель!

Группа ученых из NASA провели серию оптических тестов посредством пропуска через камеру резонатора двигателя лазерных лучей, и оказалось, что скорость проходящих лучей разная, чего быть не должно, так как скорость света постоянна.Поведение лучей полностью соответствует тому, как если бы они проходили через варп–поле. Однако есть вероятность того, что полученные данные есть следствие искажений из–за земной атмосферы, поэтому ученые сейчас хотят повторить тест в вакууме, а в идеале - в космосе.

Если вы еще не знаете, что такое варп-двигатель, вот выдержка из Википедии:
Варп-двигатель (англ. Warp drive, двигатель искривления ) - гипотетическая технология, которая согласно гипотезе позволит кораблю, оснащённому таким двигателем, преодолевать межзвёздные расстояния со скоростями, превышающими скорость света. Это возможно, как ожидают некоторые физики, благодаря генерации специального поля искривления - варп-поля, - которое, окутывая судно, искажает пространственно-временной континуум, перемещая его. Двигатель искривления не будет разгонять физическое тело быстрее скорости света в обычном пространстве, но использует свойства пространства-времени для перемещения быстрее, нежели это происходит с плоской электромагнитной волной (светом) в вакууме.

В общих чертах принцип работы варп-двигателей заключается в деформации пространства впереди и позади звездолёта, позволяя тому двигаться быстрее скорости света. Пространство «сжимается» перед судном и «разбухает» позади судна. При этом само судно находится в своеобразном «пузыре», оставаясь защищённым от деформаций. Сам корабль внутри поля искажения фактически остаётся неподвижным: перемещается само искажённое пространство, в котором он находится. Например, вымышленный варп-двигатель в Звездном пути работает именно так.

В самом начале XX столетия молодой служащий патентного бюро из города Берн потряс своей новой предложенной картиной окружающего мира. Клерка звали Альберт Эйнштейн, а его идея сегодня широко известна как Теория относительности. Дело в том, что на стыке веков в мире физики бытовало популярное мнение, что все секреты природы уже, в общем-то, известны, а ученым осталось всего лишь решить несколько незначительных задач.

Теория относительности буквально перевернула все представления о законах физики. Главным ее достижением стало нахождение точного отношения между пространством и временем. Благодаря Альберту Эйнштейну эти две величины теперь представлялись и представляются физикам, как четко связанные и взаимозависимые. Константой, связывающей время и пространство, стало постоянство скорости распространения света в вакууме. Однако та же самая утверждала, что является максимально возможной скоростью в природе. Поскольку фотоны являются безмассовыми квантовыми частицами, ни одна частица, обладающая положительной массой (а из них состоит окружающая нас материя) не сможет приблизиться к световой скорости. Ведь для этого разгона ей потребовалась бы бесконечная энергия, что по определению невозможно. Но ведь до самых ближайших к нам звезд несколько световых лет. А до многих из них сотни и тысячи Так что же, любой, даже максимально возможно быстрый космический аппарат, обречен тратить века на преодоление

Спасительная «варп-скорость»

Законы физики невозможно нарушить, но, оказывается, они, как и любые юридические законы, оставляют нам лазейки, позволяющие обойти их, перехитрить саму природу. И ответ кроется все в той же Теории относительности. Развивая свои идеи, Эйнштейну и некоторым его современникам удалось также обнаружить связь между пространством-временем и гравитацией. Кратко говоря, эта связь заключается в том, что гравитация искривляет время и пространство.

Так, возле объектов в космосе, обладающих чудовищным гравитационным влиянием, ход времени сильно замедляется, а само пространство буквально сжимается. Этому открытию и обязан своим появлением варп-двигатель - как популярный образ в научной фантастике второй половины XX века, а также в качестве перспективной идеи современных ученых. В пространстве невозможно двигаться быстрее скорости света, однако теоретически само пространство возможно деформировать так, чтобы оно сжималось между двумя объектами. Например, и желанной звездой. Варп-двигатель, таким образом, не смог бы быстро преодолевать далекие расстояния, однако при помощи специально создаваемого поля искривления мог бы сделать эти самые расстояния удивительно близкими. Конечно, пока это всего лишь фантазия, ничего подобного не существует в технологиях людей. Варп-двигатель больше известен благодаря сериалам вроде «Звездного пути», «Звездных врат», «Звездных войн» и подобных им. Ведь там он является важнейшим элементом фантастических историй, объясняющим саму их возможность.

Варп-двигатель НАСА

Однако подобная технология теоретически может быть осуществлена в будущем. Более того, исследования в этой области уже ведутся. Идея была впервые предложена в 1994 году физиком из Мексики Мигелем Алькубьерре. Собственно, именно он и предложил создать своеобразный пузырь, который будет окружать корабль и деформировать вокруг него пространство необходимым образом. Главной проблемой нынешних расчетов остается то, что варп-двигатель может потребовать слишком большую и пока недостижимую энергию для своей работы. Однако уже сегодня НАСА проводится множество экспериментов, призванных разрешить важные проблемы относительно возможностей и физических свойств явления.

Начну немного издалека, чтобы не приводить ссылки на предыдущие статьи - так даже интереснее будет. Значится, где то далеко от нас находится система Альфа Центавра - примерно на расстоянии 4,3 световых года. Другими словами свет летит от Альфа Центавра к нам, землянам, целых 4,3 земных года, и этот "полет" происходит с огромнейшей скоростью - 300 000 км/с. Огромнейшее пространство отделяющее нас от Альфа Центавры, как по нашим меркам. Любознательный ум может даже перевести все это в земные километры: перемножаем 4,3 года * 365 суток * 24 часа * 60 минут * 60 секунд и полученную цифру умножаем еще на 300 000 км. Кому интересно - посчитает сам. Нам главное понять масштабы этого огромного пространства и что находится в нем. Современная наука говорит нам, что там - вакуум, то есть ничто - там нет ни молекул, ни атомов, абсолютно ничего.

А теперь разберемся, что такое свет? Большинство скажет - поток фотонов, то есть частичек света, летящих с огромной скоростью в 300 000 км/с. Вроде бы все понятно - частики летят себе в вакууме - кто им мешает? Но не все так просто, как кажется на первый взгляд. Ведь видимый свет имеет природу электромагнитных волн, то есть колеблющейся с определенной частотой среды:

А вот про среду распространения электромагнитных волн мы как раз и забыли. Волны/колебания есть, а среда куда то пропала. Хотя не совсем пропала - ее то как раз и подменили понятиями вакуума или пространства-времени. А раньше ее называли просто - эфир. Все же придется процитировать отрывок из предыдущего поста:

Волна имеет свою скорость распространения в разных средах, например звук в воздухе распространяется со скоростью 340 м/с, а воде уже со скоростью 1500 м/с. Когда говорят о скорости света 300 миллионов м/с, подразумевают эталонную ее скорость, в так называемом вакууме - в безвоздушном пространстве между Солнцем и Землей, Солнцем и Альфа Центаврой и т д. Так что происходит со светом, пока он "летит" к нам от Солнца в так называемом вакууме? Являясь электромагнитной волной, свет вдруг "становится" частичкой, летящей в пустоте вакуума, а при подлете к Земле вновь превращается в волну? По такой аналогии можно сказать, что пока водная волна идет от одного берега к другому, самой воды нет. И еще к примеру: пока звуковая волна идет от моего рта к вашему уху, то воздуха, колебаниями которого является звук - также нет. Бредово звучит? Полностью с вами согласен! Также бредово, как и то, что электромагнитные волны могут существовать без среды передачи, коей является эфир.

Итак, можно сделать вывод о том, что же такое решили деформировать физики из NASA, называя это пространством-временем (или вакуумом) - всепроникающую среду эфир, через которую распространяются электромагнитные волны - в том числе и видимого диапазона - свет. А в отрывке ниже, описывающим принцип действия WARP-двигателя, хорошо показано, что то, что называют пространством - имеет свойства среды. Ведь деформация, будь то расширение и сжатие (пониженное и повышенное давление) - свойство и характеристика среды - будь воздушной или водной, а нашем случае - эфирной.

Несколько месяцев назад физик Гарольд Уайт ошеломил мир космонавтики, объявив, что он и его команда в NASA начали работу по разработке двигателя деформации пространства, способного перемещать объекты быстрее скорости света. Предложенная им концепция явилась остроумным переосмыслением привода Алькубиерре, и в конечном итоге может привести к созданию двигателя, который будет транспортировать космический корабль до ближайшей звезды в течение нескольких недель - не нарушая законов физики. Идея двигателя пришла в голову Уайта, когда он анализировал замечательное уравнение, сформулированное физиком Мигелем Алькубиерре. В своей работе 1994 года под названием «Основа Привода: высокоскоростные путешествия в общей теории относительности», Алькубьерре предложил механизм, посредством которого пространство-время может быть «деформировано» как впереди, так и позади космического корабля. По сути дела, если пустое пространство позади звездолёта будет быстро расширяться, а впереди сжиматься, то это будет толкать корабль в прямом направлении. Пассажиры будут воспринимать это как движение, несмотря на полное отсутствие ускорения.