Как превысить скорость света?

На первый взгляд, преодолеть или по крайней мере достигнуть скорости света в вакууме частицам, имеющим массу, даже очень малую, немного отличную от нуля, не получится. Так говорит специальная теория относительности: энергия (масса) частицы будет стремиться к бесконечности, а этого не может быть в действительности.

В предыдущей публикации о трудностях межзвездных перелетов были вскользь упомянуты сверхсветовые полеты. Теперь хотелось бы поподробнее написать об этом. Как в реальности достигнуть того, о чем пишут писатели-фантасты и иногда снимают в фильмах?

Что двигается быстрее скорости света?

Прежде отметим некоторые объекты, которые могут фактически превосходить скорость света. О никаких нарушениях постулатов теории относительности говорить не будем.

Солнечный зайчик

Солнечный зайчик может менять свое положение быстрее скорости света в вакууме. Но энергия и информация в данном случае не передаются в направлении движении этого светового пятна.

Представьте огромный экран, сильно удаленный от нас, и вращающийся источник с узким лучом света. Думаю, вы поняли, что при больших угловых скоростях вращения на удаленном экране возникнет пятно, которое будет перемещаться быстрее скорости света.

Рычаги

С «зайчиком» все предельно ясно. А что, если то же самое проделать с длинными рычагами? Один короткий конец вращать со скоростью, равной половине скорости света, а другой, скажем, который в 10 раз длиннее, будет двигаться в пять раз быстрее, чем свет. Но возможно ли подобное? С абсолютно жесткими предметами возможно и получилось бы, но в реальности такие не существуют.

Попробуйте провести простенький эксперимент: возьмите длинную линейку и быстро вращайте. Вы заметите, что она будет изгибаться. Так вот, с рычагом будет происходить тоже самое. Возмущения, которые передаются от одного конца к другому, будут не мгновенными.

Тахионы

Тахионы

Тахионы — гипотетические частицы, имеющие мнимую массу и движущиеся быстрее скорости света в вакууме. Этот термин можно часто встретить в различных фантастических произведениях. Подумаем, откуда они появились и появилось само понятие мнимой массы. Рассмотрим следующую формулу релятивистской механики, которая выводится из соотношения массы, энергии и импульса:

    \[E= \frac {mc^2}{\sqrt{1- \frac {v^2}{c^2}}}\]

Энергия — всегда вещественная величина. И, как видно из формулы, скорость v не может превышать значение скорости света, так как подкоренное выражение станет отрицательным. Но, если предположить, что существуют частицы с мнимой массой, то подкоренное выражение также должно быть отрицательным, чтоб в итоге энергия была вещественной.

Так и появились тахионы. Следует отметить, что их скорость не может быть меньшей или равной скорости света, так как энергия бесконечно возрастет.

Варп-двигатель

Варп-двигатель — технология, которая позволит в будущем двигаться быстрее скорости света. Такой вид двигателя часто встречается в научной фантастике. Но существуют и вполне реальные математические модели.

Само название двигателя происходит от английского слова warp — деформировать, что подразумевает искажение самого пространства.

Варп-двигатель
Искаженное пространство вокруг корабля

Если вдоль траектории движения корабля правильно деформировать пространство, то можно летать со скоростями не только в разы выше, чем световые, но и практически с неограниченной скоростью. Как это осуществить?

Перед кораблем необходимо сжимать пространство, а сзади него раздувать, что создаст пузырь, который будет охватывать звездолет. Корабль в этой области будет практически неподвижен, а перемещаться будет само искаженное пространство.

На практике это означает, что придется перераспределять окружающую темную энергию, которая обладает отрицательным давлением: позади корабля будет избыток темной энергии, а впереди, наоборот, недостаток. Но как управиться с этой энергией пока не понятно.

Гиперпространство

На самом деле, это уже из ряда фантастики, но для повышения общей эрудиции, думаю, не помешает. Гиперпространство — пространство (в фантастике) с четырьмя и более измерениями. Переместившись в него, можно перемещаться не только в другие измерения, но и в нужное нам место в нашей Вселенной на сколь угодные расстояния.

Зачем я это здесь привел? А чтобы показать, что сама идея сверхсветовых полетов находится на грани фантастики, что это все выглядит красиво только на бумаге и в умах людей. Но говорить об этом, конечно же, необходимо. Из таких несбыточных идей и появляются потрясающие решения.

Рейтинг: 4.3 (86.67%) 6

Добавить комментарий