Уже 50 лет звездолет «Энтерпрайз» летит на встречу новым мирам, вдохновляя все новые поколения молодых людей на освоение космоса и новые открытия. Из оригинального сериала 1966 года пришли идеи сотовых телефонов, планшетов и 3D-печати. Вышедший в этом году «Стартрек: Бесконечность» стал 13 полнометражным фильмом франшизы. Самое время разобрать и этот полет.
Кадр из фильма «Стартрек: Бесконечность». ©Paramount Pictures
В кино: Звездолет «Энтерпрайз» оснащен двигателями двух типов: импульсными, на реактивной тяге, обеспечивающими движение на до-световых скоростях, и так называемыми варп-двигателями (от англ. warp – деформация, искривление), которые позволяют перемещаться со сверхсветовой скоростью.
Корабль в пузыре Алькубьерре. Пространство перед ним сжато (3), за ним (1) — расширено. При этом сам корабль остается в «нормальном» (2) пространстве. Kris Holland, based on Enterprise Design by Matt Jeffries
В жизни: Теория «варп-двигателя» предложена мексиканским физиком — теоретиком Мигелем Алькубьерре. К слову, после просмотра сериала «Стартрек». Она подразумевает проталкивание корабля за счет сжатия пространства перед ним и расширения позади него. Правда, как говорят некоторые исследователи, создание пузыря Алькубьерре потребует больше энергии, чем масса видимой части Вселенной. Но снизить эту цифру до приемлемых значений, как утверждает американский инженер Гарольд Уайт, можно придав двигателю тороидальную форму. Что касается пространственно-временных деформаций, то большинство ученых сейчас сходятся во мнении, что они возможны. Более того в лаборатории продвинутых форм движения НАСА вовсю идут эксперименты по обнаружению и созданию таких искривлений, пока, впрочем, безуспешные. Но ответа на главный вопрос – сможет ли человек пережить путешествие на таких скоростях — все еще нет.
Кадр из фильма «Стартрек: Бесконечность». ©Paramount Pictures
В кино: В фильме для мгновенного переноса членов экипажа на небольшие расстояния используется транспортер. Он разбирает объекты до субатомных частиц, запоминая их скорость и направление, переносит их транспортным лучом и собирает по сохраненным данным.
В жизни: Согласно принципу неопределенности Гейзенберга невозможно одновременно точно определить скорость и положение частицы, поэтому подобный способ перемещения сегодня считается невозможным. В фильме эта проблема решается с помощью таинственного компенсатора Гейзенберга, устройство которого неизвестно.
Кроме того существует ряд этических вопросов, связанных с телепортацией: сводится ли человек до набора субатомных частиц и будет ли копия отличаться от оригинала. Квантовая же телепортация не подразумевает перенос вещества и для ее осуществление необходимо создание спутанных состояний.
Кадр из фильма «Стартрек: Бесконечность». ©Paramount Pictures
В кино: Одна из главных локаций в «Стартрек: Бесконечность» — Йорктаун — мегаполис двадцать третьего века, в котором мирно сосуществуют люди и инопланетяне. Город представляет собой сферу с вращающимися кольцами, которые создают искусственную гравитацию и позволяют землянам чувствовать здесь себя, как дома.
В жизни: Идее создания искусственной гравитации за счет центробежной силы более 100 лет. Ее автором является Константин Циолковский. Существует множество проектов космических станций, построенных на этом принципе, разной степени проработки. Например, Стэнфордский тор или переложенный НАСА в 2011 проект станции Nautilus-X. И, как говорят ученые, они вполне осуществимы. Важно соблюсти всего несколько требований. 1) Объект должен быть массивным. 2) Он должен вращаться с ускорением, рассчитанным по формуле a=ω²R, где a — ускорение, R — радиус вращения, а ω — угловая скорость, измеряемая в радианах (примерно 57,3 градуса) в секунду. Где «а» будет равно 9,8 м/с², т.е. значению ускорения свободного падения на Земле. При этом скорость должна быть не очень высокой, чтобы избежать воздействия на человека эффекта Кориолиса. Если говорить упрощенно, это чревато тем, что на разные участки тела, в зависимости от высоты от пола, будет действовать разная сила, из-за чего как минимум возникнут проблемы с вестибулярным аппаратом и прочие неприятности. Радиус вращения объекта должен быть >220 метров.
