В 1965 году фантаст и футуролог Артур Кларк в своей книге «Черты будущего» писал: «Будем откровенны: ракета — малоцелесообразное средство транспорта… Мы обязательно должны найти способ потише, почище и понадежнее». В таблицу с предсказаниями основных путей развития науки и техники до 2100 года он поместил на период 2050–60 гг. появление некой «гипертяги», связанной с возможностью управляемого «искривления времени и пространства».
Первое теоретическое обоснование «гипертяги» появилось в 1994 году. Физик-теоретик Мигель Алькубьерре, насмотревшись сериала «Звездный путь», нашел решение гравитационных уравнений Эйнштейна для конфигурации, которую называют «пузырь Алькубьерре». Если космический корабль может создавать перед собой сгущение пространства-времени, а позади — разрежение, это позволит ему перемещаться вместе с таким пузырем даже со сверхсветовыми скоростями относительно внешнего наблюдателя. Варп-двигатель, как его стали называть, не противоречит общей теории относительности (которая, впрочем, не учитывает квантовую гравитацию), кроме того, согласно инфляционной модели Вселенной, такое расширение пространства-времени уже происходило сразу после Большого взрыва. Проблема в том, что двигатель должен состоять из вещества с отрицательной плотностью энергии, про которое ничего достоверно не известно, хотя на современном этапе считается, что Вселенная на 95% состоит как раз из такой «темной» материи и энергии.
Это принципиальное ограничение недавно было снято. Сначала в 2020 году Эрик Ленц из Геттингенского университета предложил использовать в качестве варп-пузыря солитоны из классической электронной плазмы, подчиняющейся уравнениям Максвелла и Эйнштейна.
В теории все должно работать, вот только масса, которую необходимо преобразовать в энергию для создания такого солитона, по оценкам Ленца, составляет несколько масс Юпитера. К тому же непонятно, можно ли выжить внутри солитона и как остановить его в нужной точке.
Затем Алексей Бобрик и Джанни Мартир из Нью-Йоркской лаборатории прикладной физики перспективных двигателей «разрешили» варп-двигателю состоять из обычной барионной материи, но только для субсветовых скоростей. Их статья вышла в мартовском номере журнала Classical and Quantum Gravity за этот год . Авторы распространили идею двигателя Алькубьерре на более широкий класс искажений пространства-времени, чем изначально предлагал ученый. О Оказалось, что субсветовые варп-двигатели допускают не только отрицательную, но и положительную плотность энергии. Авторы пишут: «Варп–двигатели оказываются гораздо более простыми и менее таинственными объектами, чем может показаться по изучению популярных источников, посвященных работе Алькубьерре».
Тайна медного ведра
Неудивительно, что идеи Алькубьерре не дают покоя ученым, журналистам и просто «болельщикам». В 2015 году NASA даже пришлось опровергать слухи о практической разработке варп-двигателя. На самом деле инженеры маленькой (всего пять человек) лаборатории NASA Eagleworks протестировали в вакууме электромагнитный двигатель EmDrive и даже измерили его тягу на уровне 1 мН/кВт. Этот удивительный «невозможный» двигатель сделать как раз легко: нужно соединить волноводом магнетрон из микроволновки с медным «ведром» — резонатором. Но вот как он работает и за счет чего в закрытом резонаторе безр всякого топлива и реактивной струи возникает тяга, никто внятно объяснить не может.
КСТАТИ
Идея двигателя, работающего без топлива, легко монетизируется. Под нее британский инженер Майк Маккаллох из Плимутского университета получил грант в $1,3 млн от DARPA. Маккаллох, не раз пытавшийся объяснить принцип работы EmDrive, придумал теорию квантовой инерции и теперь пытается создать прототип двигателя, работающего за счет взаимодействия с гипотетическим излучением Унру. В следующем году грант закончится, но, видимо, он не будет последним.
Невозможность EmDrive связана с формальным нарушением закона сохранения импульса, но вдруг это и есть долгожданная «новая физика»? Поэтому опыты с EmDrive ставили и NASA, и китайцы, и европейцы. Но, похоже, новой физики в нем все-таки нет: недавние эксперименты в Дрезденском технологическом университете с тщательным учетом всех паразитных эффектов показали, что результаты измерения тяги были ложными.
Вероятность равна нулю?
Математическая разработка варп–двигателя не прекращается: так, в прошлом году руководитель лаборатории Eagleworks Гарольд Уайт представил доклад, в котором показал, как не потеряться в пространстве и времени во время прыжка. Для этого нужно не останавливаться перед формированием варп–пузыря а наоборот разгоняться в нужном направлении.
И все же колоссальный объем энергии, которая нужна для искривления окружающего корабль пространства-времени, оставляет идею варп-двигателя в области хоть и вполне научной, но фантастики. Даже Мигель Алькубьерре в интервью газете «New York Times» признал, что с каждым днем его скепсис по отношению к сверхсветовым полетам растет: «Пожалуй, это все-таки невозможно. А если и возможно, то идея воплотится в жизнь не раньше, чем через несколько столетий». Еще категоричнее высказался физик-теоретик Шон Кэррол из Калифорнийского технологического института, критикуя в 2018 году излишне оптимистичный и голословный отчет DARPA о возможности создания варп-систем в ближайшем будущем: «Вероятность, что кто–то реализует продукт на основе идеи варп-двигателя в ближайшее тысячелетие, равна нулю».
Точно так же во второй половине 1930-х видные ученые рецензировали идею космических полетов — как неосуществимую в принципе. И аналогия со считавшимся невозможным полетом на аппаратах тяжелее воздуха представлялась им ошибочной. Эти исторические примеры говорят только об одном: даже идеи, бесспорно неосуществимые при современном или предвидимом уровне техники, могут стать вполне реальными в результате прорывных научных открытий. Тем более это справедливо для космоса, который, как выразился Артур Кларк, бесконечен и неисчерпаем, поэтому его нельзя «победить» — его следует беспрестанно осваивать.
