С лекотата, с която се стартира автомобил, екипажът на звездния кораб „Ентърпрайз“ се отправя към ново приключение във всеки епизод на „Стар Трек“, като по някакъв начин се движи със скорост, няколко пъти по-висока от тази на светлината. Този научнофантастичен начин на практическо междузвездно пътуване, който телевизионната аудитория вижда за първи път през 1966 г., вдъхновява мексиканския физик Мигел Алкубиер Моя да проучи възможността за реален метод за задвижване със светлинна скорост.

Десетилетия по-късно той публикува авангардните си изследвания пред изумената общност от физици теоретици. Едноименното задвижване на Алкубиер хипотетично свива пространство-времето пред космически кораб, докато разширява пространство-времето зад него, така че корабът да се движи от точка А до точка Б с „произволно висока“ скорост. Чрез изкривяването на пространство-времето - континуумът, обхващащ трите измерения на пространството и времето - наблюдател извън „времевия балон“ на кораба би видял, че корабът се движи по-бързо от скоростта на светлината, въпреки че наблюдателите вътре в него не биха усетили никакви сили на ускорение.

Ако свръхсветлинно - т.е. по-бързо от скоростта на светлината - задвижване като това на Алкубиер проработи, то би направило революция в усилията на човечеството във Вселената, позволявайки ни може би да достигнем Алфа Кентавър, най-близката ни звездна система, за дни или седмици, въпреки че тя е на четири светлинни години.

Задвижването на Алкубиер обаче има един сериозен проблем: силата, която стои зад неговото действие, наречена „отрицателна енергия“, включва екзотични частици - хипотетична материя, която, доколкото ни е известно, не съществува в нашата Вселена. Описани само с математически термини, екзотичните частици действат по неочакван начин, като например имат отрицателна маса и работят в противовес на гравитацията (всъщност имат „антигравитация“). През последните 30 години учените публикуват изследвания, които отстраняват присъщите пречки пред скоростта на светлината, разкрити в основополагащата статия на Алкубиер от 1994 г., публикувана в рецензираното списание „Класическа и квантова гравитация“.

Сега изследователи от нюйоркския мозъчен тръст „Приложна физика“ смятат, че са открили нов творчески подход за решаване на основната пречка пред деформационното задвижване. Заедно с колеги от други институции екипът си представя система за „положителна енергия“, която не нарушава известните закони на физиката. Това променя правилата на играта, казват двама от авторите на изследването: Джани Мартире, главен изпълнителен директор на „Приложна физика“, и д-р Джаред Фукс, старши научен сътрудник там. Тяхната работа, публикувана и в Classical and Quantum Gravity в края на април, може да бъде първата глава в наръчника за междузвездни космически полети.

Позитивната енергия е от значение. Представете си, че сте астронавт в Космоса, който избутва топка за тенис далеч от себе си. Вместо да се отдалечи, топката се отблъсква обратно до такава степен, че би „откъснала ръката ви“, ако приложите достатъчно сила за отблъскване, разказва Мартире пред Popular Mechanics. Това е признак на отрицателна енергия и въпреки че дизайнът на задвижването на Алкубиер я изисква, няма начин тя да бъде използвана.

Вместо това обикновената положителна енергия е по-подходяща за изграждането на „балона на изкривяването“. Както подсказва името му, това е сферична структура, която обгръща и затваря пространството за пътнически кораб, използвайки обвивка от обикновена, но невероятно плътна материя. Балонът задвижва космическия кораб, като използва мощната гравитация на обвивката, но без да кара пътниците да усещат ускорение. „Пътуването с асансьор би било по-осезаемо“, казва Мартире.

Това е така, защото плътността на черупката, както и налягането, което тя упражнява върху вътрешността, се контролират внимателно, казва Фукс пред Popular Mechanics. Нищо не може да се движи по-бързо от скоростта на светлината според принципите на Общата теория на относителността на Алберт Айнщайн, обвързани с гравитацията. Затова балонът е проектиран така, че наблюдателите в рамките на тяхната локална пространствено-времева среда - вътре в балона - да изпитват нормално движение във времето. Едновременно с това самият балон компресира пространство-времето пред кораба и го разширява зад него, като пренася себе си и съдържащите се в него кораби невероятно бързо. Стените на балона генерират необходимия импулс, подобен на импулса на търкалящите се топки, обяснява Фукс. „Именно движението на материята в стените всъщност създава ефекта за пътниците отвътре.“

Екипът вярва, че бъдещите иновации в областта на пътуването в космическото пространство са неизбежни. Общият модел на положителната енергия е първата стъпка. Освен това не е необходимо да увеличавате скоростта на светлината, за да постигнете разстояния, които днес са само мечта. „Човечеството официално, математически, е на междузвездна писта“, казва Мартире.

Снимка: Unsplash

Виж още: Ето защо Apple създаде копие на Tetris за iPod, но така и не го пусна