Всем, кто увлекается фантастикой и мечтает о звездах, несомненно известна концепция варп-двигателя. Это один из вполне перспективных способов выбраться из нашей одиночной камеры. И возможность достаточно быстро долететь до самых далеких звезд. Для тех, кто не в теме, кратко поясню – принцип работы варп-двигателя заключается в том, что он не перемещается в пространстве. Вместо этого перемещается некая область искаженного пространства, эдакий пузырь в его ткани. А вот в этом пузыре, внутри него, перемещается межзвездный корабль. С любой удобной скоростью. Красиво? Красиво.
Однако почему же мы до сих пор не летаем по всей Вселенной, используя подобную идею? Ну, во-первых, мы пока не знаем, как создать пространственный пузырь. Только в теории. И то весьма туманно. Ну а во-вторых, несмотря на слабое понимание способа создания подобного объекта, совершенно очевидно, что поддержание его в стабильном состоянии потребует колоссальных расходов энергии. Сегодня мы поговорим о том, возможно ли вообще в этой Вселенной концентрация такого количества энергии в локальном объеме пространства. И есть ли в ней явления, энергию которых можно использовать для его деформации.
Много энергии для варп-двигателя
Ученые рассчитали, что для того, чтобы изменить структуру пространства объемом 1 кубометр, нужно иметь не менее 10 42 Дж энергии. И нам нужно найти явление, которое может высвободить нужное ее количество очень быстро. И практически в одной точке. Конечно, мы могли бы установить много солнечных панелей вокруг достаточного количества звезд. И ждать миллиарды лет. До тех пор, пока не накопим достаточно энергии. Но это очень непрактично даже для самых продвинутых существ. Нет, нам нужен один взрыв, который можно было бы использовать для создания варп-пузыря. И именно поэтому, в первую очередь, обратим внимание на сверхновые. Когда массивные звезды умирают, они выделяют больше энергии, чем требуется даже для полного разрушения нашего тяжелого и большого Солнца. И больше, чем потребуется для совершения межзвездного путешествия. Сверхновые звезды возникают в тот момент когда звезда, имеющая от 8 до 130 солнечных масс и выше, коллапсирует в черную дыру.
Типичная сверхновая звезда при взрыве может выделить до 10 46 Дж энергии. Это в 100 раз больше, чем необходимо для питания варп-двигателя. С таким количеством энергии любой варп-корабль мог бы перемещаться через пространства космоса со сверхсветовой скоростью. Конечно, остается один совершенно пустячный вопрос – как использовать всю эту энергию? И как сфокусировать ее в области пространства объемом всего несколько кубических метров? Ведь сверхновые звезды занимают очень большую область пространства. А вот гиперновые звезды могут быть более удобными для этих целей. Поскольку в тот момент, когда вновь образовавшиеся из них черные дыры начинают питаться оставшейся звездной материей, они испускают чрезвычайно мощные пучки гамма-лучей. Всего в двух направлениях. Таким образом энергия фокусируется с помощью магнитных полей.
Если бы эту энергию еще сильнее сфокусировал гипотетический космический корабль, летящий вдоль них, возможно, их можно было бы использовать, чтобы создать варп-пузырь. И проложить путь к другой звезде. Но все получится только в том случае, если космический корабль в нашем сценарии не подойдет слишком близко к пучку энергии. И не будет им уничтожен. Или, что еще хуже, не будет затянут в пасть черной дыры ее мощными приливными силами. Совершенно очевидно, что осуществить таким образом межзвездную миссию чрезвычайно сложно…
А магнетары?
Однако есть еще один потенциальный источник энергии для варп-корабля. Он способен производить до 2,7 × 10 48 Дж энергии. Это магнетар, нейтронная звезда с магнитным полем, которое более чем в квадриллион раз сильнее, чем у нашей планеты. И если на подобном объекте происходят какие-то динамические процессы, смещение поля всего лишь на один сантиметр приводит к глобальному перестроению магнитных линий. При этом происходит выброс энергии, достаточно сильный, чтобы его можно было почувствовать на расстоянии около 50 000 световых лет. Именно такое событие однажды произошло с магнетаром SGR 1806–2020.
Магнетары, генерирующие колоссальные объемы энергии, могут привести в действие даже очень большой корабль всего за одно извержение. Однако звезды, которые могут рождать гиперновые или магнитары, составляют меньшинство населения нашей Галактики. И рассматриваемый гипотетический космический аппарат должен иметь возможность добраться до них еще до планируемого события. Кроме того, магнитные поля силой индукции в 10 миллиардов тесла могут легко поджечь любой космический корабль и мгновенно убить его экипаж. И это тоже не есть хорошо.
Хотя попытка использовать силу, высвобождаемую умирающими и мертвыми звездами, может показаться непрактичной, приведенные цифры показывают, что в космосе можно найти достаточное количество энергии для того, чтобы совершить межзвездное путешествие. Нам нужно всего лишь научиться ей управлять. Но, возможно, есть и более простой выход. Базовое число энергии для создания варп-двигателя, приведенное в этой статье, основано на идее, что вся эта энергия при очень высоких плотностях просто ускорит продолжающееся расширение космоса локально и временно. Однако, возможно, если есть и другие способы создания пространственного пузыря. Что, если на самом деле создание варп-двигателя потребует гораздо меньше энергии, чем мы думаем? Из-за физики, которую мы еще пока не знаем?
Единственный способ узнать это – экспериментировать с чрезвычайно высокими энергиями. Чтобы выяснить правду методом проб и ошибок…