Центр Галактики за 10 лет: Ави Леб нашел путь без кротовых нор
Гарвардский астрофизик Ави Леб рассчитал: корабль, разгоняющийся с ускорением 1g, долетит до центра Млечного Пути за 10,6 года по часам экипажа. На Земле за это время пройдёт 26 000 лет. Всё упирается в энергию — её нужно в 55 000 раз больше, чем масса корабля.
Ави Леб, гарвардский астрофизик и глава Совета по научным консультациям по UAP при Белом доме, предложил сценарий, в котором путешествие к центру Млечного Пути занимает не 26 тысяч лет, а всего около десяти лет по часам самих космонавтов. Речь не о кротовых норах и не о нарушении законов физики — лишь о том, что время в быстро движущемся корабле течёт медленнее, чем на Земле.
Почему кротовые норы не нужны
С 1935 года, когда Альберт Эйнштейн и Натан Розен описали пространственно-временной мост, соединяющий две удалённые области Вселенной, физики и фантасты не раз задавались вопросом: можно ли пройти сквозь такую кротовую нору? Пока ответ отрицательный. Для известных материалов она схлопывается слишком быстро, чтобы сквозь неё успел пройти даже свет. Чтобы удержать нору открытой, нужна субстанция с отрицательной массой, создающая гравитационное отталкивание. Но стоит путешественнику войти внутрь, его положительная масса, скорее всего, спровоцирует катастрофический коллапс. Приливные силы внутри обычной кротовой норы разорвали бы человека задолго до выхода. Ни один эксперимент и ни одно астрономическое наблюдение не подтвердили, что кротовые норы вообще существуют, не говоря уже об их пригодности для путешествий.
Значит ли это, что межзвёздные перелёты через всю Галактику невозможны за человеческую жизнь? Вовсе нет, считает Леб.
Кости не выдержат, а ускорение выдержит
Начнём с практической проблемы. В условиях низкой гравитации космонавты теряют 1–2% плотности костной ткани в месяц. Человек просто не переживёт полёт продолжительностью больше десяти лет, если не создать искусственную гравитацию. Самый простой способ — постоянно ускорять корабль с ускорением 1g, равным земному притяжению (9,81 метра в секунду за секунду). Для экипажа такое ускорение ощущалось бы как обычная тяжесть на поверхности Земли: никакой невесомости, никакой атрофии мышц и костей.
Корабль, разгоняющийся с 1g, достиг бы скорости света примерно за год. Если первую половину пути он ускоряется, а вторую — тормозит с тем же 1g, то до центра Галактики, удалённого на 26 000 световых лет, он доберётся за 19,8 года по собственным часам экипажа. На Земле за это время пройдёт 26 000 лет. Если же торможение не нужно — например, если это пролётная миссия без возвращения, — то путешествие займёт всего 10,6 года. Чуть больше десятилетия.
Скорость света остаётся пределом. Но время в системе отсчёта корабля, летящего почти со скоростью света, замедляется относительно неподвижной Земли. Это прямое следствие специальной теории относительности Эйнштейна. Именно релятивистское замедление времени, а не какая-то экзотическая технология, сжимает десятилетия пути в приемлемый для человека срок.
Цена вопроса: энергия
Как нетрудно догадаться, у такого путешествия есть подвох. Энергетическая стоимость колоссальна. Чтобы разгонять корабль с ускорением 1g на протяжении всего пути к центру Галактики, потребуется энергия, в 55 000 раз превышающая энергию покоя полезной нагрузки. Для человека массой 150 килограммов это эквивалентно 55 000 умножить на 3,2 гигатонны тротила — а 3,2 гигатонны, по оценке Леба, это весь ядерный арсенал Земли на сегодняшний день. Для варианта с разгоном и торможением потребуется в 13 450 раз больше энергии покоя полезной нагрузки.
И это ещё не всё. Нужно учесть ограниченный КПД двигателя и необходимость везти топливо с собой, что увеличивает массу и, следовательно, энергозатраты. Кроме того, холодные межзвёздные протоны в системе отсчёта стремительно летящего корабля превращаются в энергичные космические лучи. Они будут бомбардировать корпус и порождать ливни вторичных частиц, создавая дополнительную радиационную опасность для экипажа.
Лазейка с отрицательной массой
Если бы инженеры когда-нибудь получили доступ к отрицательной массе, равной по величине массе полезной нагрузки, энергетическая стоимость путешествия упала бы почти до нуля. Систему с нулевой суммарной массой не нужно разгонять до скорости света — она, по сути, уже «готова» к релятивистскому полёту. Но пока отрицательная масса остаётся такой же гипотетической, как и кротовые норы.
Космическая скромность и первый контакт
Леб призывает к «космической скромности»: вряд ли Илон Маск — самый выдающийся космический предприниматель за 13,8 миллиарда лет существования Вселенной. Если человечество когда-нибудь встретит межзвёздных путешественников, стоит сразу спросить у них две вещи: длину пройденного пути и продолжительность полёта. Эти два числа мгновенно покажут, решили ли они инженерные проблемы десятилетнего путешествия корабля с положительной массой через Млечный Путь — или же освоили производство отрицательной массы.
Совет по научным консультациям по UAP под руководством Леба открыт ко всем этим возможностям. Любопытно, что сам Леб не впервые балансирует на грани мейнстримной астрофизики и смелых гипотез: ранее мы писали о том, как Ави Леб возглавил совет по UAP при Белом доме, несмотря на критику коллег. Его нынешние расчёты — не фантазия о варп-двигателях, а строгое следствие теории относительности, доведённое до практического, пусть и пугающе дорогого, сценария.
Вопрос остаётся открытым: найдётся ли когда-нибудь источник энергии, способный разогнать корабль до почти световой скорости, или человечество так и останется привязанным к окрестностям Солнца? Пока что 26 000 световых лет до центра Галактики — это пропасть, которую можно перепрыгнуть лишь в воображении физиков.
Лента
CRISPR отключил у собак ген аллергии: бигль лижет руку без чихания
Эксперимент с ноутбуками в школах сделал поколение Z когнитивно слабее
Хищник с гребнем как у павлина найден в Сахаре
Фотоны заставили взаимодействовать во времени: квантовый вентиль на одном модуле
Физик Ровелли: пропасть между разумом и телом не подтверждается наукой
Комментарии0
Комментарии доступны после входа в аккаунт.
Войти и комментировать →Пока нет комментариев — будьте первым.