Metmenų greitis: „Hyperspace“ įtaiga

metmenų pavara

„Star Trek“ greitesnis nei šviesa metmenų pavara yra idėja, kurios net rimti mokslininkai nenori atsisakyti.



Erdvėlaiviai, skriejantys greičiau nei šviesa, yra pagrindinis mokslinės fantastikos rašytojų, kurie šią koncepciją vadina daugybe pavadinimų, įskaitant hipersferą, hipervaizdą, metmenų greitį ir požeminę erdvę. Vienas garsių pavyzdžių yra „Žvaigždžių kelias“, kur „Star“ laivas „Enterprise“ šokinėja iš žvaigždžių sistemos į žvaigždžių sistemą, kad aplankytų kitas planetas.



„Jei kapitonas Kirkas būtų priverstas judėti greičiausių mūsų raketų greičiu, jam prireiktų šimto tūkstančių metų, kad galėtų patekti į kitą žvaigždžių sistemą“, - sakė nežemiškos žvalgybos instituto (SETI) instituto astronomas Sethas Šostakas. Mountain View, Kalifornijoje, 2010 m. interviu su „guesswhozoo.com“ seserine svetaine „LiveScience“. „Taigi mokslinė fantastika jau seniai postuluoja būdą, kaip įveikti šviesos barjero greitį, kad istorija galėtų judėti šiek tiek greičiau“.

Tačiau dėl tyrimų trūkumo ir mokslinių diskusijų apie transporto būdą tai dažniau tampa patogiu literatūriniu prietaisu nei moksline galimybe, sakė Shostakas. Tiesą sakant, erdvės sąvoka yra „daug ažiotažo“, - sakė Shostakas.



„Millennium Falcon“ erdvėlaivis daro

„Millennium Falcon“ erdvėlaivis „šokinėja į šviesos greitį“ filme „Žvaigždžių karų IV epizodas: nauja viltis“.(Vaizdo kreditas: 20TH CENTURY FOX)

Kiti matmenys

Fizika rodo, kad nuorodos per kosmosą egzistuoja, sakė Shostakas. Išlenktą erdvės prigimtį pirmą kartą pasiūlė Einšteinas ir greitai atsirado idėja sukurti kirminų skylę: erdvės dalis, kuri kreivėja į save ir jungia dvi kitaip nutolusias erdvės dalis. Erdvėlaivis teoriškai galėtų peršokti į tolimą kosmoso regioną, jei patektų į tokią kirmgraužą tarp dviejų vietų.



Kaip ir mūsų pažįstamoje visatoje, kirminų skylės objektai turėtų keliauti lėčiau nei šviesos greitis , kuris vakuume yra 186 282 mylių per sekundę (299 792 kilometrai per sekundę). Tačiau gali atrodyti, kad kosminis laivas viršijo šią ribą, pavyzdžiui, keliaudamas per kirmgraužą ir pasiekdamas žvaigždžių sistemą, esančią už tūkstančių šviesmečių, per kelias valandas.

Tačiau mūsų prieiga prie šių tarpvėžinių greitkelių būtų ribojama portalo dydžio.

„Manome, kad kirmgraužos nuolat daromos mikroskopiniu lygiu“, - sakė Shostakas. 'Tačiau kyla klausimas, ar iš tikrųjų galime juos naudoti transportavimui?'



Rasti ar sukurti kirmgraužą, kuri patenka į reikiamą vietą, ir perbraukti ją prieš jai užsidarant ir sudaužant erdvėlaivį į gabalus - dvi neišspręstos problemos, kurių fizikos įstatymai aiškiai neleidžia ir neleidžia.

Techniškai būtų įmanoma iškreipti erdvę ir sukurti kirmgraužą, jei prieš jų laivą būtų galima pastatyti labai tankią masę, sakė Šostakas. Galbūt panašus į „kosmoso variklį“, matytą „Žvaigždžių karų“ filmuose, objektas iškreiptų aplink esančios erdvės formą ir iš esmės priartintų pasirinktą kelionės tikslą prie laivo. Tačiau norint, kad objektas veiktų, jis turi turėti juodosios skylės centro tankį.

'Problema yra ta, kur jūs gaunate juodąją skylę ir kaip ją gauti prieš savo erdvėlaivį?' Šostakas sakė. „Tai panašu į tai, kaip sukurti kažką, kas iškreiptų erdvę, ir tada pastatyti jį prieš savo erdvėlaivį?“

O kaip su teleportacija?

Susijusi mokslinės fantastikos idėja yra teleportacija - galimybė akimirksniu perkelti žmogų ar laivą į kitą visatos dalį. Šis reiškinys matomas filme „Žvaigždžių kelias“, kur vadinamasis transporteris dekonstruoja savo kūną ir rekonstruoja jį kitoje, tolimoje vietoje.

Šiai idėjai yra tam tikras mokslinis pagrindas - mokslininkai įrodė, kad subatominės dalelės gali būti perkeltos iš vieno taško į kitą greičiau nei šviesos greitis, interviu 2010 metais sakė fizikas Ianas Durhamas iš Saint Anselmo koledžo.

Tačiau sugebėjimas suskaidyti ir surinkti visą žmogų atrodo neįmanomas, sakė Durhamas. Dėl atsitiktinių atomų, susijusių su subatominių dalelių išdėstymu, vis sunkiau jas pakeisti tampa vis sunkiau, nes jos kaupiasi vis daugiau.

Moksliškai žvelgiant į erdvę

Nors kosmosas nėra dabartinė kosminių kelionių forma, vis dar atliekami tyrimai, siekiant nustatyti, kiek ji yra perspektyvi - ir kokia būtų patirtis.

2013 metais grupė fizikos studentų pataisė nuomonę, kas nutinka, kai erdvėlaiviai skrenda šviesos greičiu. Pažįstamas specialus šviesos juostų efektas (matytas „Žvaigždžių žygyje“, „Žvaigždžių karuose“ ir kitose serijose) iš tikrųjų nebūtų toks. Vietoj to vaizdas atrodytų labiau kaip centralizuotas ryškus švytėjimas.

Dėl greito judėjimo šviesa dėl Doplerio efekto pasislinktų į ilgesnius bangos ilgius, o tai taip pat paaiškina tokius reiškinius, kaip kodėl automobilio rago garsas pasikeičia prieš prasilenkiant su stebėtoju ir vėliau. Kosmose žmonės negalėtų matyti žvaigždžių šviesos, nes jos bangos ilgiai būtų ištempti į rentgeno spindulių spektrą. Be to, visatos švytėjimas, kuris šviečia mikrobangose, taptų matomas, nes jo šviesa būtų ištempta į matomą spektrą.

Pastaruosius kelerius metus naujienų pranešimai sklido apie a tikrasis variklis, vadinamas „EmDrive“ . Šią koncepciją pirmą kartą sukūrė britų tyrinėtojas Rogeris Shawyeris daugiau nei prieš dešimtmetį, tačiau ji sulaukė plataus visuomenės dėmesio 2015 m., Pasklidus gandams, kad NASA kuria metmenų pavarą. (NASA greitai pasakė, kad pastangos „neparodė jokių apčiuopiamų rezultatų“ ir pabrėžė, kad tai nėra metmenų pavara.)

„EmDrive“ įdomu yra tai, kad variklis nenaudoja jokio raketinio kuro, o veikia atspindinčias mikrobangas kameros viduje . Į recenzuojamas dokumentas 2016 m (vadovauja Haroldas „Sonny“ White'as iš NASA Johnsono kosmoso centro) sakė, kad nepaisant šio skirtingo dizaino, „EmDrive“ variantas sukuria trauką. Du kiti sėkmingi bandymai buvo pateikti 2012 m. (Kinijos komandos) ir 2013 m. (Tos pačios NASA komandos). Tuo tarpu kai kurie tyrinėtojai teigė, kad šis variklis pažeidžia trečiąjį Niutono fizikos dėsnį, kuris (paprastai tariant) sako, kad kiekvienas veiksmas sukelia vienodą, bet priešingą reakciją.

Metmenys skatina mokslinę fantastiką

Tai keletas iš daugelio mokslinėje fantastikoje naudojamų metmenų pavarų pavyzdžių, akcentuojant televizijos serialus ir filmus.

  • Ankstyvas metmenų pavaros paminėjimas (daugelis šaltinių teigia, kad tai buvo pirmas paminėjimas) buvo 1931 m. Johno W. Campbello romane „Kosmoso salos“. Siužetas iš dalies buvo susijęs su greitesnio už šviesą laivo bandymu.
  • „Daktaras Kas“: ​​šioje ilgai trunkančioje Didžiosios Britanijos serijoje mašina, vadinama TARDIS (reiškia „Laikas ir santykinis matmuo erdvėje“), gali pervežti keleivius per erdvę ar laiką, nusileidžiant jiems tiksliose visatos vietose. TARDIS istorija yra tokia pat plati kaip ir serialas „Daktaras Kas“, kuris prasidėjo 1963 m. Ir tęsiasi iki šiol. Gerai žinoma, kad TARDIS viduje atrodo didesnis nei išorėje. Kai kurios TARDIS versijos atrodo kaip sena britų policijos dėžė.
  • „Kopa“: šioje Franko Herberto romanų serijoje „Holtzman Drive“ nukelia kolonistus į tolimas vietas. Šis diskas apkelia laivus aplink visatą, iškreipdamas erdvę.
  • „Žvaigždžių kelias“: tai garsiausias metmenų pavarų pavyzdys, kuris pirmą kartą buvo iškeltas 1967 m. Serijoje „Metamorfozė“. Iš esmės prietaisas veikia per medžiagos ir antimedžiagos reakcijas ir gali lengvai išstumti tarpžvaigždinius laivus tarp žvaigždžių sistemų. Naujausiame filme „Star Trek: Discovery“ (kurio premjera įvyko 2017 m.) Naudojama kita varomoji sistema, vadinama „sporų pavara“, kuri beveik akimirksniu gali keliauti tarp skirtingų vietų.
  • „Žvaigždžių karai“: šioje visatoje yra tam tikrų laivų, naudojančių hiper pavarą. Naudojant „hipermatterio daleles“, laivas gali skristi šviesos greičiu ir tada pereiti tarp žvaigždžių alternatyviu matmeniu, vadinamu hiperspace. „Hyperdrive“ (ir garsusis žvaigždžių ruožų vaizdas, kurį matė jį valdantys žmonės) pirmą kartą buvo matytas 1977 m. Filme „Nauja viltis“ ir nuo to laiko buvo pagrindinis serijos elementas.
  • „Kelionės autostopu vadovas į galaktiką“: „Begalinės tikimybės“ pavara sukūrė tam tikrą kvantinį modelį, pagal kurį žmonės būtų nugabenti į vieną iš mažiausiai tikėtinų vietų, kokių tikėjotės. Iš pradžių 1978 m. BBC radijo komedija, istorija greitai išsiplėtė į knygas, televiziją ir filmą.
  • „Farscape“: 1999–2003 m. Vykusios „Syfy“ tinklo serijos „Farscape“ visatoje yra gyvų laivų, vadinamų „Leviathans“. Kai kurie „Leviatanai“ turi „žvaigždžių pliūpsnio“ galimybę, kuri avarijos atveju leidžia jiems keliauti greičiau nei šviesa.
  • „Battlestar Galactica“: šis laivas, iš 1978 m. Televizijos serialo tuo pačiu pavadinimu ir jo perkrovimas nuo 2004 m. Iki 2009 m., Turėjo greitesnį už šviesą (arba FTL) pavarą, kuriuo jis bandė likti vienu žingsniu priekyje Cilonai, mechaninės būtybės, atsikėlusios atkeršyti savo kūrėjams žmonėms. Įdomus FTL pavarų dalykas buvo tai, kad buvo sunku sekti laivo buvimo vietą tarp „šuolių“, todėl laivas lengviau išvengė pilonų.

Papildomos bendradarbės Zoe Macintosh ataskaitos.

Papildomi resursai