Una persona hè sempre guidata da una brama per u scunnisciutu; hà ancu un neurotrasmettitore speciale - dopamine, chì hè un motivatore chimicu per ottene informazioni. U cervu sempre bisognu di un flussu di novi dati, è ancu s'ellu ùn hè micca bisognu di sta dati per a sopravvivenza, hè ghjustu cusì chì ci hè un miccanisimu è saria un peccatu per ùn aduprà micca.
In l'articulu quì sottu, mi piacerebbe spiegà i metudi di scienza-fiction di viaghjà à stelle è galaxie distanti chì sò attualmente dispunibili in u quadru di teorii è ipotesi scientifichi.
In faccia à u spaziu, a maiò parte di l'affari umani parenu insignificanti, ancu triviali. Carl Sagan, 1980
Ogni persona, almenu una volta in a so vita, hà alzatu a testa in una calda sera d'estate è fighjulà e stelle. A prufundità di u spaziu attrae è suscita timore, per certi, di novu, per un pocu tempu, è per altri per una vita.
Chì ci hè ? Ci hè a vita quì ? È chì miraculi ponu esse in questi mondi innumerevuli ?
Di sicuru, l'unicu modu per andà quì è scopre hè di viaghjà à traversu u spaziu-tempu à sti stelle distanti, pianeti, nebulose è ancu GALAXIE.
Ma ai è ah - u tempu ùn hè micca ghjustu. L'unicu locu chì i nostri tecnulugii di viaghju anu ghjuntu ùn hè micca luntanu da u sistema solare, grazia à e sonde automatiche di u prughjettu Voyager, di quale hè stata lanciata in u 1977!
Ma per parlà seriamente di altri mondi, avemu bisognu di una vitezza almenu uguale à a velocità di a luce, è idealmente superluminale.
Chì ti impedisce ?
Tuttu hè simplice quì - solu e lege di a fisica, è i fundamentali in questu.
Legge di causalità
U puntu hè chì l'effettu ùn pò micca precede a causa. Nimu hà mai osservatu chì, per esempiu, un anatra hè cascatu prima mortu è dopu u cacciatore hà sparatu. À a velocità chì supera C, a sequenza di l'avvenimenti diventa invertita, a cinta di u tempu si riavvene. Questu hè faciule per verificà da u seguente ragiunamentu simplice.
Assumimu chì simu nantu à una specie di nave spaziale chì si move più veloce di a luce. Allora avemu da piglià à pocu à pocu a luce emessa da a surgente in tempi sempre più antichi. Prima, avemu da chjappà cù i fotoni emessi, per dì, eri, dopu quelli emessi l'avanti, dopu una settimana, un mese, un annu fà, è cusì. Se a surgente luminosa era un specchiu chì riflette a vita, allora avemu vistu prima l'avvenimenti di eri, dopu l'avanti, è cusì. Pudemu vede, per dì, un vechju chì à pocu à pocu si trasforma in un omu di mezza età, dopu in ghjovanu, in ghjovanu, in zitellu... Vale à dì chì u tempu si vulteria, si passava da u prisente à l’oghje. u passatu. I causi è l'effetti cambiassi allora i posti.
E restrizioni di Old Albert
In più di u prublema di a causalità, a natura hà stabilitu cundizioni ancu più strette: u muvimentu ùn hè micca solu à a velocità superluminale hè inaccessibile, ma ancu à una velocità uguale à a velocità di a luce - pò esse ottenuta solu. avvicinamentu. Da a tiurìa di a relatività segue chì quandu aumentà a velocità ci sò trè circustanze: a massa aumenta ughjettu muvimenti, a so taglia diminuisce in a direzzione di u muvimentu è u tempu rallenta nantu à questu ughjettu (da u puntu di vista di un observatore "riposu" esternu). À a velocità ordinaria, sti cambiamenti sò insignificanti, ma quandu si avvicinanu à a vitezza di a luce diventanu più è più notevuli, è in u limitu - à una velocità uguale à C - a massa diventa. infinitamente grande, l'ughjettu perde cumplettamente a dimensione in a direzzione di u muvimentu è время Nantu à ellu ferma. Dunque, nisun corpu materiale pò ghjunghje à a vitezza di a luce. Solu a luce stessu hà una tale velocità! (È ancu una particella "tuttu penetrante" - un neutrinu, chì, cum'è un fotonu, ùn pò micca spustà à una vitezza menu di C.
In generale, in più di ciò chì hè descrittu sopra, ci sò parechji prublemi, per esempiu, à a velocità di u lume vicinu, quandu un ughjettu chì pesa 1 kg collide cù un granu di sabbia, una tale quantità di energia hè liberata chì permette 10 mila tunnellate. d'azzaru per esse cunvertitu in steam in 1 secondu. Se paragunemu questu cù a massa reale di a nave stellare, allora a putenza di l'esplosione serà uguale o supera a putenza di i prucessi nucleari chì si trovanu in u Sole.
Ma una persona intelligente ùn cullà micca in muntagna, una persona intelligente andarà in giru à una muntagna, perchè e lege ci sò per caccià li... Basta à scherzà, ùn si puderà caccià e lege, ma a fantascienza ( è pseudo-scientifica ficzioni) ci offre modi di muvimenti chì ci permettenu di scaccià i principii di SRT.
I metudi di viaghju superluminale in u spaziu-tempu
I ponti Einstein-Rosen
, canusciutu macari comu wormholes o wormholes, sò forsi i mezi più cunnisciuti di viaghju interstellare-è più prubabilmente esisti veramente. A teoria generale di a relatività d'Albert Einstein hà preditu l'esistenza di i vermi, ancu s'ellu ùn sò micca stati scuperti.
In termini simplici, un ponte Einstein-Rosen hè un tunnel in u spaziu causatu da a deformazione di u spaziu-tempu. Oggetti massivi cum'è stelle o buchi neri curvanu u tempu è u spaziu cumu una bola di bowling curva un trampolinu. Un ughjettu abbastanza massivu pò piegà u spaziu-tempu tantu chì crea una cunnessione trà dui punti chì sò normalment abbastanza distanti.
Imagine un pezzu di carta è dui punti nantu à questu. Avete bisognu di andà da un puntu à l'altru, è se si move strettamente nantu à a superficia di u paper, stu "viaghju" duverà qualchì tempu. In ogni casu, se plegamu a foglia in modu chì i punti coincidenu è pierce in questu locu cù un lapis, allora, usendu u lapis cum'è un tunelu (o ponte), riduceremu significativamente a distanza trà i punti.
L'entrata di un wormhole era spessu pensata cum'è l'entrata di un tunnel, chì hè sensu datu u nome. Ma questu hè un misconception. U filmu "Interstellar" mostra stu puntu currettamente - da u puntu di vista di un observatore in u spaziu tridimensionale, un wormhole deve esse cum'è una sfera.
Wormholes sò un metudu tentativu per ottene u viaghju interstellare perchè ùn anu micca bisognu di andà più veloce di a luce. A fisica ci dice chì nunda ùn pò viaghjà più veloce di a luce. Ma cù wormholes hè pussibule di viaghjà vasti distanzi interstellare senza violazione di sta lege
Unità Warp
Warp, una tecnulugia FTL chì hà attualmente esse purtatu à a vita. U warp pò facirmenti esse chjamatu u metudu più realistu di viaghju sopra à a vitezza di a luce di tutti i cunnisciuti. Lasciate ferma solu in forma di formule nantu à carta per avà. Questu hè circa .
U principiu di u funziunamentu deriva da una manera di aggirari a Teoria Speciale di Relatività, chì postulate chì nunda in u spaziu pò esse movi più veloce di a vitezza di a luce. U "caminu" hè chì stu postulatu ùn hè micca appiicatu à u spaziu stessu, chì pò sminuisce è stende da diverse influenze, per esempiu, un campu gravitazionale, u mutore Warp compresses u spaziu davanti à a nave è si stende daretu à a nave, movendu. a bolla di u spaziu ordinariu cù a nave avanti.
In l'universu di Star Trek, tali mutori sviluppanu una velocità piuttostu modesta per i standard di fantascienza - i viaghji di l'Intraprisa sò limitati à un settore di a galaxia vicinu à u Sistema Solare (~ 1500 anni luce), pigliò anni è lasciava assai spazii vuoti è inesplorati. zoni.
Iperspaziu
Micca tantu tempu, spirimintali detallatu da a nave spaziale WMAP nantu à inhomogeneities in a temperatura di a radiazione di fondu di u micru cosmicu, chì hè unu di l'ughjetti principali di l'osservazione in u studiu di u nostru universu. Quandu analizà sti dati, hè stata scuperta una grande anomalia in a distribuzione angulare di i fluttuazioni CMB à l'armonichi bassi. Una di e spiegazioni di stu fenominu era a tiuria chì a topologia di u nostru universu difiere da un pianu o sfera tridimensionale. Quandu cunsiderà a topologia di u nostru universu in a forma di un dodecaedru, i calculi teorichi accunsenu strettamente cù e dati sperimentali.
"Un Universu tridimensionale topologicamente cumplessu pianu pò esse custruitu solu nantu à a basa di cubi, parallelepipedi è prismi esagonali. In u casu di u spaziu curvatu, una classa più larga di figuri hà tali proprietà. À u listessu tempu, i migliori spettri angulari ottenuti in l'esperimentu WMAP sò cunsistenti cù u mudellu in forma di dodecaedru di l'Universu. Mikhail Prokhorov, Dottore in Scienze Fisica è Matematica, ricercatore di punta à u Dipartimentu di Astrofisica Relativistica à l'Istitutu Astronomicu Statale di Sternberg.
Cusì, a pussibilità di l'esistenza di l'iperspaziu di l'Universu, in quale u nostru universu limitatu hè prisente, hè indicatu da e teorie basate nantu à e dati pratichi nantu à a radiazione di fondu di microondas cosmica. In ogni casu, ancu s'è l'iperspaziu esiste, un tipu di mutore speciale hè necessariu per spustà in questu spaziu.
Imagine chì ci hè una valle davanti à voi, è avete bisognu à ghjunghje à un puntu oltre a valle. Siccomu pudete solu muvimenti nantu à una superficia plana (in u spaziu 2-dimensionale), vi tuccherà à andà in giru à un ostaculu o falà in una valle, attraversà, è poi cullà. Ma s'è vo avete un aviò à a vostra dispusizione chì pò spustà in u spaziu tridimensionale, allura vi ghjunghjerà induve vi tuccherà à andà in una linea dritta.
In fattu, l'iperspaziu hà una metrica sfarente da u spaziu tridimensionale ordinariu è u muvimentu in questu hè simile à u muvimentu in un wormhole, solu i tunnelli ponu cunnette micca unu, ma parechji punti à una volta, aprendu in u spaziu tridimensionale ordinariu. Inoltre, u muvimentu stessu in l'iperspaziu serà visualmente sfarente da u muvimentu in un wormhole (cuntrariu à l'illustrazioni populari), postu chì a struttura tridimensionale di l'universu "invecerà" u viaghjatore in u percorsu iperspaziale. Pensu chì s'ellu hè pussibule, allora u spettaculu hè veramente fascinante - stelle visibili, nebulose o gruppi di galassie interi si sparghjenu è si stendenu lentamente, cambiendu a paleta di culori mentre si movenu in a zona rossa cosmologica (?).
L'idea di viaghju iperspaziale, in my opinion, hè stata filmata cù successu in u filmu di u 1997 "Contact". (basatu nantu à u rumanzu di Carl Sagan, a film hè stata premiata u Premiu Hugo. 2u postu nantu à a lista di i filmi di fantascienza più affidabile secondu a NASA). In questu, a stallazione, i disegni chì sò stati ricivuti da un signalu da una civilisazione extraterrestre catturata da l'eroina di u filmu, hà creatu manipulazioni cù energia esotica è, in u risultatu, "passava" a cabina cù una persona per u spaziu internu. di a sfera. Apparentemente, a cabina cascò in hyperspace, in un "tunnel" digià creatu. Cum'è s'hè risultatu, ci sò una grande quantità di sti tunnelli in tutta a galaxia è sò stati tutti creati da una civilisazione anziana. Ebbè, questu hè da e parolle di un rapprisentante di a razza chì u so signalu hè statu pigliatu da l'eroina di a film. Eccu, ragazzi. In modu persunale, sta film hè in u mo cima. Ma cum'è a pratica mostra, ùn piace micca à tutti.
Teletrasportu immateriale
Sapemu chì a spiegazione più cumuna di a teleportazione hè u muvimentu istantaneu di un ughjettu materiale in u spaziu à una distanza arbitraria.
In questu cuntestu, pudete ancu aduprà un wormhole, ma avemu digià parlatu, cusì parlemu di una manera fundamentale diversa.
È avemu interessatu à a teletransportazione di l'infurmazioni nantu à a materia, finu à una snapshot quantum, statu.
U prucessu hè apprussimatamente u seguitu: u vostru corpu hè situatu à u puntu A, chì vi scansa finu à e particelle subatomiche è u so statu quantum, è poi digitalizeghja una copia di voi. Dopu questu, u statu quantum hè trasmessu in un flussu unicu per i canali di cumunicazione standard. Ma ci hè un prublema quì - questu hè una pruibizione di trasmissioni di dati superluminali, secondu a SRT, invece, se a scienza prova l'esistenza di particelle ipotetiche cù una massa di riposu negativu o imaginariu, cum'è un tachyon, infurmazione nantu à l'ughjettu. pò esse trasmessu à a velocità superluminale. O forse ancu cù l'aiutu di l'onda gravitazionale (?). Dopu questu, in u puntu B, a persona hè ricreata à u livellu quantum è voilà - hè digià in u so destinazione. Omettu u ragiunamentu annantu à l'"anima" distrutta in a stallazione A, postu chì sò un ateu è ùn piglià micca questu in contu (scusate).
Stu metudu hè bonu perchè per a teleportazione quantum di un ughjettu materiale ùn hè micca necessariu di utilizà a curvatura di u spaziu-tempu è spende una quantità enorme di energia. U prublema, sicuru, hè a consegna iniziale di a stallazione stessu, chì riproducerà l'ughjettu à u puntu B. Ma pò esse furnitu in modu più longu, micca limitatu à una o più vite umane.
Massa di cero
Tutte e navi spaziali in l'universu Mass Effect utilizanu Element Zero in un modu o un altru, chì genera u Mass Effect designatu, o riducendu a massa di l'uggetti intornu à ellu o aumentendu. Cusì, hè pussibule torce a Teoria di a Relatività è supera a vitezza di a luce.
U viaghju convenzionale trà i pianeti è e stelle vicine hè realizatu cù i mutori FTL, chì ponu solu riduce a massa di a nave. Per i voli interstellari di longa distanza, sò usati Mass Relays - stazioni enormi custruite intornu à nuclei densi custituiti da l'elementu zero. I relè sò generalmente ligati à unu o più altri relè è sò capaci di creà un corridore in quale a massa sparisce essenzialmente, trasportendu quasi istantaneamente a nave migliaia di anni luce.
Curve chjose simili à u tempu
L'ultima forma di viaghju superluminale chì avemu da cunsiderà pare à u primu sguardu esse u menu scientificu.
Dapoi 55 anni, Doctor Who hà narratu l'aventure in u tempu è u spaziu di u Duttore è i so cumpagni umani. Chì mezi di trasportu anu utilizatu ? Una grande scatula blu cunnisciuta cum'è TARDIS (TARDIS - Time and Relative Dimension in Space), chì pò traspurtà in ogni locu è in ogni mumentu chì volenu.
Custruiti (o megliu, allevati) da l'antica razza di Time Lords, i TARDIS sò più magichi cà a tecnulugia Mass Effect. Cum'è u Dottore stessu spiegò, u so veiculu hè una "cosa vacillante, vacillante, temporanea, temporanea". Sembra chì ci hè una sorta di ritardu quandu si move in TARDIS - chì significa chì hè più vicinu à un hyperdrive cà un teleporter. Ma essenzialmente u TARDIS sparisce quì, vola à traversu u "vortice di u tempu" è ci appare. Hè tuttu ciò chì avete bisognu di sapè.
O micca ? Ci hè chì u TARDIS hà ancu più basa teorica chì l'iperspazio.
In 2013, i fisici Benjamin K. Tippett è David Tsang publicatu un documentu chì prupone a basa teorica per creà una macchina in tempu reale, i.e. una manera di viaghjà in u vostru passatu. L'articulu hè statu chjamatu "Dominii Retrogradi Achnronali Traversabili In u Spaziu" (verificate l'acronimu).
Tippett è Tsang descrizanu un viaghjatore di u tempu in una bolla di u spaziu-tempu chì entra (essenzialmente u listessu cum'è u ponte Einstein-Rosen). In questa curva, u viaghjatore pò andà in ogni locu nantu à a so propria cronologia, mentre chì in a bolla, u tempu pare chì prucede cum'è di solitu.
Dui fisici anu ancu suggeritu chì e curve di u tempu puderanu esse divisu è cunnessi, aprendu a pussibilità di viaghjà micca solu in u vostru propiu timeline, ma in ogni locu in u tempu è u spaziu.
Ebbè, pare ch'ellu sia tuttu ciò chì ti possu offre.
Di sicuru, aghju mancatu qualcosa o ancu andatu troppu in u regnu di a fantasia. Allora aghju aspittendu e vostre versioni in i cumenti.
Source: www.habr.com
