[/ Подпись]

Привод Alcubierre - один из наиболее известных приводов деформации на бумажных моделях, где возможный способ привода деформации работает математически, если вы не слишком зациклены на физике реального мира и некоторых неприятных граничных проблемах.

Недавно концепция привода Alcubierre была опробована в математически смоделированном метаматериале, который может дать грубую аналогию пространства-времени. Интересно, что оказывается, что в этих условиях привод Alcubierre не способен преодолеть световой барьер, но вполне способен делать 25% скорости света, а это не то, что вы бы назвали медленной.

Итак, два концептуальных вопроса, с которыми нужно разобраться здесь. Какого черта это диск Alcubierre - и какого черта метаматериал?

Привод Алькубьерра - это своего рода математический мысленный эксперимент, в котором вы представляете, что на вашем космическом корабле есть механизм привода, способный деформировать пузырь пространства-времени, так что компонент пузырька перед вами сжимается, приближая точки впереди вас, а пузырь позади. Вы расширяетесь, перемещая то, что позади вас, еще дальше.

Эта искаженная геометрия движет космический корабль вперед, как серфер на волне пространства-времени. Поддержание этого перекоса динамически и непрерывно по мере движения корабля вперед может привести к скоростям, превышающим скорость света, с точки зрения наблюдателя за пределами пузыря, в то время как корабль практически не движется относительно локального пространства-времени внутри пузыря. Действительно, на протяжении всего пути экипаж испытывает условия свободного падения и не испытывает беспокойств со стороны G.

Некоторые ограничения модели привода Алькубьерре заключаются в том, что, хотя математика может предположить, что движение корабля вперед теоретически возможно, как оно может начаться, а затем остановиться в пункте назначения, неясно. Механизм, лежащий в основе генерации пузыря, также предстоит выяснить. Чтобы деформировать пространство-время, вы должны каким-то образом перераспределить массу или плотность энергии. Если для этого необходимо вытолкнуть частицы к краям пузырька, это рискует привести к ситуации, когда частицы на границе пузырька будут двигаться быстрее, чем свет в системе отсчета пространства-времени, внешнего по отношению к пузырьку, что нарушит фундаментальный принцип общей теории относительности.

Предлагаются различные обходные решения, включающие в себя отрицательную энергию, экзотическую материю и тахионы - хотя на этой стадии вы уже далеко зашли в кроличью нору. Тем не менее, если вы можете поверить в шесть невозможных вещей до завтрака, то почему бы не поехать на Alcubierre?

Теперь метаматериалы представляют собой матричные структуры с геометрическими свойствами, которые могут контролировать и формировать электромагнитные волны (а также акустические или сейсмические волны). На сегодняшний день такие материалы не только теоретизированы, но и построены - по крайней мере, со способностью манипулировать длинноволновым излучением. Но теоретически метаматериалы с очень высокой точностью могут быть способны манипулировать оптическими и более короткими волнами, создавая потенциал для плащей-невидимок и устройств для маскировки космических кораблей ... по крайней мере, теоретически.

В любом случае, метаматериалы, способные манипулировать большей частью электромагнитного спектра, могут быть математически смоделированы - даже если они не могут быть построены с использованием современных технологий. Это моделирование использовалось для создания виртуальных черных дыр и исследования вероятности излучения Хокинга - так почему бы не использовать тот же подход для тестирования привода деформации Alcubierre?

Оказывается, что материальные параметры даже так называемого «идеального» метаматериала не позволят приводу Алькубьерре нарушить скорость света, но позволят ему достичь скорости света 25% - около 75 000 километров в секунду. Это приведет вас к системе Альфа Центавра примерно через семнадцать лет, предполагая, что ускорение и замедление - это только небольшие составляющие пути.

Вопрос о том, являются ли ограничения, наложенные метаматериалом в этом тесте, признаком того, что он не может адекватно эмулировать деформацию пространства-времени, - что дисковод Alcubierre должен нарушать скорость света, - или дисковод Alcubierre просто не может это сделать, остается открытым вопросом. , Что удивительно и обнадеживает, так это то, что диск действительно может работать ... немного.

Дальнейшее чтение: Смолянинов, И. Метаматериальная модель привода деформации Алькубьерра.