Знание – сила 2000 05-06

Чем больше мы узнаем о наших ближайших соседях, тем более удивительные картины нам открываются. Похоже, что вторая по близости к Солнцу звезда Барнарда имеет собственную планетарную систему – как минимум две планеты размером с пол-Юпитера. При этом по космическим масштабам звезда совсем рядышком с нами – всего-навсего шесть световых лет. Ну а по земным?..

Если построить космический корабль, в пятьдесят раз более быстроходный, чем самый быстрый из тех, что бороздили космические просторы (семидесяти тысяч километров в час достиг американский зонд «Вояджер», покидая Солнечную систему), то до звезды Барнарда он долетит за две с лишним тысячи лет. Долго…

В своей книге «Черные дыры и искривление времени» блестящий физик-теоретик Кип Торн вспоминает вопросы, которые они обсуждали с астрономом Карлом Саганом, когда тот писал новеллу «Контакт» о путешествии к созвездию Веги. Саган тогда любил рассуждать на тему, какие вещи законы физики позволяют делать бесконечно развитой цивилизации, а какие запрещают? Под «бесконечно развитой» имеется в виду цивилизация, для которой достижимы любые количества энергии и любые изобретения.

Вообще-то ученые не любят обсуждать подобные темы, боясь показаться смешными своим коллегам. Но втайне многие с удовольствием размышляют о них. Именно также, доклады и бывают представлены на семинарах Миллиса. То, чему категорически закрыт доступ на страницы научных журналов и отчетов, здесь выплескивается безудержной игрой фантазии.

Пятьдесят лет назад в лаборатории Белла был изобретен транзистор. Благодаря этому крошечному всемогущему устройству мы сегодня говорим по сотовым телефонам и носим в портфелях компьютеры, которые должны были бы занимать дома и даже целые кварталы. Миллис с коллегами пытаются устроить такую же революцию в методах ускорения. Вот три цели, сформулированные ими в надежде добраться до звезд.

Первая – найти способ летать и не тащить с собой огромное количество горючего. Это означает, что необходимо открыть принципиально новые пути движения, возможно, манипулируя самим пространством-временем. Вторая – двигаться с максимальной скоростью, то есть со скоростью света или даже выше. Третья – отыскать новые методы выработки энергии, чтобы достичь мощностей, способных решить две первые задачи. Все три пункта выглядят абсолютно нереальными, причем второй – наиболее нереальным из всех трех.

Триста тысяч километров в секунду – весь прошедший век скорость света была Святым Граалем космических кораблей научной фантастики. Можно было достичь любых высот социального устройства и технической мысли, но не скорости света, Это категорически запрещает теория Эйнштейна Великий теоретик понял в начале века, что скорость света всегда и везде постоянна. И как только мы начинаем приближаться к ней, время начинает замедляться, а пространство – менять свои свойства. Можно считать подобный запрет несправедливостью, но если мы кладем теорию Эйнштейна в основу нашего мировоззрения, от него никуда не деться. Это закон, общий для всей Вселенной; даже в самых дальних ее уголках, доступных нашему взору, он выполняется.

Подтверждаются и предсказания Эйнштейна о том, что с ростом скорости тела увеличивается его масса. Это проверено на ускорителях элементарных частиц. Итак, если предположить, что вам удалось достигнуть скорости света, то ваше время остановится, а масса станет бесконечной.

Но так было бы в том случае, если бы существовала только специальная теория относительности Эйнштейна. Однако он создал еше и общую теорию относительности, которая описывает саму геометрию пространства- времени. Не так давно теоретики обнаружили, что в этом самом пространстве-времени могут возникать некие норки или дырки, через которые вполне может пробраться небольшой космический корабль.

До сих пор наука изучала, как искривляется пространство-время вблизи больших масс, – это, так сказать, пассивная позиция. А Миллис с коллегами – сторонники активности, они планируют искривлять пространство-время по своему желанию. Например, доклад Мигеля Алькубиерре на семинаре был озаглавлен так: «Искривление пространства и сверхбыстрые путешествия с точки зрения общей теории относительности». Кстати, в хорошо известном американском сериале «Star Trek», когда искривитель пространства принимал значение «8», скорость космического корабля превышала скорость света в тысячу раз.

Алькубиерре решил тщательно изучить вопрос: разрешает ли общая теория относительности движение со сверхсветовыми скоростями в принципе? В его статье космический корабль передвигается, сжимая пространство перед собой и расширяя его позади.

Второй способ движения – через дыры в пространстве-времени. Давно было известно, что подобные флуктуации могут возникать на очень короткое время. А вот Кип Торн и Майкл Моррис показали, что подобные туннели можно поддерживать открытыми довольно долгое время. Это делается при помощи покрытия поверхности туннеля неким экзотическим материалом с отрицательной плотностью энергии. Гравитационные силы будут стремиться разрушить туннель, схлопнуть его, а покрытие будет расталкивать стенки и удерживать от коллапса К сожалению, пока нет даже намека на то, что представляет собой это вещество с отрицательной энергией.

Астроном из американского университета в Сент-Луисе Мэтт Виссер считает, что размеры подобных туннелей на двадцать пять порядков меньше размера атома, поэтому через них в принципе ничего нельзя будет переслать. По его расчетам, для создания дыры диаметром в метр необходима отрицательная масса Юпитера. И эту массу надо будет ровным слоем размазать по туннелю, тогда лишь удастся удержать его от схлопывания.

Таким образом, принципиальная возможность есть, но до ее реализации бесконечно далеко. Лоуренс Краус назвал подобный метод перемещения «наиболее неэффективным способом путешествовать» как раз из-за невероятно дорогой платы. А теоретик Хал Путхоф считает, что надо лишь найти бесконечный источник энергии: по его мнению, таким неисчерпаемым ресурсом должен стать вакуум.

Давно известно, что космический вакуум полон квантовых флуктуаций, виртуальных частиц, рождающихся на короткие мгновения и тут же уходящих в небытие. Ричард Фейнман называл их «нулевые колебания» и как-то подметил, что в одной чашке вакуума содержится достаточно энергии, чтобы вскипятить все земные океаны.

Так вот, основатель и директор Института перспективных исследований в американском городе Остин Хал Путхоф полагает, что это именно так: «Я уверен, что следующий, XXI век будет эпохой вакуумной энергии». Мало того, по прикидкам Путхофа, вакуум ответствен за такое явление, как инерция. Если это так, то на инерцию можно воздействовать и даже использовать ее в своих целях.