Учёные смоделировали крушение корабля с варп-двигателем и обнаружили неожиданные результаты

Физики уже много лет исследуют возможность создания варп-двигателей, которые позволяют кораблю двигаться быстрее скорости света. Эти двигатели работают не за счёт обычных реактивных двигателей, а за счёт изменения структуры пространства-времени перед собой.

Недавно учёные опубликовали исследование в Open Journal of Astrophysics, которое делает ещё один шаг вперёд в этом направлении. Они смоделировали гравитационные волны, которые могут испустить варп-двигатели в случае поломки.

Варп-двигатель весьма часто встречается в научной фантастике. Однако на практике его создание сопровождается множеством проблем. Для работы такого двигателя может потребоваться экзотическая материя с отрицательной энергией. Также есть опасения, что такие двигатели могут создавать замкнутые временные петли, нарушающие причинность, и быть сложными в управлении и деактивации.

Новое исследование стало результатом сотрудничества специалистов по гравитационной физике из разных университетов и институтов. Оно не претендует на решение проблемы варп-двигателей, но рассматривает теоретические последствия «сбоя удержания» такого двигателя с использованием численных симуляций.

Доктор Кэти Клаф, первый автор исследования, объясняет: «Хотя варп-двигатели являются чисто теоретическими, они имеют чётко определённое описание в теории общей относительности Эйнштейна. Численные симуляции позволяют нам исследовать их влияние на пространство-время в виде гравитационных волн».

Соавтор доктор Себастьян Хан добавляет: «Мигель Алькубьерре создал первое решение варп-двигателя во время своей докторской диссертации в Кардиффском университете в 1994 году, а затем работал в MPI в Потсдаме. Поэтому естественно, что мы продолжаем традицию исследований варп-двигателей в эпоху гравитационно-волновой астрономии».

Результаты исследования впечатляют. Авария корабля, использующего варп-двигатель, порождает отчётливый всплеск гравитационных волн — рябь в пространстве-времени, которую могут зафиксировать детекторы гравитационных волн. В отличие от сигналов от сливающихся астрофизических объектов, этот сигнал будет коротким и высокочастотным, что делает его недоступным для текущих детекторов.

Однако будущие высокочастотные инструменты могут его зафиксировать. И хотя такие инструменты пока не финансируются, технология для их создания уже существует. Это поднимает вопрос о возможности использования этих сигналов для поиска доказательств существования технологии варп-двигателя, даже если она не может быть создана в настоящее время.

Доктор Хан предостерегает: «В нашем исследовании мы рассматриваем начальную форму пространства-времени — варп-пузырь, описанный Алькубьерре. Но есть и другие топологии. Хотя нам удалось показать, что в принципе можно обнаружить наблюдаемый сигнал с помощью будущих детекторов, учитывая спекулятивный характер работы, этого недостаточно для разработки новых инструментов».

Исследование также рассматривает энергетическую динамику разрушения варп-двигателя. Процесс испускает волну материи с отрицательной энергией, за которой следуют чередующиеся волны положительной и отрицательной энергии. Этот сложный танец приводит к чистому увеличению общей энергии системы и, в принципе, может дать ещё один признак разрушения варп-корабля, если исходящие волны взаимодействуют с обычной материей.

Это исследование расширяет границы нашего понимания экзотических пространств-времени и гравитационных волн, а также может помочь найти крушение инопланетных кораблей, использующих варп-технологии. Учёные планируют исследовать, как сигнал изменяется при различных моделях варп-двигателей, и изучить обрушение пузырей, движущихся со скоростью, превышающей скорость света.

Источник: vk.com

Комментарии: