Terbang ke bintang adalah impian lama umat manusia. Namun, jarak ke sana sangat besar, dan kelajuan cara teknikal yang kami ketahui sangat rendah sehingga seolah-olah impian itu akan kekal menjadi fantasi berseni. Walaupun begitu, ahli fizik mempunyai idea bagaimana menipu undang-undang alam dan masuk ke ruang antara bintang.
KECEPATAN TERHAD
Sehingga awal abad ke-17, dipercayai bahawa cahaya menyebar dengan serta-merta. Bertentangan dengan pendapat ini, Galileo Galilei yang hebat percaya bahawa dia mempunyai kecepatan tertentu, dan bahkan mencipta eksperimen dengan tanglung untuk mengukurnya, tetapi dia tidak berjaya. Akibatnya, ia pertama kali diukur oleh ahli astronomi Denmark Olaf Roemer, yang pada tahun 1676 memerhatikan gerhana Io, bulan Musytari, dan mendapati bahawa waktu antara gerhana menjadi lebih pendek apabila jarak dari planet raksasa ini ke Bumi menurun, dan lebih banyak lagi ketika meningkat. Dia menyedari bahawa perbezaannya disebabkan oleh kelajuan cahaya, yang "bergerak" jarak yang lebih jauh ketika Musytari surut, dan dapat menghitungnya dengan mudah. Roemer, tentu saja, keliru dalam menentukan nilai yang tepat, tetapi dia menetapkan pesanan dengan betul - 214,000 km / s.
Kemudian ahli fizik melakukan banyak pengukuran lain dan pada awal abad kedua puluh ditetapkan: kelajuan cahaya dalam vakum adalah 299,910 km / s - ini sudah hampir dengan nilai moden. Tetapi tidak ada yang dapat membayangkan bahawa itu adalah yang terbaik untuk Alam Semesta kita.
Pada tahun 1905, Albert Einstein diterima sebagai postulat untuk teori relativiti khasnya (SRT) bukan hanya pernyataan bahawa kelajuan cahaya adalah maksimum yang mungkin, tetapi juga bahawa ia tetap, iaitu, ia tidak bergantung pada pergerakan sumber cahaya atau pada kerangka acuan pemerhati. Akibat yang tidak biasa berlaku berikutan ini. Sebagai contoh, ternyata semakin dekat kelajuan suatu objek dengan kelajuan cahaya, semakin perlahan masanya mengalir dan semakin ketara jisimnya. Maksudnya, tidak ada badan material yang dapat mempercepat kecepatan cahaya, jika tidak, jisimnya akan menjadi tak terbatas.
PARADOX TELEPORTASI
Video promosi:
Jadi, kelajuan cahaya adalah terhad, malah cahaya mencapai bintang terdekat Proxima Centauri hanya dalam masa 4,2 tahun. Sekiranya kita menggunakan teknologi roket moden, yang catatannya tetap dengan kelajuan 20 km / s, maka akan memakan masa lebih dari 70 ribu tahun untuk sampai ke sana! Jelas bahawa dengan jangka waktu seperti itu, tidak perlu berbicara serius mengenai ekspedisi ke bintang terdekat.
Namun mencari akal segera berusaha mencari jalan untuk mengatasi had laju. Salah satu cara ini ialah teleportasi.
Menariknya, idea menguraikan objek menjadi atom dengan rekreasi berikutnya diciptakan sebelum perbincangan mengenai realiti teknikal teleportasi muncul secara prinsip. Kami menemuinya dalam kisah Edward Mitchell dari Amerika "The Man Without a Body", yang diterbitkan pada tahun 1877. Kemudian dipercayai bahawa sains telah mempelajari struktur molekul dan atom, jadi penulis percaya bahawa akan mudah mencipta semula objek yang dibongkar menjadi "batu bata" dasar. Pada abad kedua puluh, idea itu menjadi permintaan para penulis fiksyen ilmiah, dan hari ini sukar untuk membayangkan karya mengenai penerbangan antara bintang di mana tidak akan ada teleportasi.
Bagi sains, sebelum ahli fizik ahli falsafah memikirkan kemungkinan akibat teleportasi. Anggaplah, kata mereka, teleport membongkar seseorang menjadi atom, kemudian maklumat mengenai mereka dihantar ke Mars, dan di sana teleport lain mengumpulkan seseorang dari bahan tempatan. Bolehkah seseorang di Marikh dianggap orang yang sama yang memasuki teleport di Bumi? Ternyata tidak ada kriteria yang cukup untuk mengidentifikasi seseorang, yaitu, sampai kita menentukan dasar material apa yang dimiliki oleh "jiwa", adalah terlalu awal untuk membicarakan tentang penerapan teleport.
Tetapi jika anda menggunakannya untuk menghantar barang? Dan tidak semuanya mudah di sini! Prinsip ketidakpastian, yang dijumpai oleh Werner Heisenberg, melarang pengukuran yang tepat dari semua ciri zarah: untuk penetapan berangka satu ciri, seseorang harus "mengorbankan" yang lain, sehingga kita tidak pernah dapat sepenuhnya menggambarkan objek pada tingkat dasar.
Kemudian saintis memikirkan kemungkinan menggunakan ciri-ciri mekanik kuantum untuk teleportasi. Seperti yang anda ketahui, terdapat keterikatan kuantum - fenomena di mana keadaan objek kuantum saling bergantung, walaupun objek itu sendiri dipisahkan di angkasa dengan jarak yang sangat besar. Sudah tentu, dengan bantuan keterikatan kuantum seseorang tidak dapat menghantar jirim atau tenaga, tetapi mungkin untuk menghantar maklumat, dan dengan kecepatan … jauh lebih tinggi daripada cahaya! Dalam praktiknya, ia kelihatan seperti ini. Anda mempunyai objek yang dililit dengan objek yang dihantar ke Marikh. Anda mengubah keadaan kuantum objek anda, setelah itu keadaan objek di Mars berubah serta-merta.
Eksperimen pada teleportasi kuantum telah dilakukan sejak tahun 1997, dan hari ini bahkan terdapat semacam catatan untuk terjemahan keadaan foton pada jarak 143 km. Kejayaan ahli fizik sangat mengagumkan, tetapi alam masih belum tunduk pada tekanan mereka: untuk menguraikan makna mesej yang diterima dengan cara ini, diperlukan maklumat tambahan, yang dihantar melalui saluran radio konvensional.
BUBBLE ALCUBIERRE
Idea lain tentang bagaimana menipu undang-undang alam diciptakan oleh ahli fizik Soviet Sergei Snegov dalam trilogi fantastis People are Gods, yang diterbitkan pada separuh kedua tahun 1960-an. "Mesin Tanev" yang digambarkan olehnya mampu mempengaruhi ruang secara aktif, mengubah vakum menjadi bahan, kerana watak-watak itu dapat mengembangkan kelajuan tinggi sewenang-wenangnya.
Perkara serupa dicadangkan bertahun-tahun kemudian oleh ahli fizik teori Miguel Alcubierre. Dalam makalahnya pada tahun 1994 "Warp Drive: Ultrafast Travel in General Relativity," dia menjelaskan kaedah melengkapkan ruang, yang secara teorinya memungkinkan untuk mempercepat lebih cepat daripada cahaya. Enjin hipotetikal membentuk sejenis "gelembung" ("warp sphere"), di belakang mana ruang biasa akan mengembang, dan di depannya akan berkontrak. Sebenarnya, dalam volume lokal, model pemuda awal Alam Semesta sedang diciptakan kembali, ketika struktur ruang sangat luas. Walau bagaimanapun, memerlukan tenaga negatif eksotik untuk meletakkan kapal angkasa dalam gelembung. Ia seterusnya dapat dihasilkan kerana kesan Casimir, yang menghasilkan zarah maya.
Sudah tentu, ada juga masalah. Ahli fizik telah mengira bahawa untuk membuat "gelembung" dengan ukuran yang mencukupi, tenaga biasa diperlukan, kekuatannya setanding dengan yang akan diperoleh dengan mengubah seluruh jisim Musytari menjadi tenaga. Walaupun begitu, satu kumpulan dibentuk di agensi ruang angkasa NASA yang diketuai oleh ahli fizik Harold White, yang telah bekerja keras sejak 2011 untuk meningkatkan idea pemacu warp dan berjaya mengkonfigurasi "gelembung" menjadi "cakera", kerana penggunaan tenaga yang diperlukan dikurangkan untuk diterima kuantiti. Lebih-lebih lagi, diumumkan bahawa dalam masa yang akan datang kumpulannya akan melancarkan pemacu warp prototaip yang menggunakan laser yang kuat untuk membentuk "disk".
Perlu diperhatikan bahawa selari dengan ahli fizik, pereka artis Mark Redmaker mengusahakan konsep kapal angkasa superluminal, yang dijuluki IXS Enterprise, yang lukisan dan lukisannya membantu untuk memahami dengan lebih mendalam tentang masalah teknikal yang harus diselesaikan oleh jurutera jika pemacu lungsin dibina. Menurut perhitungan, kapal angkasa akan dapat menempuh jarak ke Proxima Centauri hanya dalam dua minggu.
Walaupun tidak ada keyakinan yang tegas bahawa kumpulan Harold White akan berjaya, tetapi kita dapat mengatakan dengan pasti: para saintis tidak akan meninggalkan usaha mereka untuk menipu undang-undang fizik yang ada dan mencari jalan untuk menuju ke bintang.
Anton Pervushin
