A pessoa é sempre movida pelo desejo do desconhecido, ela ainda possui um neurotransmissor especial - a dopamina, que é um motivador químico para a obtenção de informações. O cérebro precisa constantemente de um fluxo de novos dados e, mesmo que esses dados não sejam necessários para a sobrevivência, acontece que existe um mecanismo e seria um pecado não utilizá-lo.
No artigo abaixo, gostaria de descrever os métodos de ficção científica para viajar para estrelas e galáxias distantes que estão atualmente disponíveis no âmbito de teorias e hipóteses científicas.
Diante do espaço, a maioria dos assuntos humanos parece insignificante, até mesmo trivial. Carl Sagan, 1980
Cada pessoa, pelo menos uma vez na vida, levantou a cabeça em uma noite quente de verão e observou as estrelas. A profundidade do espaço atrai e desperta admiração, para alguns, novamente, por um curto período de tempo, e para outros, por toda a vida.
O que há? Existe vida aí? E que milagres podem ocorrer nesses incontáveis mundos?
Claro, a única maneira de chegar lá e descobrir é viajar através do espaço-tempo até essas estrelas, planetas, nebulosas e até GALÁXIAS distantes.
Mas, infelizmente, ah - o momento não é certo. O único lugar onde as nossas tecnologias de viagem chegaram não está muito além do sistema solar, graças às sondas automáticas do projecto Voyager, do qual foi lançado em 1977!
Mas para falar seriamente sobre outros mundos, precisamos de uma velocidade pelo menos igual à velocidade da luz e, idealmente, superluminal.
O que impede?
Tudo é simples aqui - apenas as leis da física, e ainda por cima as fundamentais.
Lei da Causalidade
A questão é que o efeito não pode preceder a causa. Ninguém jamais observou que, por exemplo, um pato primeiro caiu morto e depois o caçador atirou. Em velocidades superiores a C, a sequência de eventos é invertida, a fita do tempo é rebobinada. Isto é fácil de verificar a partir do seguinte raciocínio simples.
Vamos supor que estamos em algum tipo de nave espacial que se move mais rápido que a luz. Então, alcançaríamos gradualmente a luz emitida pela fonte cada vez mais cedo. Primeiro, alcançaríamos os fótons emitidos, digamos, ontem, depois os emitidos anteontem, depois uma semana, um mês, um ano atrás e assim por diante. Se a fonte de luz fosse um espelho refletindo a vida, veríamos primeiro os eventos de ontem, depois de anteontem e assim por diante. Poderíamos ver, digamos, um velho que gradualmente se transforma em um homem de meia-idade, depois em um jovem, em um jovem, em uma criança... Ou seja, o tempo voltaria, passaríamos do presente para o passado. Causas e efeitos mudariam então de lugar.
Restrições do Velho Albert
Além do problema da causalidade, a natureza estabeleceu condições ainda mais rigorosas: o movimento não apenas em velocidade superluminal é inatingível, mas também a uma velocidade igual à velocidade da luz - só pode ser alcançado abordagem. Da teoria da relatividade segue-se que quando aumentando a velocidade surgem três circunstâncias: aumentos de massa objeto em movimento, seu tamanho diminui na direção do movimento e o tempo desacelera neste objeto (do ponto de vista de um observador externo “em repouso”). Em velocidades normais, essas mudanças são insignificantes, mas à medida que se aproximam da velocidade da luz tornam-se cada vez mais perceptíveis, e no limite - a uma velocidade igual a C - a massa torna-se infinitamente grande, o objeto perde completamente o tamanho na direção do movimento e tempo nele pára. Portanto, nenhum corpo material pode atingir a velocidade da luz. Só a própria luz tem essa velocidade! (E também uma partícula “totalmente penetrante” - um neutrino, que, como um fóton, não pode se mover a uma velocidade menor que C.
Em geral, além do descrito acima, existem muitos problemas, por exemplo, em velocidade próxima à da luz, quando um objeto de 1 kg colide com um grão de areia, é liberada uma quantidade de energia que permite 10 mil toneladas de aço a ser convertido em vapor em 1 segundo. Se compararmos isso com a massa real da nave estelar, então a potência da explosão será igual ou superior à potência dos processos nucleares que ocorrem no Sol.
Mas uma pessoa inteligente não vai subir uma montanha, uma pessoa inteligente vai dar a volta em uma montanha, porque as leis existem para quebrá-las... Brincadeira, você não vai conseguir quebrar as leis, mas ficção científica ( e ficção pseudocientífica) nos oferece formas de movimento que nos permitem contornar os princípios da SRT.
Métodos de viagem superluminal no espaço-tempo
Pontes Einstein-Rosen
, também conhecidos como buracos de minhoca ou buracos de minhoca, são talvez o meio mais conhecido de viagem interestelar – e muito provavelmente existem. A teoria geral da relatividade de Albert Einstein previu a existência de buracos de minhoca, embora ainda não tenham sido descobertos.
Em termos simples, uma ponte Einstein-Rosen é um túnel no espaço causado pela deformação do espaço-tempo. Objetos enormes, como estrelas ou buracos negros, dobram o tempo e o espaço da mesma forma que uma bola de boliche dobra um trampolim. Um objeto suficientemente massivo pode curvar tanto o espaço-tempo que cria uma conexão entre dois pontos que normalmente estão bastante distantes.
Imagine um pedaço de papel e dois pontos nele. Você precisa ir de um ponto a outro e, se se mover estritamente ao longo da superfície do papel, essa “viagem” levará algum tempo. Porém, se dobrarmos a folha de forma que os pontos coincidam e furarmos neste local com um lápis, então, usando o lápis como túnel (ou ponte), reduziremos significativamente a distância entre os pontos.
A entrada de um buraco de minhoca costumava ser considerada a entrada de um túnel, o que faz sentido devido ao nome. Mas isso é um equívoco. O filme "Interestelar" mostra esse ponto corretamente - do ponto de vista de um observador no espaço tridimensional, um buraco de minhoca deve se parecer com uma esfera.
Os buracos de minhoca são um método tentador para realizar viagens interestelares porque não exigem que você vá mais rápido que a luz. A física nos diz que nada pode viajar mais rápido que a luz. Mas com buracos de minhoca é possível viajar vastas distâncias interestelares sem violar esta lei
Unidade de dobra
Warp, uma tecnologia FTL que atualmente possui ser trazido à vida. A dobra pode facilmente ser considerada o método mais realista de viajar acima da velocidade da luz de todos os conhecidos. Deixe-o permanecer apenas na forma de fórmulas no papel por enquanto. Isso é sobre .
O princípio de funcionamento decorre de uma forma de contornar a Teoria da Relatividade Especial, que postula que nada no espaço pode se mover mais rápido que a velocidade da luz. O “caminho” é que este postulado não se aplica ao espaço em si, que pode encolher e esticar sob diversas influências, por exemplo, um campo gravitacional, o motor Warp comprime o espaço na frente da nave e o expande atrás da nave, movendo-se a bolha do espaço comum junto com a nave à frente.
No universo Star Trek, tais motores desenvolvem velocidades bastante modestas para os padrões da ficção científica - as viagens da Enterprise foram limitadas a um setor da galáxia próximo ao Sistema Solar (~1500 anos-luz), levaram anos e deixaram muitos pontos em branco e inexplorados. áreas.
Hiperespaço
Não faz muito tempo, experimentos detalhados da espaçonave WMAP sobre heterogeneidades na temperatura da radiação cósmica de fundo em micro-ondas, que é um dos principais objetos de observação no estudo do nosso universo. Ao analisar esses dados, foi descoberta uma grande anomalia na distribuição angular das flutuações da CMB em harmônicos baixos. Uma das explicações para esse fenômeno foi a teoria de que a topologia do nosso universo difere de um plano ou esfera tridimensional. Ao considerar a topologia do nosso universo na forma de um dodecaedro, os cálculos teóricos concordam estreitamente com os dados experimentais.
“Um universo tridimensional plano topologicamente complexo só pode ser construído com base em cubos, paralelepípedos e prismas hexagonais. No caso do espaço curvo, uma classe mais ampla de figuras possui tais propriedades. Ao mesmo tempo, os melhores espectros angulares obtidos na experiência WMAP são consistentes com o modelo do Universo em forma de dodecaedro.” Mikhail Prokhorov, Doutor em Ciências Físicas e Matemáticas, pesquisador líder do Departamento de Astrofísica Relativística do Instituto Astronômico do Estado de Sternberg.
Assim, a possibilidade da existência do hiperespaço do Universo, no qual está presente o nosso universo limitado, é indicada por teorias baseadas em dados práticos sobre a radiação cósmica de fundo em micro-ondas. No entanto, mesmo que exista hiperespaço, é necessário algum tipo de mecanismo especial para se mover neste espaço.
Imagine que há um vale à sua frente e você precisa chegar a um ponto além do vale. Como você só pode se mover em uma superfície plana (no espaço bidimensional), você terá que contornar um obstáculo ou descer até um vale, atravessá-lo e depois subir. Mas se você tiver à sua disposição um avião que possa se mover no espaço tridimensional, você chegará aonde precisa em linha reta.
Na verdade, o hiperespaço tem uma métrica diferente do espaço tridimensional comum e o movimento nele é semelhante ao movimento em um buraco de minhoca, apenas os túneis podem conectar não um, mas vários pontos ao mesmo tempo, abrindo-se para o espaço tridimensional comum. Além disso, o próprio movimento no hiperespaço será visualmente diferente do movimento em um buraco de minhoca (ao contrário das ilustrações populares), uma vez que a estrutura tridimensional do universo “envolverá” o viajante dentro do caminho do hiperespaço. Acho que se isso for possível, então o espetáculo é verdadeiramente fascinante - estrelas visíveis, nebulosas ou aglomerados inteiros de galáxias estão lentamente se espalhando e se esticando, mudando a paleta de cores à medida que passam para a zona vermelha cosmológica (?).
A ideia de viagem hiperespacial, na minha opinião, foi filmada com sucesso no filme “Contato”, de 1997. (baseado no romance de Carl Sagan, o filme recebeu o Prêmio Hugo. 2º lugar na lista dos filmes de ficção científica mais confiáveis da NASA). Nela, a instalação, cujos desenhos foram recebidos por um sinal de uma civilização extraterrestre captada pela heroína do filme, criou manipulações com energia exótica e, como resultado, “passou” a cabine com uma pessoa pelo espaço interno da esfera. Aparentemente, a cabine caiu no hiperespaço, em um “túnel” já criado. Acontece que existem muitos desses túneis por toda a galáxia e todos foram criados por uma civilização mais antiga. Pois bem, isso vem das palavras de um representante da raça cujo sinal foi captado pela heroína do filme. É isso, pessoal. Pessoalmente, este filme está no meu topo. Mas, como mostra a prática, nem todo mundo gosta.
Teletransporte imaterial
Sabemos que a explicação mais comum para o teletransporte é o movimento instantâneo de um objeto material no espaço a uma distância arbitrária.
Nesse contexto, você também pode usar um buraco de minhoca, mas já falamos sobre isso, então vamos falar de uma forma fundamentalmente diferente.
E estamos interessados no teletransporte de informações sobre a matéria, até um instantâneo quântico, estado.
O processo é mais ou menos o seguinte: seu corpo é colocado no ponto A, que examina você até as partículas subatômicas e seu estado quântico, e então digitaliza uma cópia sua. Depois disso, o estado quântico é transmitido em um único fluxo através de canais de comunicação padrão. Mas há um problema aqui - trata-se da proibição da transmissão de dados superluminais, segundo o SRT, por outro lado, se a ciência comprovar a existência de partículas hipotéticas com massa de repouso negativa ou imaginária, como um táquion, informações sobre o objeto pode ser transmitido em velocidade superluminal. Ou talvez até com a ajuda de ondas gravitacionais (?). Depois disso, no ponto B, a pessoa é recriada no nível quântico e pronto - ela já está em seu destino. Omito o raciocínio sobre a “alma” destruída na instalação A, pois sou ateu e não levo isso em consideração (desculpe).
Este método é bom porque para o teletransporte quântico de um objeto material não é necessário usar a curvatura do espaço-tempo e gastar uma enorme quantidade de energia. O problema, claro, é a entrega inicial da própria instalação, que reproduzirá o objeto no ponto B. Mas ela pode ser entregue de forma mais longa, não limitada a uma ou mais vidas humanas.
Zerando massa
Todas as naves espaciais do universo Mass Effect usam o Elemento Zero de uma forma ou de outra, o que gera o designado Mass Effect, seja reduzindo a massa dos objetos ao seu redor ou aumentando-a. Assim, é possível distorcer a Teoria da Relatividade e ultrapassar a velocidade da luz.
As viagens convencionais entre planetas e estrelas próximas são realizadas por meio de motores FTL, que só podem reduzir a massa da nave. Para voos interestelares de longa distância, são usados Mass Relays - enormes estações construídas em torno de núcleos densos que consistem no elemento zero. Os relés são geralmente ligados a um ou mais relés e são capazes de criar um corredor no qual a massa essencialmente desaparece, transportando quase instantaneamente a nave por milhares de anos-luz.
Curvas temporais fechadas
A última forma de viagem superluminal que consideraremos parece, à primeira vista, a menos científica.
Por 55 anos, Doctor Who narrou as aventuras do Doutor e de seus companheiros humanos no tempo e no espaço. Que meio de transporte eles usaram? Uma grande caixa azul conhecida como TARDIS (TARDIS - Time and Relative Dimension in Space), que pode transportá-los para qualquer lugar e a qualquer hora que quiserem.
Construídas (ou melhor, criadas) pela antiga raça dos Time Lords, as TARDISes são mais mágicas do que a tecnologia Mass Effect. Como o próprio Doutor explicou, seu veículo é “uma coisa instável, instável, temporária, temporária”. Parece haver algum tipo de atraso ao mover-se na TARDIS – o que significa que está mais perto de um hiperdrive do que de um teletransportador. Mas essencialmente a TARDIS desaparece aqui, voa através do “vórtice do tempo” e aparece lá. Isso é tudo que você realmente precisa saber.
Ou não? Acontece que a TARDIS tem ainda mais base teórica que o hiperespaço.
Em 2013, os físicos Benjamin K. Tippett e David Tsang publicaram um artigo propondo a base teórica para a criação de uma máquina do tempo real, ou seja, uma maneira de viajar para o seu passado. O artigo foi chamado "Domínios retrógrados acronais percorríveis no espaço-tempo" (confira a sigla).
Tippett e Tsang descrevem um viajante do tempo em uma bolha do espaço-tempo que entra (essencialmente o mesmo que a ponte Einstein-Rosen). Dentro desta curva, o viajante pode ir a qualquer lugar em sua própria linha do tempo, enquanto dentro da bolha o tempo parece prosseguir normalmente.
Dois físicos chegaram a sugerir que as curvas semelhantes ao tempo poderiam ser divididas e conectadas, abrindo a possibilidade de viajar não apenas na sua própria linha do tempo, mas em qualquer lugar no tempo e no espaço.
Bem, isso parece ser tudo que eu poderia lhe oferecer.
Certamente perdi alguma coisa ou fui longe demais no reino da fantasia. Então estou aguardando suas versões nos comentários.
Fonte: habr.com
