Ổ đĩa dọc: phát triển và thử nghiệm. Cách tạo động cơ tàu star trek

ổ đĩa dọc

du hành giữa các vì sao (Du hành giữa các vì sao)
phim truyền hình dài tập
Bộ gốc - 80 tập
Phim hoạt hình dài tập - 22 tập
Thế Hệ Tiếp Theo - 178 tập
Không Gian Sâu 9 - 176 tập
Người du hành - 172 tập
Doanh Nhân - 98 tập
Phim
Star Trek: Phim
Star Trek 2: Cơn thịnh nộ của Khan
Star Trek 3: Tìm kiếm Spock
Star Trek 4: Hành Trình Về Nhà
Star Trek 5: Biên giới cuối cùng
Star Trek 6: Đất nước chưa được khám phá
Star Trek: Các thế hệ
Star Trek: Liên hệ đầu tiên
Star Trek: Cuộc nổi dậy
Du hành giữa các vì sao: Quả báo
Du hành giữa các vì sao (XI)
nền văn minh lớn
Liên đoàn các hành tinh
Klingons - Romulans - Borg
Bajorans - Cardassians - Ferengi
Kazons - Tholians - Trills
Dominion - Breen - Hirogen
Xindi - Vulcans - Q
Thông tin
Nhân vật - Chủng tộc - Klingon
Niên Đại - Ngoại Cảm - Lý
Starships - Các loại tàu vũ trụ
Những sảm phẩm tương tự
Truyện và sách
Trò chơi
Du hành giữa các vì sao trực tuyến
Danh sách trò chơi máy tính dựa trên Star Trek
Game Bài (CCG) - Nhập vai
Sự đóng góp
Đóng góp cho văn hóa - Trekkers

ổ đĩa dọc(Tiếng Anh) ổ đĩa dọc, warp drive) là một hình ảnh lý thuyết và khoa học tập thể tuyệt vời về một công nghệ hoặc hiện tượng từ vũ trụ Star Trek hư cấu cho phép bạn đi từ một điểm trong không gian đến một điểm khác nhanh hơn ánh sáng. Điều này có thể thực hiện được bằng cách tạo ra một trường dọc đặc biệt (trường dọc) bao bọc con tàu và làm biến dạng tính liên tục không-thời gian của không gian bên ngoài, khiến nó di chuyển. Truyền động dọc không tăng tốc cơ thể vật lý nhanh hơn tốc độ ánh sáng trong không gian thông thường, mà sử dụng các đặc tính của không-thời gian để di chuyển nhanh hơn sóng điện từ phẳng (ánh sáng) trong chân không.

trong Du hành giữa các vì sao

Công nghệ

Nói chung, các ổ dọc hoạt động bằng cách làm cong không gian phía trước và phía sau một con tàu vũ trụ, cho phép nó di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng. Không gian "co lại" phía trước con tàu và "mở ra" phía sau nó. Đồng thời, bản thân con tàu ở dạng "bong bóng", vẫn được bảo vệ khỏi biến dạng. Bản thân con tàu bên trong trường biến dạng thực sự vẫn bất động: chính không gian bị biến dạng, nơi nó tọa lạc, đang di chuyển.

Sử dụng truyền động sợi dọc đòi hỏi rất nhiều năng lượng, vì vậy các hệ thống sợi dọc của Liên đoàn các hành tinh thống nhất được cung cấp năng lượng nhờ phản ứng giữa vật chất và phản vật chất, được ngăn cách với nhau bằng các tinh thể dilithium. Kết quả của phản ứng, một plasma năng lượng cao được tạo ra, được gọi là plasma điện. Plasma điện được định hướng bởi các đường ống điện từ đặc biệt của hệ thống điện plasma (eng. hệ thống điện plasma, EPS) vào các kim phun plasma, từ đó tạo ra trường dọc. Các nền văn minh khác nhau sử dụng các nguồn năng lượng khác nhau, nhưng nhìn chung quá trình này tương tự nhau.

Trường dọc, Trường dọc

Trường sợi dọc bao gồm nhiều lớp. Các lớp này tạo thành một "trường không gian con". Nó rất giống một "tiểu vũ trụ" tách biệt với không gian bình thường. Do các quy luật khác nhau trong tiểu vũ trụ này, so với không gian thông thường, tiểu vũ trụ có thể di chuyển vượt quá tốc độ ánh sáng. Trường dọc bao gồm càng nhiều lớp, con tàu càng chìm sâu vào không gian con, nó càng tách xa khỏi không gian bình thường và tốc độ càng cao. Để đạt được tốc độ cao hơn, cần phải tăng số lớp không gian con. Ngày càng cần nhiều năng lượng hơn để tạo và duy trì lớp tiếp theo. Giới hạn lý thuyết áp đặt cho hoạt động của động cơ sợi dọc được gọi là giới hạn Eugene. Theo đó, hệ số biến dạng không bao giờ có thể là 10, vì trong trường hợp này, mức tiêu thụ năng lượng, cũng như tốc độ, trở nên bằng vô cực. Toàn bộ phạm vi tốc độ khả dụng còn lại được nén giữa Warp 9 (9 lớp) và Warp 10 (tốc độ vô hạn).

Trên các phi thuyền lớp Intrepid, những chiếc gondola đặc biệt có hình dạng thay đổi đã được lắp đặt, giúp nó có thể di chuyển với tốc độ cao hơn nữa mà không gây hại cho không gian xung quanh và các vật thể nằm trong đó. Loại tàu sao mới hơn, Sovereign, được trang bị các nan dọc tiên tiến hơn, cho phép chúng di chuyển với tốc độ cao hơn mà không làm thay đổi hình dạng của chúng.

yếu tố hệ thống

• Bình chứa phản vật chất
• cuộn cảm phản vật chất
• Rơ le phản vật chất
• đạn dilithium
• plasma điện
• Cơ chế dừng khẩn cấp
• Dòng chính của thiết bị làm mát
• ống luồn dây điện từ
• khối từ tính
• thuyền gondola

Một phần của truyền động dọc, thường ở phía trước là bộ lắp ráp Vortex với các hệ thống bổ sung của nó, sau đó là Đầu phun Plasma, tập trung chính xác luồng plasma vào tâm của Cuộn dọc và hàng cuộn thực tế dọc theo toàn bộ chiều dài còn lại. Tiêu chuẩn thực tế giữa các cuộc đua truyền động dọc là sử dụng hai vỏ dọc ở bên trái và bên phải thân tàu.

• • nhà sưu tập Bussard

Một thiết bị thường được đặt (trên các tàu của Liên bang) ở đầu phía trước của các nan sợi dọc và phục vụ cho việc thu thập khí giữa các vì sao ban đầu (các hệ thống khác đã tham gia vào quá trình phân loại và xử lý tiếp theo). Máy thu hoạch thường được kích hoạt khi vật chất hoặc phản vật chất trong các bể chứa của tàu gần cạn kiệt. Bộ thu xoáy bao gồm một tập hợp các cuộn dây tạo ra từ trường và hút khí giữa các vì sao giống như một cái phễu.

• • đầu phun plasma
  • Cuộn dây dọc (cuộn dây dọc)

Một hình xuyến được chia thành nhiều phần tạo ra trường dọc khi được kích hoạt bởi một luồng plasma năng lượng cao đi qua. Một loạt các cuộn dây dọc nằm trong vỏ bọc sợi dọc. Sử dụng một vòi phun plasma, con tàu có thể điều chỉnh trình tự kích hoạt của các cuộn dọc riêng lẻ trong khi di chuyển, cho phép con tàu di chuyển với tốc độ dọc.

• lõi hủy diệt
• Dòng tiền làm mát
• Cuộn cảm
• đường ống plasma
• bộ làm mát plasma
  • nước làm mát
• Bộ điều chỉnh plasma
• Kênh truyền năng lượng
• Mạng truyền tải điện

Mạng lưới phân phối điện được sử dụng trên các phi thuyền của Liên bang để cung cấp năng lượng cho tất cả các nguồn tiêu thụ. Hoạt động và phân phối năng lượng từ các nguồn đến người tiêu dùng được điều khiển bởi một sĩ quan EPS từ thiết bị đầu cuối của anh ta. Năng lượng được truyền trong kênh năng lượng nhờ tốc độ cao của các hạt plasma. Có hai nguồn năng lượng chính: lõi sợi dọc và lò phản ứng nhiệt hạch trong động cơ xung. Lõi chủ yếu cung cấp năng lượng cho các nan dọc, tấm chắn và phasers, trong khi các động cơ xung cung cấp năng lượng cho tất cả những người tiêu dùng khác.

• Cuộn dây phục hồi ma trận không gian
• Đường ống plasma cong vênh
• lõi sợi dọc
  • Lò phản ứng vật chất/phản vật chất
  • Máy phun phản vật chất
  • Tấm pha lê Dilithium
    • tinh thể dilithium

Có lẽ thành phần chính của lõi cong, bên trong đó các dòng vật chất và phản vật chất được chuyển thành dòng điện plasma trong quá trình hủy diệt có kiểm soát. Dilithium là nguyên tố duy nhất cho đến nay được biết là trơ với phản vật chất khi tiếp xúc với trường điện từ tần số cao trong phạm vi megawatt. Hiệu quả của một phản ứng trong tinh thể phụ thuộc vào chất lượng của nó.

• • • Cơ chế kết nối tinh thể
  • vật chất phun
  • Bộ tổng hợp ma trận Theta

Phát triển ổ đĩa dọc

Mỗi nền văn minh vũ trụ phát triển công nghệ sợi dọc một cách độc lập và vào những thời điểm khác nhau. Vì vậy, Vulcans đã có ổ đĩa dọc trong thế kỷ thứ ba của trái đất tính toán. Vào năm 2151, họ đã vượt qua tốc độ bằng bảy hệ số dọc. Trong cùng năm đó, Klingons đã có thể đạt tốc độ thứ sáu. Cần lưu ý rằng bản thân Klingons không phát triển công nghệ sợi dọc - chúng được "mượn" từ Hurks, những người đã từng chiếm được thế giới quê hương Kronos (Chronos) của Klingons.

Liên đoàn các hành tinh thống nhất đã công nhận việc tạo ra một ổ đĩa dọc là một giai đoạn quan trọng và là yếu tố đặc trưng cho sự phát triển của bất kỳ xã hội nào. Chỉ thị của Starfleet cấm tiếp xúc với các chủng tộc ngoài hành tinh cho đến khi họ bước vào kỷ nguyên công nghệ sợi dọc.

Công nghệ sợi dọc liên kết

Chuyến bay đầu tiên của Phượng Hoàng

Trên Trái đất, động cơ dọc được phát triển bởi nhà khoa học Zephram Cochrane ngay sau khi Thế chiến III kết thúc. Mặc dù thiếu tài nguyên, anh vẫn cố gắng trang bị lại tên lửa vũ trụ "Titan V" cho các thí nghiệm của mình.

Chuyến bay thử nghiệm đầu tiên của tàu chiến Phoenix diễn ra vào ngày 5 tháng 4 năm 2063 và là nguyên nhân của "cuộc tiếp xúc đầu tiên" - cuộc gặp gỡ của Terran và Vulcans.

Tuy nhiên, sự phát triển hơn nữa của công nghệ sợi dọc diễn ra rất chậm (điều này phần lớn là do lập trường của người Vulcan, những người cho rằng loài người chưa sẵn sàng cho việc khám phá không gian) và chỉ 80 năm sau, vào những năm 2140, một động cơ mới do kỹ sư Henry Archer tạo ra đã có thể đạt được hệ số sợi dọc là 2 Con trai của Henry, Jonathan Archer, đã sớm phá vỡ rào cản 2 sợi dọc, đạt tốc độ 2,5 sợi dọc.

Đến năm 2151, công nghệ đã đủ tiên tiến để nhân loại sẵn sàng phá vỡ rào cản 5 yếu tố dọc. Con tàu đầu tiên được trang bị động cơ mới là tàu vũ trụ Enterprise, đã lập kỷ lục tốc độ mới vào ngày 9 tháng 2 năm 2152.

Năm 2161, tốc độ 7 đã đạt được và các động cơ mới bắt đầu được lắp đặt trên các phi thuyền.

Vào những năm 2240, tốc độ 6 hệ số sợi dọc đã trở thành hành trình (tốc độ tối đa vào thời điểm đó là 8 sợi dọc).

Tốc độ cao hơn chỉ đạt được nhờ sự can thiệp của các nền văn minh khác. Vì vậy, vào năm 2268, Kelvans đã thực hiện các thay đổi đối với thiết kế của phi thuyền Enterprise, nhờ đó nó có thể đạt được tốc độ 10 lần. Cùng năm đó, do sự phá hoại của Losir, phi thuyền đã "ép xung" lên warp 14.1.

Đồng thời, những chiếc thuyền gondola mới bắt đầu được lắp đặt trên các phi thuyền, khiến cho tốc độ 8 sợi dọc trở nên phổ biến ("Star Trek: The Movie"). Vào những năm 2280, công nghệ "transwarp" đã được phát triển để cho phép tốc độ lớn hơn nữa, nhưng việc không thử nghiệm động cơ mới đã buộc các kỹ sư phải từ bỏ ứng dụng thực tế của chúng.

Vào thời điểm lớp Galaxy đến vào những năm 2360, những tiến bộ trong kỹ thuật đã cho phép các phi thuyền di chuyển với tốc độ dọc 9,6 trong 12 giờ.

Hành trình của một nghệ sĩ qua lỗ sâu đục

Hình ảnh: Wikimedia Commons

Các quan chức của NASA đã từ chối việc tạo ra một ổ dọc. Các nhân viên của cơ quan đã trả lời những tin đồn xuất hiện trên các phương tiện truyền thông trong những tuần qua trong một lá thư gửi cho Space.com. Bạn có thể làm quen với ý kiến ​​​​của các kỹ sư của Trung tâm vũ trụ Lyndon Johnson, cũng như một số chuyên gia độc lập, trong tài liệu của ấn phẩm.

Như người theo dõi ngành NASASpaceFlight.com đã báo cáo trước đây, các kỹ sư của NASA Eagleworks đã thử nghiệm thành công động cơ điện từ EmDrive mới trong chân không và thậm chí có thể đo lực đẩy của nó. Một tính năng của thiết bị này, mà nhiều hãng tin đã gọi là truyền động dọc, là không có bộ phận chuyển động hoặc buồng đốt. Theo các nhà vật lý lý thuyết đã phát triển khái niệm này, hoạt động của động cơ chỉ xảy ra do sự tương tác của sóng điện từ do nó tạo ra với các tấm cuối của ống dẫn sóng mà chúng lan truyền. Điều quan trọng cần lưu ý là cơ chế của lực kéo vẫn chưa được biết.

Sự xuất hiện của công cụ EmDrive

SPR, Ltd., của EM Drive

CNET báo cáo rằng EmDrive sẽ cho phép di chuyển nhanh trong hệ mặt trời, cụ thể là chuyến bay giữa Trái đất và Mặt trăng có thể mất ít nhất bốn giờ và hành trình đến ngôi sao gần nhất của chúng ta, Alpha Centauri, sẽ mất chưa đến 100 năm.

Nhưng những tuyên bố như vậy là quá sớm, theo các quan chức của NASA, đáp ứng yêu cầu từ Space.com. Mặc dù thực tế là các kỹ sư đã chỉ ra khả năng tạo ra một EmDrive nguyên mẫu, thử nghiệm của họ vẫn chưa mang lại kết quả đáng kể nào. Cơ quan này cho biết thêm: “NASA không phát triển ổ đĩa dọc.

Theo Ethan Siegel, giáo sư vật lý và thiên văn học tại Đại học Lewis và Clark (Portland), các giá trị lực đẩy quan sát được trong thí nghiệm (ở mức 30-50 micronewton) chỉ gấp 3 lần sai số đo của thiết bị. Điều này không cho phép chúng tôi coi các phép đo này là đủ tin cậy, tuy nhiên, chuyên gia lưu ý rằng một điểm quan trọng là thử nghiệm thiết bị theo nhiều hướng khác nhau để loại bỏ khả năng tương tác có thể xảy ra với từ trường của Trái đất. Không kém phần quan trọng, ông coi thực tế là thiết bị đã được thử nghiệm trong chân không - trong điều kiện khí quyển, có thể quan sát thấy lực đẩy từ các phân tử khí, được vật lý học biết đến. Ngoài ra, Siegel lưu ý rằng các chi tiết của các thí nghiệm và kết quả của chúng vẫn chưa được bình duyệt và chưa được công bố trên một tạp chí khoa học - đây là điều kiện để cộng đồng khoa học công nhận khám phá.

Báo cáo Warp Drive bí ẩn của Hoa Kỳ ngày 30 tháng 5 năm 2018

Khoa học viễn tưởng, có vẻ như, có thể sớm trở thành hiện thực. Ít nhất đó là những gì quân đội Hoa Kỳ nghĩ.

Trong nửa cuối năm 2008, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đã liên hệ với hàng chục nhà khoa học để nghiên cứu các công nghệ hàng không vũ trụ tiên tiến, bao gồm các công nghệ đẩy, nâng và tàng hình chưa từng thấy.

Kết quả là hai nhà nghiên cứu đã trình bày một báo cáo dài 34 trang "Ổn định cong vênh, năng lượng tối và thao tác của các chiều phụ." Nó đề ngày 2 tháng 4 năm 2010, nhưng chỉ mới được Cơ quan Tình báo phát hành gần đây.

Báo cáo cho biết: “Các quan sát về không gian nhiều chiều hơn này có thể trở thành một nguồn kiểm soát công nghệ đối với mật độ năng lượng tối và cuối cùng có thể đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của các công nghệ đẩy kỳ lạ”. “Các chuyến bay đến các hành tinh của hệ mặt trời sẽ không mất cả năm và việc di chuyển đến hệ sao lân cận sẽ được tính bằng tuần, thay vì hàng trăm và hàng nghìn năm.”

Tuy nhiên, Sean Carroll, một nhà vật lý lý thuyết tại Viện Công nghệ California, người nghiên cứu các chủ đề được đề cập trong báo cáo, tin rằng sự lạc quan của các nhà nghiên cứu là chưa phù hợp.

“Đây là những mẩu vật lý lý thuyết, được thiết kế như thể chúng có thể được áp dụng trong thế giới thực, nhưng điều này không hoàn toàn đúng,” Carroll chắc chắn. - Đây không phải là điên rồ, không phải là một đạo sư tuyên bố rằng chúng ta sẽ sử dụng năng lượng tâm linh để bay lên trên mặt đất, mà là vật lý thực sự. Tuy nhiên, trong tương lai gần sẽ không thể kết nối điều này với kỹ thuật hiện đại, có thể là không bao giờ.
Cần phải hiểu làm thế nào nghiên cứu về truyền động sợi dọc bắt đầu. Theo những gì được biết, nó bắt nguồn từ tài liệu “Hỗ trợ tìm kiếm mối đe dọa”, giúp Quân đội Hoa Kỳ dự đoán hoặc mô tả các công nghệ mới của kẻ thù. Ông cũng bị ảnh hưởng bởi một công việc lớn được gọi là Chương trình ứng dụng hệ thống vũ khí hàng không vũ trụ tiên tiến, bao gồm Chương trình nhận dạng mối đe dọa hàng không tiên tiến, hay AATIP.

Thời báo New York và Politico đã tiết lộ sự tồn tại của AATIP vào tháng 12 năm 2017. Các nguồn tin cho rằng cựu Thượng nghị sĩ Nevada Harry Reid đã giúp tổ chức và tài trợ cho chương trình. Hầu hết số tiền đã thuộc về ông trùm bất động sản và bạn của Reid, Robert Bigelow, người đang xây dựng các trạm vũ trụ tư nhân thông qua Bigelow Aerospace. Cá nhân ông cũng đã tài trợ cho các nghiên cứu và tìm kiếm UFO trong nhiều năm.

Tỷ phú này đã thành lập một tổ chức riêng - Bigelow Aerospace Advanced Space Studies - để nhận tài trợ từ chính phủ, đồng thời thuê 46 nhà nghiên cứu và nhiều nhân viên khác.

Một quan chức tình báo ẩn danh nói với Politico rằng AATIP ban đầu được đưa ra để xác định các công nghệ chưa biết của Trung Quốc và Nga. Nhưng một vài năm sau, ban quản lý đã đưa ra kết luận rằng chương trình không mang lại kết quả đáng kể. Do đó, tài trợ đã ngừng vào năm 2011 hoặc 2012.

Tất cả "bằng chứng" về UFO thu được trong AATIP cũng vấp phải sự hoài nghi từ các nhà khoa học. Seth Szostak, nhà thiên văn học cấp cao tại Viện Tìm kiếm Trí thông minh Ngoài Trái đất (SETI), cho biết trong một cuộc phỏng vấn rằng sau 50 năm báo cáo về các chuyến viếng thăm của người ngoài hành tinh, không một bằng chứng đáng tin cậy nào được xác định.

Shostak nói: “Thật kỳ lạ khi người ngoài hành tinh du hành hàng trăm năm ánh sáng và không làm gì cả.

Do đó, một chương trình lớn hơn khám phá khả năng thực hiện các ổ đĩa dọc và

Tin tức này vẫn chưa xuất hiện, nhưng các nhà khoa học của NASA có thể đã tạo ra một ổ đĩa dọc!

Một nhóm các nhà khoa học của NASA đã tiến hành một loạt thử nghiệm quang học bằng cách cho chùm tia laze đi qua buồng cộng hưởng của động cơ, và hóa ra tốc độ của các chùm tia đi qua là khác nhau, điều này không nên xảy ra vì tốc độ ánh sáng là không đổi . Hành vi của các dầm hoàn toàn giống như khi chúng đi qua trường dọc. Tuy nhiên, có khả năng dữ liệu thu được là hệ quả của sự biến dạng do bầu khí quyển của trái đất, vì vậy các nhà khoa học hiện muốn lặp lại thử nghiệm trong chân không và lý tưởng nhất là trong không gian.

Nếu bạn chưa biết ổ đĩa dọc là gì, thì đây là một đoạn trích từ Wikipedia:
ổ đĩa dọc(Tiếng Anh) Ổ dọc, ổ dọc) là một công nghệ giả định, theo giả thuyết, sẽ cho phép một con tàu được trang bị động cơ như vậy vượt qua khoảng cách giữa các vì sao với tốc độ vượt quá tốc độ ánh sáng. Điều này có thể xảy ra, như một số nhà vật lý mong đợi, do việc tạo ra một trường dọc đặc biệt - trường dọc - bao bọc con tàu, làm biến dạng tính liên tục của không-thời gian, khiến nó di chuyển. Truyền động dọc sẽ không tăng tốc cơ thể vật lý nhanh hơn tốc độ ánh sáng trong không gian thông thường, nhưng sử dụng các đặc tính của không-thời gian để di chuyển nhanh hơn sóng điện từ phẳng (ánh sáng) trong chân không.

Nói chung, các ổ dọc hoạt động bằng cách làm cong không gian phía trước và phía sau phi thuyền, cho phép nó di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng. Không gian "co lại" phía trước tàu và "phình ra" phía sau tàu. Đồng thời, bản thân con tàu ở dạng "bong bóng", vẫn được bảo vệ khỏi biến dạng. Bản thân con tàu bên trong trường biến dạng thực sự vẫn bất động: chính không gian bị biến dạng, nơi nó tọa lạc, đang di chuyển. Ví dụ, ổ đĩa dọc hư cấu trong Star Trek hoạt động chính xác như thế này.

"Ông Sulu, bắt đầu hành trình, tăng tốc độ hai" - những từ này, có lẽ, được mọi người hâm mộ khoa học viễn tưởng biết đến. Chúng thuộc về James Kirk, thuyền trưởng của USS Enterprise trong bộ phim truyền hình huyền thoại. "Chuyến đi giữa các vì sao". Theo cốt truyện, các anh hùng di chuyển quanh Thiên hà nhanh hơn ánh sáng hàng trăm lần nhờ ổ đĩa dọc, làm biến dạng không gian xung quanh.

Vào những năm 1960 xa xôi, khi bộ truyện được phát hành, nó được coi là một điều không tưởng. Nhưng ngày nay, nhiều nhà khoa học và kỹ sư đang nghiêm túc nói về khả năng tạo ra một loại động cơ như vậy, hơn nữa đã có những đề xuất cụ thể.

Giới hạn tốc độ của vũ trụ

Hệ mặt trời của chúng ta nằm trong một phần khá thưa thớt của Dải Ngân hà, với mật độ cụm sao thấp. Hệ sao gần chúng ta nhất, Alpha Centauri, cách Mặt trời 4,36 năm ánh sáng. Trên các tên lửa hiện đại, phát triển tốc độ 10-15 km mỗi giây, các phi hành gia sẽ phải bay tới đó trong hơn 70.000 năm!

Và điều này mặc dù thực tế là tổng đường kính của Thiên hà của chúng ta là 100.000 năm ánh sáng. Nếu chúng ta không thể vượt qua ngay cả một khoảng cách không đáng kể như vậy theo tiêu chuẩn của Vũ trụ, thì chúng ta thậm chí không nên nói lắp về việc thuộc địa hóa và khám phá không gian bên ngoài.

Có một trở ngại khác, nghiêm trọng hơn trên đường đến các vì sao. Nó được phản ánh trong thuyết tương đối của Einstein. Cho đến khi lý thuyết ra đời vào năm 1905, cơ học thiên thể của Newton đã ngự trị tối cao trong vật lý học. Theo đó, tốc độ ánh sáng phụ thuộc vào tốc độ của người quan sát. Tức là, nếu bạn đuổi kịp ánh sáng và di chuyển theo nó, thì nó sẽ đơn giản dừng lại vì bạn. Maxwell sau đó đã chứng minh lý thuyết này bằng toán học.

Ngay cả khi còn là sinh viên, Albert Einstein đã không thể chấp nhận định đề này - ông cảm thấy rằng có một sai lầm ở đâu đó. Cuối cùng, anh đã tìm ra câu trả lời cho câu hỏi khiến anh day dứt. Ông đã chứng minh rằng tốc độ ánh sáng là không đổi và không hề phụ thuộc vào người quan sát bên ngoài.

Hóa ra là không thể đuổi kịp ánh sáng. Dù bạn có di chuyển nhanh đến đâu thì ánh sáng vẫn ở phía trước. Công thức nổi tiếng của Einstein E = ms², trong đó năng lượng của một vật thể bằng khối lượng của nó nhân với bình phương tốc độ ánh sáng, nói theo nghĩa đen như sau: để tăng tốc một vật thể lên tốc độ ánh sáng, cần có một lượng năng lượng vô hạn, trong đó nghĩa là vật phải có khối lượng vô hạn. Trên thực tế, một tên lửa muốn tăng tốc đến tốc độ ánh sáng sẽ nặng bằng cả vũ trụ!

Tất nhiên, trong cuộc sống thực, điều này hoàn toàn không thể xảy ra, tốc độ ánh sáng là một loại thanh tra cảnh sát giao thông phổ thông, người đã từng đặt giới hạn tốc độ một lần và mãi mãi.

Có vẻ như điều này đã đặt dấu chấm hết cho giấc mơ bay đến những vì sao xa xôi của loài người. Tuy nhiên, mười năm sau khi thuyết tương đối đặc biệt được công bố, thuyết tương đối rộng đã xuất hiện với nhiều nhận xét và bổ sung mở rộng hơn được đưa ra.

Trong thuyết tương đối rộng, Einstein đã thống nhất không gian và thời gian. Trước đó, chúng được coi là những khái niệm vật lý khác nhau. Để minh họa rõ hơn, anh ấy đã so sánh không-thời gian với một bức tranh vẽ. Trong những điều kiện nhất định, tấm bạt này có thể di chuyển nhanh hơn nhiều so với ánh sáng. Tuy nhiên, điều này không đưa ra câu trả lời cho câu hỏi chính: rốt cuộc thì làm thế nào để vượt đèn?

Trong gần 70 năm, nhiều nhà nghiên cứu đã bối rối về câu đố này. Và một ngày đẹp trời, một nhà khoa học trẻ bật TV và chuyển kênh, bắt gặp một bộ truyện tuyệt vời. Trong khi quan sát, anh chợt nhận ra điều đó và anh hiểu làm thế nào có thể phát triển tốc độ siêu sáng mà không vi phạm các định luật vật lý. Nhà khoa học này tên là Miguel Alcubierre.

ổ đĩa dọc

Sau đó, vào năm 1994, Alcubierre nghiên cứu thuyết tương đối tại Đại học Cardiff (Wales, Vương quốc Anh). Anh ấy đã xem Star Trek trên TV. Nhà khoa học đã thu hút sự chú ý đến thực tế là để di chuyển trong không gian, các anh hùng sử dụng động cơ dọc không gian hoặc ổ đĩa dọc.

Giống như một quả táo rơi trúng đầu Newton từng truyền cảm hứng cho ông tạo ra cơ học thiên thể, thì chương trình truyền hình đã truyền cảm hứng cho Miguel khai sinh ra một lý thuyết có lẽ sẽ chấm dứt sự "phân biệt đối xử" nhanh chóng của Vũ trụ một lần và mãi mãi .

Alcubierre bắt tay vào tính toán và sớm công bố kết quả. Ông lấy thuyết tương đối rộng làm cơ sở, trong đó phát biểu rằng nếu bạn áp dụng một lượng năng lượng hoặc khối lượng nhất định, bạn có thể khiến không gian chuyển động nhanh hơn ánh sáng.

Để làm điều này, bạn cần tạo một bong bóng đặc biệt xung quanh con tàu hoặc trường biến dạng. Trường dọc này sẽ nén không gian phía trước con tàu và mở rộng ra phía sau nó. Hóa ra con tàu thực sự không di chuyển đi đâu cả, chính không gian bị bẻ cong và đẩy con tàu đi theo một hướng nhất định.

Bên trong bong bóng, thời gian và không gian không bị biến dạng và uốn cong. Do đó, thủy thủ đoàn của con tàu không gặp phải bất kỳ tình trạng quá tải nào nữa và có vẻ như không có gì thay đổi. Trong trường hợp này, không chỉ các phi hành gia đã trải qua quá trình tuyển chọn và huấn luyện y tế đặc biệt, mà cả những người bình thường cũng có thể bay vào vũ trụ.

Nếu bạn đang ở trên cầu của một con tàu khi nó đang di chuyển với tốc độ FTL và nhìn vào không gian xung quanh bạn, các ngôi sao sẽ biến thành những vệt dài. Nhưng nếu bạn nhìn lại, bạn sẽ không thấy gì ngoài bóng tối không thể xuyên thủng, bởi vì ánh sáng không thể đuổi kịp bạn.

Alcubierre đã tính toán rằng hệ truyền động dọc sẽ cho phép đạt tốc độ gấp 10 lần tốc độ ánh sáng, tuy nhiên, theo ý kiến ​​​​của ông, không có gì ngăn cản động cơ tăng công suất và tăng tốc lên tốc độ cao hơn.

Tuy nhiên, khi làm quen với lý thuyết của Alcubierre, Sergei Krasnikov từ Đài quan sát thiên văn chính ở Pulkovo đã tiết lộ một đặc điểm. Thực tế là phi công sẽ không thể tự ý thay đổi quỹ đạo của tàu. Đó là, nếu bạn, chẳng hạn, đang bay từ Trái đất đến Sirius và đột nhiên nhớ rằng bạn đã không tắt bàn ủi ở nhà, thì bạn sẽ không thể quay lại. Bạn sẽ phải bay đến đích trước, sau đó quay trở lại.

Hơn nữa, bạn cũng sẽ không thể liên lạc với bất kỳ ai, vì trường dọc sẽ cách ly hoàn toàn con tàu với thế giới bên ngoài và chặn mọi tín hiệu. Do đó, Krasnikov đã so sánh hành trình trên một con tàu như vậy với một chuyến đi trên tàu điện ngầm. Ông gọi nó là "tàu điện ngầm siêu sáng".

Nhưng đây không phải là vấn đề chính. Bản thân trường biến dạng phải mang điện tích âm. Để tạo ra nó, bạn cần năng lượng tiêu cực, sự tồn tại của nó đã được tranh luận trong nhiều năm.

những gì không thể được

Nếu lực hấp dẫn là năng lượng hấp dẫn, thì năng lượng âm phải có tính chất ngược lại và đẩy các vật thể lạ ra khỏi chính nó. Nhưng làm thế nào để bạn có được loại năng lượng đó?

Năm 1933, nhà vật lý người Hà Lan Hendrik Casimir gợi ý rằng nếu bạn lấy hai tấm kim loại giống hệt nhau và đặt chúng hoàn toàn song song với nhau ở khoảng cách nhỏ nhất có thể, chúng sẽ bắt đầu hút nhau. Như thể có một lực vô hình đang đẩy họ về phía nhau.

Theo cơ học lượng tử, chân không không phải là một nơi hoàn toàn trống rỗng, các cặp hạt vật chất và phản vật chất liên tục xuất hiện trong đó, chúng va chạm và tiêu diệt ngay lập tức. Quá trình này diễn ra theo đúng nghĩa đen một phần tỷ giây. Khi chúng va chạm, một lượng cực nhỏ năng lượng được giải phóng, tạo ra tổng áp suất khác không trong chân không “trống rỗng”.

Điều quan trọng là phải đặt các tấm càng gần nhau càng tốt, khi đó khối lượng các hạt bên ngoài sẽ vượt xa số lượng của chúng trong khoảng trống giữa các tấm. Do đó, áp suất từ ​​​​bên ngoài sẽ nén các tấm và năng lượng của chúng sẽ trở nên nhỏ hơn 0, tức là âm. Năm 1948, trong quá trình thí nghiệm, người ta đo được năng lượng âm. Điều này đã đi vào lịch sử với tên hiệu ứng Casimir.

Năm 1996, sau 15 năm kinh nghiệm và nghiên cứu, Steve Lamoreau của Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos, cùng với Umar Mohidin và Anushri Roy của Đại học California tại Riverside, đã đo được chính xác hiệu ứng Casimir. Nó tương đương với điện tích của hồng cầu - một tế bào hồng cầu.

Than ôi, điều này đơn giản là cực kỳ nhỏ để tạo ra một trường biến dạng, bạn cần nhiều hơn thế hàng tỷ lần. Cho đến khi có thể tạo ra năng lượng âm ở quy mô công nghiệp, ổ đĩa sợi dọc sẽ vẫn nằm trên giấy.

Vượt qua khó khăn đến các vì sao

Bất chấp tất cả những khó khăn trong việc tạo ra, động cơ dọc là ứng cử viên khả dĩ nhất để thực hiện chuyến bay đầu tiên giữa các vì sao. Các thiết kế thay thế, chẳng hạn như buồm mặt trời hoặc động cơ nhiệt hạch, chỉ có thể đạt đến tốc độ dưới ánh sáng mặt trời, trong khi những thiết kế như lỗ giun hoặc cổng sao quá phức tạp và việc thực hiện chúng là vấn đề hàng nghìn năm.

Ngày nay, NASA đang tích cực phát triển một ổ đĩa sợi dọc nguyên mẫu, các chuyên gia của họ chắc chắn rằng đây là một vấn đề kỹ thuật hơn là một vấn đề lý thuyết. Và một nhóm kỹ sư đã làm việc này tại Trung tâm vũ trụ Johnson, nơi họ từng chuẩn bị chuyến bay có người lái đầu tiên lên mặt trăng.
Theo nhiều chuyên gia, rất có thể các mẫu đầu tiên của công nghệ biến dạng không gian sẽ xuất hiện không sớm hơn 100 năm nữa, tùy thuộc vào khả năng tài trợ liên tục.

Nói tưởng tượng? Nhưng có lẽ nên nhớ rằng vài năm trước khi anh em nhà Wright cất cánh, nhà vật lý lỗi lạc người Anh William Thomson đã nói rằng không có gì nặng hơn không khí có thể bay được. Và 60 năm sau, nhà du hành vũ trụ đầu tiên của Trái đất đã mỉm cười và nói: "Đi thôi! .."

Adlet URAIMOV