|
Гравитационные волны, возникающие при отказе варп-двигателя
|
|
|
|
Представьте космический корабль, приводимый в движение не двигателями, а за счет сжатия пространства-времени перед ним. Это область научной фантастики, не так ли? Ну, не совсем. Физики десятилетиями изучали теоретическую возможность "варп—двигателей", и новое исследование, опубликованное в журнале Open Journal of Astrophysics, делает еще один шаг вперед - моделирует гравитационные волны, которые такой двигатель мог бы излучать в случае выхода из строя.
|
|
|
|
Варп-двигатели являются основой научной фантастики и в принципе могут разгонять космические корабли быстрее скорости света. К сожалению, при их создании на практике возникает множество проблем, таких как необходимость использования экзотического типа материи с отрицательной энергией.
|
|
|
|
Другие проблемы, связанные с метрикой варп-двигателя, включают в себя возможность ее использования для создания замкнутых временных кривых, нарушающих причинно-следственную связь, и, с более практической точки зрения, трудности для тех, кто находится на корабле, в фактическом управлении пузырем и его деактивации.
|
|
|
|
Это новое исследование является результатом сотрудничества специалистов по гравитационной физике из Лондонского университета Королевы Марии, Потсдамского университета, Института гравитационной физики Макса Планка (MPI) в Потсдаме и Кардиффского университета. Хотя в нем не утверждается, что он взломал код варп-двигателя, в нем исследуются теоретические последствия "сбоя защитной оболочки" варп-двигателя с использованием численного моделирования.
|
|
|
Доктор Кэти Клаф из Лондонского университета Королевы Марии, первый автор исследования, объясняет: "Несмотря на то, что варп-двигатели являются чисто теоретическими, они имеют четкое описание в общей теории относительности Эйнштейна, и поэтому численное моделирование позволяет нам исследовать влияние, которое они могут оказывать на пространство-время в будущем. форма гравитационных волн."
|
|
|
|
Соавтор исследования, доктор Себастьян Хан из школы физики и астрономии Кардиффского университета, добавляет: "Мигель Алькубьерре создал первое решение для варп-привода во время получения степени доктора философии в Кардиффском университете в 1994 году, а затем работал в MPI в Потсдаме. Поэтому вполне естественно, что мы продолжаем традицию исследований варп-двигателей в эпоху гравитационно-волновой астрономии".
|
|
|
|
Результаты поразительны. Коллапсирующий варп-двигатель генерирует отчетливый всплеск гравитационных волн, рябь в пространстве-времени, которую можно обнаружить с помощью детекторов гравитационных волн, которые обычно нацелены на слияние черных дыр и нейтронных звезд. В отличие от чириканья от слияния астрофизических объектов, этот сигнал был бы коротким высокочастотным всплеском, и поэтому современные детекторы не смогли бы его уловить.
|
|
|
|
Однако в будущем могут появиться более высокочастотные приборы, и, хотя финансирование на создание таких приборов еще не получено, технология для их создания существует. Это повышает вероятность использования этих сигналов для поиска доказательств использования технологии варп-привода, даже если мы не сможем создать ее сами.
|
|
|
|
Доктор Хан предупреждает: "В нашем исследовании исходной формой пространства-времени является деформационный пузырь, описанный Алькубьерре. Хотя мы смогли продемонстрировать, что наблюдаемый сигнал в принципе может быть обнаружен будущими детекторами, учитывая спекулятивный характер работы, этого недостаточно для стимулирования разработки приборов".
|
|
|
|
В исследовании также рассматривается энергетическая динамика коллапсирующего варп-двигателя. В процессе испускается волна отрицательной энергетической материи, за которой следуют чередующиеся положительные и отрицательные волны. Этот сложный танец приводит к чистому увеличению общей энергии системы и, в принципе, мог бы стать еще одним признаком коллапса, если бы исходящие волны взаимодействовали с обычной материей.
|
|
|
|
Это исследование расширяет границы нашего понимания экзотических пространственно-временных систем и гравитационных волн. Профессор Дитрих комментирует: "Для меня наиболее важным аспектом исследования является новизна точного моделирования динамики пространства-времени с отрицательной энергией и возможность применения методов в физических ситуациях, которые могут помочь нам лучше понять эволюцию и происхождение нашей Вселенной или избежать сингулярностей в центре о черных дырах."
|
|
|
|
Доктор Клаф добавляет: "Это напоминание о том, что теоретические идеи могут подтолкнуть нас к исследованию Вселенной по-новому. Хотя мы скептически относимся к вероятности увидеть что-либо, я считаю, что это достаточно интересно, чтобы на это стоило посмотреть".
|
|
|
|
Исследователи планируют изучить, как меняется сигнал при использовании различных моделей варп-двигателей, и изучить коллапс пузырьков, движущихся со скоростью, превышающей скорость света. До скорости варпа, возможно, еще далеко, но поиски разгадки секретов Вселенной продолжаются, моделируя одну аварию за другой.
|
|
|
|
Источник
|
