Пока не будет доказано обратное, скорость света является абсолютным пределом скорости в этой Вселенной. В принципе, ничто не мешает нам максимально приблизиться к этому пределу, если однажды мы захотим отправиться к другим звездам. А может быть, чем черт не шутит, к нам кто-то летит из глубин космоса уже сейчас. На всех порах мчится обнять нас, чтобы потом долго плакать от счастья, что во Вселенной они не одни. И в связи с этим возникает очень важный вопрос – а сможем ли мы обнаружить инопланетный корабль, движущийся в космосе с релятивистской скоростью? Ведь было бы неплохо подготовиться к встрече. Накрыть стол. Истопить баньку. Да и вообще серьезно подойти к встрече с братьями по разуму.😁
Айда к нам, инопланетный корабль!
К сожалению, ответом на этот призыв будет решительное «нет». Корабль, движущийся в космическом вакууме, не вызовет никаких видимых эффектов. В отличие от того, что происходит, когда объект движется в веществе – в воздухе, воде и т. д. со скоростью большей, чем скорость света в этой среде. (Но всегда меньше скорости света в вакууме, как диктует теория относительности). В этом случае наличие объекта будет засвидетельствовано возникновением знаменитого черенковского излучения.
Однако все, на самом деле, не так просто. Потому что пространство не пустое. На самом деле межзвездная среда – это вовсе не чистый вакуум. В ней полно молекул разных газов и частиц. Да, они имеют небольшие размеры. Но если инопланетный корабль будет лететь на релятивистских скоростях, столкновение с одной из этих частиц будет просто фатальным. Например, столкновение корабля, движущегося очень близко к скорости света, с частицей космической пыли с массой 10 ^ -14 грамм высвободит энергию в десять миллиардов джоулей!
Но и это еще не все. На самом деле ограничение скорости в нашей Галактике может составлять всего 64% от скорости света в вакууме. Потому что инопланетный корабль, да что там, инопланетный, любой корабль, движущийся со скоростью выше этой, будет просто как бы погружен в ванну из пи-мезонов. Именно они будут массово образовываться в результате столкновения протонов межзвездной среды с корпусом корабля. Конечно, более высокие скорости можно было бы развить. Используя, например, каки-то системы защиты или что-то в этом роде. Но их еще надо придумать.
Ну ладно. А как же обстоят дела за пределами Галактики? Может ли инопланетный корабль двигаться за пределами Галактики со скоростью, максимально близкой к скорости света? Ведь межгалактическая среда гораздо менее плотная, чем межзвездная среда!
Между галактиками тоже не получится?
Нет. Потому что предыдущее утверждение в корне неверное. У межгалактической среды тоже есть своя изюминка. В ней содержится что-то неуловимо тонкое, пронизывающе всю Вселенную. Наверняка Вы уже догадались, что речь идет о космическом фоновом (реликтовом) излучении (CMB). Каждый кубический сантиметр межгалактического пространства содержит около 400 фотонов реликтового излучения. И с точки зрения релятивистского космического корабля микроволновые фотоны реликтового излучения имеют энергию, аналогичную наиболее энергичным гамма-квантам. Если скорость будет достаточно высока, столкновение фотона реликтового излучения с космическим кораблем может привести к образованию электронно-позитронных пар.
В результате этого корабль будет испытывать огромное сопротивление. Которое серьезно ограничит эффективность любой двигательной установки, какой бы экзотической она ни была. В свою очередь инопланетный корабль тоже повлияет на космический микроволновый фон, создав частотный сдвиг. И этот сдвиг можно будет обнаружить с Земли с помощью соответствующей технологии. Излучение, создаваемое при пролете инопланетного корабля, движущегося с релятивистскими скоростями, будет иметь определенные характеристики. Его следы можно будет обнаружить в микроволновом и инфракрасном диапазонах космического радиоизлучения. А параметры движения можно будет измерить относительно далеких квазаров. Подобный сигнал вполне будет доступен для обнаружения наземными обсерваториями. Ведь такие технологии доступны уже сегодня.
Какой же вывод можно сделать из всего вышесказанного? Очевидно, что для того, чтобы мы могли обнаружить инопланетный корабль, движущийся в межгалактическом пространстве, он должен сначала разогнаться до скорости, очень близкой к скорости света. Однако, как мы установили в начале, возможно что сопротивление, вызванное частицами межзвездной среды, будет представлять для него непреодолимый барьер.