เมื่อไหร่วาร์ปไดรฟ์จะถูกประดิษฐ์ขึ้นมา? NASA อยู่ห่างออกไปเพียงหนึ่งก้าวในการสร้างวาร์ปไดรฟ์

“คุณซูลู กำหนดเส้นทาง สปีดวาร์ปสอง” - แฟนนิยายวิทยาศาสตร์ทุกคนคงรู้จักคำเหล่านี้ พวกเขาเป็นของ James Kirk กัปตันยานอวกาศ Enterprise จากซีรีส์โทรทัศน์ระดับตำนาน "สตาร์เทรค"- ตามเนื้อเรื่อง เหล่าฮีโร่เคลื่อนที่ไปรอบ ๆ กาแล็กซีได้เร็วกว่าแสงหลายร้อยเท่า วาร์ปไดรฟ์ซึ่งทำให้พื้นที่โดยรอบโค้งงอ

ย้อนกลับไปในทศวรรษ 1960 เมื่อซีรีส์นี้ออกฉาย มันถูกมองว่าเป็นแฟนตาซีที่เป็นไปไม่ได้ แต่ทุกวันนี้นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรหลายคนกำลังพูดถึงความเป็นไปได้ในการสร้างเครื่องยนต์ดังกล่าวอย่างจริงจังและยิ่งไปกว่านั้นก็มีข้อเสนอที่เฉพาะเจาะจงอยู่แล้ว

ขีดจำกัดความเร็วของจักรวาล

ของเรา ระบบสุริยะตั้งอยู่ในพื้นที่ค่อนข้างหายากของทางช้างเผือกโดยมีกระจุกดาวมีความหนาแน่นต่ำ ระบบดาวฤกษ์ที่ใกล้ที่สุดสำหรับเราคือ Alpha Centauri ซึ่งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 4.36 ปีแสง- บนจรวดสมัยใหม่ที่พัฒนาความเร็ว 10-15 กิโลเมตรต่อวินาที นักบินอวกาศจะต้องบินไปหามันนานกว่า 70,000 ปี!

และแม้ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางรวมของกาแล็กซีของเราจะอยู่ที่ 100,000 ปีแสงก็ตาม หากเราไม่สามารถเอาชนะได้แม้แต่ระยะทางที่ไม่มีนัยสำคัญตามมาตรฐานของจักรวาล ก็ไม่มีประเด็นใดที่จะพูดถึงการล่าอาณานิคมและการสำรวจอวกาศห้วงอวกาศ

มีอุปสรรคอีกประการหนึ่งที่ร้ายแรงกว่าระหว่างทางไปดวงดาว มันสะท้อนให้เห็นในทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ ก่อนที่ทฤษฎีนี้จะเกิดขึ้นในปี 1905 กลศาสตร์ท้องฟ้าของนิวตันครองตำแหน่งสูงสุดในวิชาฟิสิกส์ ความเร็วแสงขึ้นอยู่กับความเร็วการเคลื่อนที่ของผู้สังเกต นั่นคือหากคุณไล่ทันแสงและเคลื่อนตัวไปตามแสง มันก็จะหยุดเพื่อคุณ ต่อมาแม็กซ์เวลล์ได้ให้ทฤษฎีนี้เป็นพื้นฐานทางคณิตศาสตร์

ในขณะที่ยังเป็นนักเรียน Albert Einstein ไม่สามารถยอมรับสมมติฐานนี้ได้ - เขารู้สึกว่ามีข้อผิดพลาดอยู่ที่ไหนสักแห่งที่นี่ ในที่สุดเขาก็พบคำตอบสำหรับคำถามที่ทรมานเขา เขาพิสูจน์ว่าความเร็วแสงคงที่และไม่มีทางขึ้นอยู่กับผู้สังเกตการณ์ภายนอก

ปรากฎว่าไม่สามารถตามทันแสงได้ ไม่ว่าคุณจะเคลื่อนที่เร็วแค่ไหน แสงสว่างก็ยังอยู่ข้างหน้า สูตรของไอน์สไตน์อันโด่งดัง E = ms² โดยที่พลังงานของวัตถุเท่ากับมวลของมันคูณด้วยความเร็วแสงยกกำลังสอง กล่าวตามตัวอักษรดังนี้: ในการเร่งความเร็ววัตถุให้ความเร็วแสง พลังงานจำนวนอนันต์จะ จำเป็น ซึ่งหมายความว่าวัตถุต้องมีมวลอนันต์ โดยพื้นฐานแล้วจรวดที่ต้องการเร่งความเร็วแสงจะมีน้ำหนักมากเท่ากับจักรวาลทั้งหมด!

แน่นอนใน ชีวิตจริงนี่เป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำความเร็วแสงเป็นผู้ตรวจตำรวจจราจรสากลที่ได้กำหนดขีด จำกัด ความเร็วครั้งแล้วครั้งเล่า

ดูเหมือนว่าสิ่งนี้จะยุติความฝันของมนุษยชาติในการบินไปยังดวงดาวอันห่างไกล อย่างไรก็ตาม สิบปีหลังจากการตีพิมพ์ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปก็ปรากฏขึ้น โดยมีการให้ข้อคิดเห็นและการเพิ่มเติมเพิ่มเติมมากมาย

ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ไอน์สไตน์รวมอวกาศและเวลาให้เป็นหนึ่งเดียว ก่อนหน้านั้นพวกเขาถือว่าแตกต่าง แนวคิดทางกายภาพ- เพื่ออธิบายสิ่งนี้ให้ดีขึ้น เขาเปรียบเทียบกาลอวกาศกับผืนผ้าใบ ภายใต้เงื่อนไขบางประการ ผืนผ้าใบนี้สามารถเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าแสงมาก อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่ได้ตอบ คำถามหลัก: ยังแซงไฟได้ยังไง?

เป็นเวลาเกือบ 70 ปีที่นักวิจัยหลายคนสับสนกับความลึกลับนี้ วันหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์หนุ่มคนหนึ่งเปิดทีวี และบังเอิญไปเจอซีรีส์นิยายวิทยาศาสตร์ระหว่างเปลี่ยนช่อง ในขณะที่ดูมัน จู่ๆ เขาก็นึกขึ้นได้ และเขาก็ตระหนักว่าเป็นไปได้อย่างไรที่จะพัฒนาความเร็วเหนือระดับแสงโดยไม่ละเมิดกฎแห่งฟิสิกส์ นักวิทยาศาสตร์คนนี้ชื่อ มิเกล อัลคูบิแยร์

วาร์ปไดรฟ์

จากนั้นในปี พ.ศ. 2537 อัลคิวบิแยร์ได้ศึกษาทฤษฎีสัมพัทธภาพที่มหาวิทยาลัยคาร์ดิฟฟ์ (เวลส์ ประเทศอังกฤษ) เขาดูซีรีส์เรื่อง "Star Trek" ในทีวี นักวิทยาศาสตร์ดึงความสนใจไปที่ความจริงที่ว่าในการเคลื่อนที่ในอวกาศฮีโร่จะใช้เครื่องมือเปลี่ยนรูปอวกาศหรือไดรฟ์วิปริต

เช่นเดียวกับแอปเปิ้ลที่ตกลงบนหัวของนิวตันที่ครั้งหนึ่งเคยเป็นแรงบันดาลใจให้เขาสร้างกลศาสตร์ท้องฟ้า รายการทีวีก็เป็นแรงบันดาลใจให้มิเกลคิดทฤษฎีที่อาจยุติความเร็วของ "การเลือกปฏิบัติ" ของจักรวาลเพียงครั้งเดียวและตลอดไป

Alcubierre เริ่มการคำนวณและเผยแพร่ผลลัพธ์ในไม่ช้า เขาเอาเป็นพื้นฐาน ทฤษฎีทั่วไปทฤษฎีสัมพัทธภาพซึ่งระบุว่าหากคุณใช้พลังงานหรือมวลในปริมาณที่กำหนด คุณสามารถทำให้อวกาศเคลื่อนที่เร็วกว่าแสงได้

เพื่อที่จะทำสิ่งนี้ คุณจะต้องสร้างฟองอากาศพิเศษหรือสนามเปลี่ยนรูปรอบๆ เรือ สนามวาร์ปนี้จะบีบอัดพื้นที่ด้านหน้าเรือและขยายออกไปด้านหลัง ปรากฎว่าจริงๆ แล้วเรือไม่ได้เคลื่อนที่ไปไหน พื้นที่นั้นโค้งและดันเรือไปในทิศทางที่กำหนด

ภายในฟองสบู่ เวลา และพื้นที่ไม่อยู่ภายใต้การเสียรูปและความโค้ง ดังนั้นลูกเรือของเรือจึงไม่พบปัญหาการบรรทุกเกินพิกัดเพิ่มเติม และอาจดูเหมือนไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลง ในกรณีนี้ไม่เพียงแต่นักบินอวกาศที่ผ่านการคัดเลือกและการฝึกอบรมทางการแพทย์เป็นพิเศษเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคนทั่วไปด้วยที่จะสามารถบินไปในอวกาศได้

หากคุณอยู่บนสะพานเรือขณะที่เรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเหนือแสงและมองดูพื้นที่รอบๆ ตัวคุณ ดวงดาวต่างๆ ก็จะกลายเป็นเส้นยาว แต่ถ้าคุณมองย้อนกลับไป คุณจะไม่เห็นอะไรเลยนอกจากความมืดมิด เนื่องจากแสงสว่างไม่สามารถไล่ตามคุณได้

Alcubierre คำนวณว่าเครื่องยนต์บิดเบี้ยวจะช่วยให้มันทำความเร็วได้เร็วกว่าแสงถึง 10 เท่า อย่างไรก็ตาม ในความเห็นของเขา ไม่มีสิ่งใดขัดขวางการเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์และเร่งความเร็วไปสู่ระดับที่สูงขึ้นได้

อย่างไรก็ตาม เมื่อทำความคุ้นเคยกับทฤษฎี Alcubierre แล้ว Sergei Krasnikov จาก Main หอดูดาวดาราศาสตร์ใน Pulkovo เปิดเผยคุณลักษณะหนึ่งประการ ความจริงก็คือนักบินจะไม่สามารถเปลี่ยนวิถีของเรือโดยพลการได้ นั่นคือหากคุณกำลังบินจากโลกไปยังซิเรียสและจำไว้ว่าคุณไม่ได้ปิดเตารีดที่บ้านคุณจะไม่สามารถกลับไปได้อีก คุณจะต้องบินไปยังจุดหมายปลายทางก่อนแล้วจึงเดินทางกลับ

ยิ่งไปกว่านั้น คุณจะไม่สามารถติดต่อกับใครก็ได้ เนื่องจากสนามวาร์ปจะแยกเรือออกจากโลกภายนอกและปิดกั้นสัญญาณใด ๆ ดังนั้น Krasnikov จึงเปรียบเทียบการเดินทางบนเรือลำนี้กับการเดินทางด้วยรถไฟใต้ดิน เขาเรียกมันว่า "รถไฟใต้ดินที่เร็วกว่าแสง"

แต่มันไม่ใช่ ปัญหาหลัก- สนามแมพนั้นจะต้องมี ประจุลบ- ในการสร้างมันขึ้นมาคุณต้องมีพลังงานด้านลบซึ่งมีการถกเถียงกันมาหลายปีแล้ว

สิ่งที่ไม่สามารถเป็นได้

หากแรงโน้มถ่วงเป็นพลังงานแห่งแรงดึงดูด พลังงานเชิงลบก็ควรมีคุณสมบัติตรงกันข้ามและขับไล่วัตถุแปลกปลอม แต่จะได้รับพลังงานเช่นนี้ได้อย่างไร?

ในปี 1933 นักฟิสิกส์ชาวดัตช์ เฮนดริก คาซิเมียร์ เสนอว่า หากคุณนำแผ่นโลหะที่เหมือนกันสองแผ่นมาวางขนานกันอย่างสมบูรณ์ในระยะห่างที่ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แผ่นเหล่านั้นจะเริ่มดึงดูดกัน ราวกับว่าพลังที่มองไม่เห็นกำลังผลักพวกเขาเข้าหากัน

ตาม กลศาสตร์ควอนตัมสุญญากาศไม่ใช่สถานที่ที่ว่างเปล่าโดยสิ้นเชิง มีคู่สสารและอนุภาคปฏิสสารปรากฏอยู่ตลอดเวลา ซึ่งจะชนกันและทำลายล้างในทันที กระบวนการนี้ใช้เวลาหนึ่งในพันล้านวินาทีอย่างแท้จริง เมื่อสิ่งเหล่านั้นชนกัน พลังงานจำนวนระดับจุลภาคจะถูกปล่อยออกมา ซึ่งสร้างแรงดันรวมที่ไม่เป็นศูนย์ในสุญญากาศ "ว่างเปล่า"

สิ่งสำคัญคือต้องนำแผ่นเปลือกโลกมาใกล้กันมากที่สุด จากนั้นปริมาตรของอนุภาคภายนอกจะเกินจำนวนในช่องว่างระหว่างแผ่นเปลือกโลกอย่างมาก เป็นผลให้แรงกดดันจากภายนอกจะบีบอัดแผ่นเปลือกโลกและพลังงานของพวกมันจะน้อยกว่าศูนย์ซึ่งก็คือลบ ในปี 1948 การทดลองสามารถวัดพลังงานเชิงลบได้ สิ่งนี้ลงไปในประวัติศาสตร์ภายใต้ชื่อ "เอฟเฟกต์เมียร์"

ในปี 1996 หลังจากใช้เวลา 15 ปีของการทดลองและการวิจัย Steve Lamoreaux จาก Los Alamos National Laboratory ร่วมกับ Umar Mohideen และ Anushree Roy จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ ก็สามารถวัดผลกระทบของ Casimir ได้อย่างแม่นยำ มันเท่ากับประจุของเม็ดเลือดแดง - เซลล์เม็ดเลือดแดง

อนิจจา นี่เป็นเพียงสิ่งเล็กๆ น้อยๆ ที่จะสร้างสนามที่ผิดรูปได้ จนสามารถสร้างพลังงานด้านลบขึ้นมาได้ ระดับอุตสาหกรรมวาร์ปไดรฟ์จะยังคงอยู่บนกระดาษ

ผ่านหนามสู่ดวงดาว

แม้จะมีความยากลำบากในการสร้าง แต่การขับวาร์ปก็เป็นตัวเลือกที่เป็นไปได้มากที่สุดสำหรับการบินระหว่างดวงดาวครั้งแรก โครงการทางเลือก เช่น เรือสุริยะหรือเครื่องยนต์ฟิวชัน สามารถเข้าถึงได้ด้วยความเร็วต่ำกว่าแสงเท่านั้น และเช่น รูหนอนหรือสตาร์เกทนั้นซับซ้อนเกินไป และการนำไปใช้งานต้องใช้เวลาหลายพันปี

ปัจจุบัน NASA กำลังพัฒนาเครื่องยนต์วาร์ปต้นแบบอย่างแข็งขันที่สุด ซึ่งผู้เชี่ยวชาญมั่นใจว่านี่เป็นปัญหาทางเทคนิคมากกว่าปัญหาทางทฤษฎี และทีมวิศวกรกำลังทำสิ่งนี้อยู่ที่ Johnson Space Center ซึ่งครั้งหนึ่งพวกเขาเคยเตรียมการบินโดยมนุษย์ครั้งแรกไปยังดวงจันทร์
ตามที่ผู้เชี่ยวชาญหลายคนกล่าวว่าตัวอย่างแรกของเทคโนโลยีการเปลี่ยนรูปอวกาศมีแนวโน้มว่าจะเกิดขึ้นไม่ช้ากว่า 100 ปีทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความพร้อมของเงินทุนคงที่

นิยาย คุณจะว่าไหม? แต่อาจคุ้มค่าที่จะจำไว้ว่าเมื่อสองสามปีก่อนที่พี่น้องตระกูลไรท์จะออกอากาศเรื่องพิเศษของพวกเขา นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษวิลเลียม ทอมสัน กล่าวว่า ไม่มีอะไรที่หนักกว่าอากาศสามารถบินได้ และ 60 ปีต่อมา นักบินอวกาศคนแรกของโลกยิ้มแล้วพูดว่า: "ไปกันเถอะ!"

อดิเลต์ อูไรมอฟ

ข่าวนี้ยังไม่ปรากฏ แต่นักวิทยาศาสตร์ของ NASA อาจสร้างวาร์ปไดรฟ์!

นักวิทยาศาสตร์ของ NASA กลุ่มหนึ่งจัดทำซีรีส์เรื่องหนึ่ง การทดสอบทางแสงโดยการส่งลำแสงเลเซอร์ผ่านห้องเรโซเนเตอร์ของเครื่องยนต์ และปรากฎว่าความเร็วของลำแสงที่ผ่านนั้นแตกต่างกัน ซึ่งไม่น่าจะเป็นเช่นนั้น เนื่องจากความเร็วของแสงจะคงที่ พฤติกรรมของลำแสงนั้นสอดคล้องกันอย่างสมบูรณ์ จะผ่านทุ่งวาร์ป อย่างไรก็ตาม มีความเป็นไปได้ที่ข้อมูลที่ได้รับอาจเป็นผลมาจากการบิดเบือนอันเนื่องมาจาก ชั้นบรรยากาศของโลกดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงต้องการทดสอบซ้ำในสุญญากาศ และในอุดมคติแล้วในอวกาศ

หากคุณยังไม่ทราบว่าวาร์ปไดรฟ์คืออะไร นี่เป็นข้อความที่ตัดตอนมาจาก Wikipedia:
วาร์ปไดรฟ์(ภาษาอังกฤษ) วาร์ปไดรฟ์ วาร์ปไดรฟ์) เป็นเทคโนโลยีสมมุติฐานที่อนุญาตให้เรือที่ติดตั้งเครื่องยนต์ดังกล่าวสามารถเดินทางในระยะทางระหว่างดวงดาวด้วยความเร็วที่มากกว่าความเร็วแสงได้ สิ่งนี้เป็นไปได้ตามที่นักฟิสิกส์บางคนคาดหวัง เนื่องจากการสร้างสนามโค้งพิเศษขึ้นมา ซึ่งก็คือสนามวาร์ป ซึ่งห่อหุ้มเรือไว้ จะบิดเบือนความต่อเนื่องของกาล-อวกาศ และเคลื่อนย้ายมัน เครื่องยนต์วาร์ปเร่งไม่ขึ้น ร่างกายเร็วกว่าความเร็วแสงในอวกาศธรรมดา แต่ใช้คุณสมบัติของอวกาศ-เวลาเพื่อเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าระนาบ (แสง) ในสุญญากาศ

ใน โครงร่างทั่วไปหลักการของวาร์ปเอ็นจิ้นคือการวาร์ปพื้นที่ด้านหน้าและด้านหลังยานอวกาศ เพื่อให้มันเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าความเร็วแสง พื้นที่ “บีบอัด” ด้านหน้าเรือและ “ขยาย” ด้านหลังเรือ ในขณะเดียวกันตัวเรือเองก็อยู่ใน "ฟองสบู่" ซึ่งยังคงได้รับการปกป้องจากการเสียรูป ตัวเรือเองภายในขอบเขตการบิดเบือนนั้น แท้จริงแล้วยังคงนิ่งเฉย: พื้นที่ที่บิดเบี้ยวซึ่งตัวเรือตั้งอยู่นั้นเคลื่อนที่ไป ตัวอย่างเช่น วาร์ปไดรฟ์สมมติใน Star Trek ทำงานในลักษณะนี้

หน่วยข่าวกรองกลาโหมสหรัฐฯ ได้เผยแพร่เอกสารเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการใช้พลังงานมืดและจัดการมิติพิเศษเพื่อสร้างวาร์ปไดรฟ์

เทคโนโลยีดังกล่าวจะทำให้สามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงกว่าความเร็วแสงได้ อย่างไรก็ตาม ตามที่นักวิทยาศาสตร์ผู้ไม่เชื่อกล่าวไว้ การสร้างของพวกเขา ช่วงเวลาปัจจุบันและในอนาคตอันใกล้ก็เป็นไปไม่ได้

นักวิทยาศาสตร์รายงานว่ามีการใช้พลังงานมืดเพื่อสร้างการพัฒนา เครื่องยนต์จะสามารถเอาชนะความเร็วแสงได้

ข่าวการสร้างเผยแพร่โดย Pentagon Intelligence Agency โครงสร้างเฉพาะนี้มีชื่อเล่นว่าวาร์ปเอ็นจิ้น เพนตากอนพิจารณาการพัฒนาในระดับที่น่าหวัง เนื่องจากผู้เชี่ยวชาญจะสร้างเรือที่จะช่วยให้สามารถแซงหน้าได้แม้กระทั่งการเคลื่อนที่ของแสง นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์หลายคนเชื่อว่าเทคโนโลยีไม่มีโอกาสแบบเดียวกับที่ผู้เขียนเครื่องยนต์แห่งอนาคตเห็น แม้จะมีการวิพากษ์วิจารณ์ แต่เพนตากอนเชื่อว่าการเดินทางเร็วกว่าความเร็วแสงเป็นไปได้ ในตอนแรก นักวิทยาศาสตร์ตั้งใจที่จะศึกษาความลึกลับของการขยายตัวแบบเร่งของจักรวาล นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์รายงานว่าหากมีมิติอื่นนอกเหนือจากเรา การเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงจะไม่เป็นเรื่องมหัศจรรย์

ตามที่ผู้เขียนเอกสารเขียนไว้ มนุษยชาติเข้าใกล้การไขความลับของมิติที่ซ่อนอยู่และพลังงานมืดมากขึ้น ซึ่งทำให้เกิดการขยายตัวอย่างรวดเร็วของจักรวาล การใช้มิติพิเศษที่ทฤษฎี M นำมาใช้สามารถช่วยสร้างสสารแปลกใหม่ที่จำเป็นสำหรับการขับเคลื่อนซูเปอร์ลูมินัล สสารดังกล่าวมีความหนาแน่นติดลบ

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์บางคนไม่เชื่อคำกล่าวอ้างดังกล่าว ตัวอย่างเช่น นักฟิสิกส์ Sean Carroll เชื่อว่ารายงานนี้ใช้ชิ้นส่วนฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่แยกจากกันซึ่งนำมารวมกันเพื่อสร้างรูปลักษณ์ที่อาจมี การประยุกต์ใช้จริง- อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีการขับเคลื่อนวาร์ปไม่อาจถูกคิดค้นขึ้นมาได้

ย้อนกลับไปในปี 1994 นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี Miguel Alcubierre เสนอวิธีการโค้งงอกาล-อวกาศโดยใช้คลื่นที่บีบอัดมันไว้ด้านหน้าและขยายออกไปทางด้านหลัง ทำให้เกิด "ฟองสบู่" แม้ว่าภายใน "ฟองสบู่" เรือสมมุติจะไม่สามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเหนือแสงได้ แต่ตัวคลื่นเองก็สามารถเอาชนะขีดจำกัดที่กำหนดโดย ทฤษฎีพิเศษทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์

ตามความเห็นของแคร์โรลล์ แม้ว่าในทางทฤษฎีแล้วจะสามารถโค้งงออวกาศได้ แต่ก็ไม่ทราบวิธีการรับและใช้สสารที่มีพลังงานเชิงลบเพื่อทำเช่นนี้ การเดินทางไปยัง Alpha Centauri ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 4,367 ปีแสง ต้องใช้สสารดังกล่าวในปริมาณทางดาราศาสตร์ เทียบได้กับสิ่งที่จะปล่อยออกมาในระหว่างการทำลายล้างโลกทั้งใบโดยสิ้นเชิง แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะไม่ได้ยกเว้นว่าในอนาคตอันไกลโพ้นเทคโนโลยีของการเคลื่อนไหวระดับซูเปอร์ลูมินัลจะได้รับการพัฒนา แต่เขามีแนวโน้มที่จะคิดว่ามันเป็นไปไม่ได้ในหลักการ

ภาพประกอบของสนามบิดงอที่สร้างขึ้นโดยอุปกรณ์ Alcubierre Drive ตามทฤษฎี ภายในสนาม ยานอวกาศจะสามารถเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าความเร็วแสงเนื่องจากการ “อัด” ผืนผ้าของพื้นที่ด้านหน้าเขาและการ “กางออก” ของพื้นที่ด้านหลังเขา

ในรายงาน ผู้เขียนได้กล่าวถึงประเด็นต่างๆ ที่น่าสนใจ ฟิสิกส์สมัยใหม่- แนวคิดที่กล่าวถึง ได้แก่ พลังงานมืด (การมีอยู่ตามที่คาดการณ์ไว้ แต่อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ บิดาแห่งทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปไม่ได้รับการพิสูจน์) และผู้บิดเบือนกาลอวกาศ คลื่นความโน้มถ่วงเกี่ยวกับเอฟเฟกต์คาซิเมียร์ซึ่งประกอบด้วยการดึงดูดซึ่งกันและกันของการนำวัตถุที่ไม่มีประจุภายใต้อิทธิพลของความผันผวนของควอนตัมในสุญญากาศรวมถึงทฤษฎี M ซึ่งพูดถึงการดำรงอยู่ที่เป็นไปได้ของมิติเพิ่มเติมหลายมิติการพัฒนาที่ จำเป็นต่อการทำงานของวาร์ปเอ็นจิ้นอย่างแน่นอน

“บทความนี้ตรวจสอบความเป็นไปได้ แม้กระทั่งความเป็นไปได้สูง ที่การพัฒนาในอนาคตในเทคโนโลยีการบินและอวกาศขั้นสูงจะเกี่ยวข้องกับผลกระทบที่บิดเบือนโครงสร้างกาล-อวกาศที่เป็นรากฐานของสุญญากาศ สิ่งนี้สามารถเรียกได้ว่าเป็นวิศวกรรมสุญญากาศหรือเมตริก”

“นี่ยังห่างไกลจากแนวคิดที่เพ้อฝัน มีวรรณกรรมเฉพาะทางในสิ่งพิมพ์ฟิสิกส์ที่ผ่านการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิซึ่งมีการสำรวจหัวข้อโดยละเอียด”

“แนวคิดก็คือเทคโนโลยีขั้นสูงที่เพียงพอสามารถโต้ตอบและควบคุมมิติอวกาศ-เวลาได้โดยตรง ความเป็นไปได้ที่น่าเย้ายวนนี้สมควรได้รับการศึกษาเชิงลึกอย่างแน่นอน” เอกสารกล่าว

“แน่นอนว่าเราอาจไม่สามารถบรรลุจุดสูงสุดทางเทคโนโลยีดังกล่าวได้เป็นเวลานานมาก แต่ตอนนี้ที่แล้ว ระยะเริ่มต้นศตวรรษที่ 21 เราถือว่าน่าประทับใจมากมาย ปรากฏการณ์ทางกายภาพซึ่งเราเชื่อว่าเป็นความจริง"

เอกสารเดียวกันนี้ให้อินโฟกราฟิกที่อธิบายว่าพวกเขาสามารถพัฒนาได้เร็วแค่ไหน การเดินทางในอวกาศหากมนุษยชาติสามารถเคลื่อนที่ไปในอวกาศด้วยความเร็วเร็วกว่าความเร็วแสงได้ร้อยเท่า

เอกสารก็ให้ด้วย หลักการทั่วไปซึ่งการเดินทางเหล่านี้สามารถดำเนินการได้ ดังนั้นตามเอกสาร การใช้พลังงานมืดในปริมาณที่เพียงพอจะทำให้สามารถ "บีบอัด" พื้นที่ด้านหน้ายานอวกาศและ "เปิด" พื้นที่ด้านหลังได้ เมื่ออยู่ในภาวะฟองสบู่ เรือจะได้รับการปกป้องจากการเสียรูป ตัวเรือที่อยู่ในสนามบิดเบี้ยวจะยังคงไม่เคลื่อนไหว - พื้นที่บิดเบี้ยวที่เรือตั้งอยู่จะเคลื่อนที่ สิ่งนี้จะช่วยให้เรือเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าความเร็วแสงโดยไม่เกิดความเสียหายทางเทคนิค หลักการทางกายภาพไอน์สไตน์.

แคร์โรลล์ตั้งข้อสังเกตว่าแนวคิดนี้ "ไม่ได้บ้าไปเสียหมด" เพราะว่ามัน แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ได้รับการพัฒนาย้อนกลับไปในปี 1994 โดยนักฟิสิกส์ชาวเม็กซิกัน Miguel Alcubierre

“คุณไม่สามารถเดินทางได้เร็วกว่าความเร็วแสงจริงๆ แต่คุณสามารถจินตนาการได้ว่าสามารถโค้งงอกาลอวกาศเพื่อพาคุณผ่านอุปสรรคนั้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ” แคร์โรลล์กล่าว

“นั่นคือ หากคุณต้องการเยี่ยมชม Alpha Centauri คุณสามารถใช้หลักการของความโค้งของกาล-อวกาศได้เป็นอย่างดี เพื่อให้ Alpha Centauri อยู่ใกล้คุณมาก ใกล้พอที่จะไปถึงที่นั่นได้ภายในหนึ่งวัน แทนที่จะใช้เวลาหลายหมื่นปี ความโค้งของกาล-อวกาศจะช่วยคุณในเรื่องนี้หรือไม่? แน่นอนมันจะช่วยได้ แต่จะทำได้ไหม? ฉันสงสัย ".

ตามความเห็นของแคร์โรลล์ รายงานของ DIA เจาะลึกการวิเคราะห์มากเกินไป

“ มันกล่าวถึงการขับเคลื่อนวาร์ป มิติพิเศษ เอฟเฟกต์คาซิเมียร์ และพลังงานมืด สักวันหนึ่งสิ่งทั้งหมดนี้อาจถูกเปิดเผยแก่เราอย่างแน่นอน แต่ฉันมั่นใจว่าไม่มีใครสามารถเข้าใจทั้งหมดนี้ได้ตลอดสหัสวรรษหน้า ไม่ต้องพูดถึงวิธีใช้มันทั้งหมด” นักวิทยาศาสตร์ให้ความเห็น

แคร์โรลล์เชื่อว่าเราอยู่ห่างไกลจากความเป็นจริงมากด้วยเครื่องยนต์วาร์ป เพราะไม่มีใครรู้จริงๆ ว่าพลังงานมืดคืออะไร (เพราะฉะนั้นชื่อ "ความมืด" ซึ่งเข้าใจยาก) ไม่ต้องพูดถึงว่ามันมาจากไหนในการกักเก็บ และยิ่งกว่านั้นอีก วิธีการใช้งาน

ยิ่งกว่านั้นตามที่นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าจะบินไปยัง Alpha Centauri ซึ่งเป็นระบบดาวที่อยู่ใกล้เราที่สุดซึ่งอยู่ห่างออกไป 4,367 ปีแสง - ในอีกสองสามปีโดยใช้พูดว่า ยานอวกาศปริมาณหนึ่งร้อย ลูกบาศก์เมตรเราจะต้องพูดถึงพลังงานลบจำนวนมหาศาลทางดาราศาสตร์

“นำโลกมาแปลงปริมาตรทั้งหมดให้เป็นพลังงาน - นั่นคือสิ่งที่คุณต้องการ คุณเพียงแค่ต้องเข้าใจว่ามันเป็นพลังงานเชิงลบ ตอนนี้ไม่มีใครรู้ว่าจะต้องทำอย่างไร” แคร์โรลล์กล่าว

“และเราไม่ได้พูดถึงอะตอมธรรมดาที่ประกอบเป็นโลกและกระจายพวกมันออกไป เหมือนกับที่ดาวมรณะทำ เราจะต้องหาวิธีลบพวกเขาออกจากความเป็นจริงนี้”

พลังงานนี้จะต้องถูกรวบรวม จัดเก็บ และนำไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพ 100%

“นี่เป็นงานที่ไม่สมจริง ปัญหาไม่ใช่ "เราแค่ไม่มีทรานซิสเตอร์ที่เหมาะสม" สำหรับงาน มันเกี่ยวกับเกี่ยวกับบางสิ่งที่ไม่สอดคล้องกับขอบเขตของความเป็นไปได้ตามหลักการ”

อย่างไรก็ตาม รายงานเองก็บอกว่าข้อสรุปทั้งหมดเป็นการคาดเดา รับทราบถึงความจำเป็นในการควบคุม "พลังงานเชิงลบจำนวนมหาศาล" และตั้งข้อสังเกตว่า "ความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับธรรมชาติของพลังงานมืดอาจใช้เวลานานมาก"

ในเวลาเดียวกัน ผู้เขียนแนะนำว่า "การค้นพบทางวิทยาศาสตร์เชิงทดลองในการวิจัยด้วยเครื่องชนแฮดรอนขนาดใหญ่ รวมถึงการพัฒนาทฤษฎี M เพิ่มเติม อาจนำไปสู่การก้าวกระโดดควอนตัมในความเข้าใจของเราเกี่ยวกับรูปแบบพลังงานที่ผิดปกตินี้ และบางทีอาจเป็นนวัตกรรมทางเทคโนโลยีโดยตรงใหม่ ๆ ”

หลังจากทำงานมาเกือบสิบปี LHC ยังคงไม่พบหลักฐานใด ๆ เกี่ยวกับการมีอยู่ของอนุภาคที่จะเปิดม่านแห่งความลับเกี่ยวกับพลังงานมืด การทดลองที่ดำเนินการก็ไม่ได้ช่วยอะไรเช่นกัน การพัฒนาต่อไปทฤษฎี M

แม้ว่าเราจะสันนิษฐานว่ามีการค้นพบวิธีการได้รับพลังงานมืดเช่นเดียวกับวิธีในการป้อนปริมาตรดาวเคราะห์ให้กับเครื่องยนต์วาร์ปของเรือให้เลือกทิศทางที่เหมาะสมสำหรับการเดินทางและแม้แต่ไปต่อ เราหรือพวกนั้น ที่บินไปก็เผชิญหน้าไม่น้อย ประเด็นสำคัญซึ่งจะมีความสำคัญในการแก้ไขก่อนที่จะเริ่มการเดินทางดังกล่าว

เนื่องจากความโค้งของอวกาศ นักเดินทางระหว่างดวงดาวจึงสูญเสียการควบคุมเรือได้แม้ในขณะที่เริ่มบินก็ตาม ผู้คนอาจประสบปัญหาระหว่างทางไปสู่เป้าหมาย มีความเป็นไปได้ที่รังสีฮอว์กิงซึ่งสันนิษฐานว่าอยู่ที่ขอบหลุมดำและพื้นที่อื่นๆ ในอวกาศที่มีแรงโน้มถ่วงสูง ไม่เพียงแต่จะรบกวนการทำงานของสนามวาร์ปเท่านั้น แต่ยังคร่าชีวิตผู้โดยสารของเรือที่บินผ่านมาด้วย

การชะลอตัวของยานอวกาศอาจทำให้ลูกเรือเสียชีวิตได้ อุปกรณ์ที่โผล่ออกมาจากวาร์ปสามารถหมุนได้ ก๊าซจักรวาลและฝุ่นผงที่ทอดยาวหลายปีแสงจากจุดเริ่มต้นสู่จุดหมายปลายทางจนกลายเป็นอันตรายถึงชีวิต คลื่นกระแทกจากอนุภาคที่มีประจุสูง

“วิทยาศาสตร์ไม่อนุญาตให้ฉันตัดความเป็นไปได้ของการเดินทางวาร์ปในทันที แต่ฉันก็ยังเชื่อว่ามันเป็นไปไม่ได้ ฉันคิดว่าถ้าเราเข้าใจฟิสิกส์มากขึ้น เราก็จะพูดได้อย่างไม่ต้องสงสัยเลยว่าสิ่งนี้เป็นไปไม่ได้เลย” แคร์โรลล์สรุป

การขับเคลื่อนวาร์ปหรือการเคลื่อนที่แบบอัลคิวบิแยร์เป็นเทคโนโลยีสมมุติฐานที่ช่วยให้เรือที่ติดตั้งระบบขับเคลื่อนดังกล่าวสามารถเดินทางในระยะทางระหว่างดวงดาวด้วยความเร็วที่มากกว่าความเร็วแสง รู้จักกันดีในนิยายวิทยาศาสตร์ การทำงานของเครื่องยนต์อัลคิวบิแยร์เป็นไปได้ตามที่นักฟิสิกส์บางคนคาดหวัง เนื่องจากผลกระทบเชิงสัมพัทธภาพทั่วไป พื้นที่ด้านหน้าเรือหดตัวและพื้นที่ด้านหลังขยายออก ทำให้สามารถ "เจาะ" พื้นที่ได้อย่างแท้จริงในขณะที่ยังคงอยู่กับที่ เรือไม่ได้เร่งความเร็ว - ในพื้นที่ - แม้แต่ความเร็วใกล้แสง แต่กระนั้นก็เคลื่อนที่ได้เร็วกว่าทางเรียบ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในสุญญากาศ ตัวอย่างเช่น วาร์ปไดรฟ์สมมติใน " สตาร์เทร็ค" ทำงานแบบนั้นทุกประการ

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2551 กระทรวงกลาโหมสหรัฐได้เชิญกลุ่มวิทยาศาสตร์หลายสิบกลุ่มมาพิจารณาโอกาสในการสำรวจเทคโนโลยีการบินและอวกาศใหม่ทั้งหมด รวมถึงวิธีการใหม่ในการขับเคลื่อน การบินขึ้น และการลักลอบ ในบรรดาผลงานที่นำเสนอ สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือรายงาน 34 หน้าที่จัดทำโดยนักวิทยาศาสตร์สองคนชื่อ "พลังงานมืดและการจัดการมิติพิเศษ" เอกสารดังกล่าวถูกนำเสนอต่อกองทัพเมื่อวันที่ 2 เมษายน พ.ศ. 2553 และเพิ่งเผยแพร่สู่สาธารณะเมื่อไม่นานมานี้ หน่วยข่าวกรองกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ (DIA) รายงาน Business Insider

ดร. ฮาโรลด์ "ซันนี่" ไวท์ยังคงทำงานต่อที่ Johnson Space Center ซึ่งเขากำลังพยายามอยู่ ยังอยู่ในขั้นทดลองเท่านั้น แต่ไม่ได้หมายความว่าคุณและฉันไม่สามารถจินตนาการได้ว่ายานอวกาศ Enterprise ที่แท้จริงจะมีหน้าตาเป็นอย่างไร ด้านล่างเราขอแนะนำให้คุณทำความคุ้นเคยกับแนวคิดและภาพร่างของเรือที่มนุษยชาติในอนาคตอันห่างไกลและอาจไม่ใช่อนาคตอันไกลโพ้นจะสำรวจพื้นที่อันกว้างใหญ่ของกาแลคซีของเราและใครจะรู้บางทีอาจเป็นทั้งจักรวาล

ในนวนิยายของ I. A. Efremov เรื่อง "The Hour of the Ox" มนุษย์โลกที่สร้างจากผลงานของ Ren Bose (ตัวละครในนวนิยายเรื่อง "The Andromeda Nebula") และการวิจัยเรือของชาว Andromeda เนบิวลาที่ค้นพบโดยมนุษย์โลก สร้างยานอวกาศ ลำแสงตรง(ZPL) ซึ่งหลักการทำงานจะขึ้นอยู่กับเอฟเฟกต์การบิดงอ

...พื้นที่ว่างถูกเข้าใจว่าเป็นเขตแดนระหว่างโลกกับโลกต่อต้าน ระหว่างโลกของศักติและทามาส ที่ซึ่งจุดขั้วโลกของอวกาศ เวลา และพลังงานมีความสมดุลและทำให้เป็นกลางร่วมกัน พื้นที่ว่างยังถูกบิดเป็นเกลียวตามโลกทั้งสอง<…>มันเป็นไปได้ที่จะเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ ในนั้นเกือบจะถึงจุดใดก็ได้ในจักรวาลของเราในทันที<…>ยานอวกาศลำแสงตรงไม่ได้เคลื่อนที่ตามเส้นทางเกลียวของแสง แต่เหมือนกับที่มันข้ามมันไปตามแกนตามยาวของคอเคลีย โดยใช้แอนไอโซโทรปีของอวกาศ นอกจากนี้เมื่อเทียบกับเวลาแล้ว ยานอวกาศดูเหมือนจะหยุดนิ่งและเกลียวของโลกหมุนรอบมัน

การเรียนรู้การเคลื่อนไหวตามหลักการของลำแสงตรงทำให้มนุษย์สามารถเดินทางในระยะทางไกลซึ่งเป็นผลมาจากการพัฒนาของโลกและอารยธรรมของวงแหวนอันยิ่งใหญ่ ยุคใหม่- ยุคแห่งการพบปะมือ (EMR) อย่างไรก็ตาม จากคำอธิบายของ ZPL ในนวนิยายเรื่องนี้ ก็สันนิษฐานได้ว่ามนุษย์โลกใช้การเคลื่อนไหวแบบวาร์ปไม่มากเท่ากับการขนส่งแบบไร้ค่า

ในนิยาย คนก็เหมือนเทพเจ้า

ยานอวกาศที่ใช้หลักการทำงานคล้ายกับวาร์ปไดรฟ์ได้รับการอธิบายไว้ในนวนิยายของ Sergei Snegov เรื่อง People Like Gods

ในละครโทรทัศน์เรื่องสตาร์เทรค

เทคโนโลยี

โดยทั่วไป หลักการของวาร์ปไดรฟ์คือการวาร์ปพื้นที่ด้านหน้าและด้านหลังยานอวกาศ เพื่อให้มันเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าความเร็วแสง พื้นที่ "บีบอัด" ด้านหน้าเรือและ "กางออก" ด้านหลัง ในขณะเดียวกันตัวเรือเองก็อยู่ใน "ฟองสบู่" ซึ่งยังคงได้รับการปกป้องจากการเสียรูป ตัวเรือเองภายในขอบเขตการบิดเบี้ยวนั้น แท้จริงแล้วยังคงนิ่งอยู่ (โดยทั่วไป สิ่งนี้จะเกิดขึ้นพร้อมกับภาพที่คาดหวังของการทำงานของวาร์ปไดรฟ์จริงที่เป็นไปได้)

ความเร็วสูงสุดของ Enterprise-D คือวาร์ป 9.8 ซึ่งเท่ากับความเร็วแสงประมาณ 9000 (อิงตามข้อมูลจากซีซั่น 1 ตอนที่ 6) ความเร็วของการวาร์ป 1 ครั้งเท่ากับความเร็วแสงและเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ ในหนึ่งวันมีเรืออยู่ ความเร็วสูงสุดสามารถเดินทางได้ 24 ปีแสง

อะนาล็อกโดยตรงของการเคลื่อนที่แบบวาร์ปใน Warhammer 40,000 คือการเคลื่อนไหวในภาพยนตร์เรื่อง Through the Horizon ซึ่งให้เอฟเฟกต์ที่สอดคล้องกันในกรณีที่ไม่มีสนามเกลเลอร์

ในจักรวาล Mass Effect

แรงขับ FTL ในซีรีส์วิดีโอเกม Mass Effect เกิดขึ้นได้ผ่านสิ่งที่เรียกว่า "เอฟเฟกต์มวล" ซึ่งเป็นสนามพลังงานมืดที่เกิดจากการจ่ายกระแสไฟฟ้าไปที่แกนขับเคลื่อนวาร์ป แกนเครื่องยนต์มี "องค์ประกอบเป็นศูนย์" - ยอดเยี่ยมมาก องค์ประกอบทางเคมีซึ่งขาดแกนกลาง ตามรหัสของจักรวาล ธาตุศูนย์เกิดขึ้นเมื่อพลังงานของการระเบิดของซูเปอร์โนวากระทบพื้นผิวของดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์น้อย ฯลฯ เมื่อมีการจ่ายแกนกลางของเครื่องยนต์ที่มีธาตุเป็นศูนย์ กระแสไฟฟ้าเมื่อมีประจุลบ พลังงานมืดจะถูกสร้างขึ้นและมวลของวัตถุจะลดลง ยานอวกาศพบว่าตัวเองถูกล้อมรอบอยู่ในสนามพลังงานมืด ซึ่งดูเหมือนว่าจะตกลงไป หลักการทำงานของสนาม "เอฟเฟกต์มวล" นั้นคล้ายคลึงกับหลักการทำงานของ Alcubierre Bubble ที่เสนอไว้ เป็นผลให้ปรากฎว่าวัตถุซึ่งอยู่ในสนาม "เอฟเฟกต์มวล" สามารถเอาชนะความเร็วแสงได้โดยไม่ละเมิดทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเนื่องจากใน "ฟองสบู่" ในท้องถิ่นความเร็วของแสงจะเพิ่มขึ้นและแสง อุปสรรคก็เอาชนะไม่ได้ อย่างไรก็ตาม การขับเคลื่อนวาร์ปประเภทนี้จะแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการลดมวลของเรือและจำกัดมันให้อยู่ในสนามพลังงานมืดเท่านั้น เครื่องยนต์ขับเคลื่อนแบบธรรมดายังจำเป็นต้องใช้ในการขับเคลื่อนและสร้างแรงขับไอพ่น อาจเป็นสารเคมีเหลว ไอออนิก หรือการทหาร แอนติโปรตอน นอกจากนี้ ในฐานะแหล่งพลังงานสำหรับขับเคลื่อนแกนมวล เรือจะต้องมีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แสนสาหัส ซึ่งโดยปกติจะทำงานบนฮีเลียม-3 ความเร็วของเรือในจักรวาล Mass Effect มีตั้งแต่ 50 ถึง 11,000 ความเร็วแสง

กาแล็กซีทางช้างเผือกแยกจากเทคโนโลยีการเดินทางเหนือแสงบนยานอวกาศ มีระบบถ่ายทอดมวลที่กว้างขวาง ซึ่งเป็นพอร์ทัลโบราณลึกลับที่สามารถเคลื่อนย้ายวัตถุในระยะทางหลายร้อยหรือหลายพันปีแสงได้ทันที แมสรีเลย์ทำงานบนหลักการปฏิสัมพันธ์แบบคู่: ยานอวกาศสามารถผ่านรีเลย์คู่หนึ่งได้ โดยเคลื่อนที่ในทันทีในระยะทางที่ต้องใช้เวลาหลายเดือนหรือหลายปีในการเดินทางโดยใช้เครื่องยนต์ซูเปอร์ลูมินัลทั่วไป ตามรหัสเกม แมสรีเลย์เป็นกลไกที่ทรงพลังที่สุดที่รู้จักโดยใช้ "เอฟเฟกต์มวล" ( พลังงานมืด- การทำลายรีเลย์มวลสามารถทำลายระบบดาวเคราะห์ที่มันตั้งอยู่ได้อย่างสมบูรณ์เนื่องจากพลังงานของการระเบิดของรีเลย์นั้นเทียบได้กับพลังงานของการระเบิด ซูเปอร์โนวา.