Se déplacer dans l'espace et le temps

Une personne est toujours animée par une soif d'inconnu, elle a même un neurotransmetteur spécial - la dopamine, qui est un facteur chimique pour obtenir des informations. Le cerveau a constamment besoin d'un flux de nouvelles données, et même si ces données ne sont pas nécessaires à la survie, il se trouve qu'il existe un mécanisme et que c'est un péché de ne pas l'utiliser.

Dans l'article ci-dessous, je voudrais décrire les moyens de science-fiction de se déplacer vers des étoiles et des galaxies lointaines, actuellement disponibles dans le cadre de théories et d'hypothèses scientifiques.

Face au cosmos, la plupart des affaires humaines semblent insignifiantes, voire insignifiantes. Karl Sagan, 1980

Chaque personne au moins une fois dans sa vie a levé la tête par une chaude soirée d'été et regardé les étoiles. La profondeur de l'espace attire et provoque la crainte, quelqu'un, encore une fois, pendant une courte période, et quelqu'un pour la vie.

Qu'y a-t-il? Y a-t-il de la vie là-bas? Et quels miracles peuvent être sur ces innombrables mondes?

Bien sûr, la seule façon de s'y rendre et de le découvrir est de voyager à travers l'espace-temps vers ces étoiles lointaines, planètes, nébuleuses et même - GALAXIES.

Mais hélas et ah - le moment n'est pas venu. La seule chose à laquelle nos technologies de mouvement sont parvenues n'est pas loin du système solaire, grâce aux sondes automatiques du projet Voyager, dont Voyager 1 a été lancé en 1977!



Mais pour parler sérieusement d'autres mondes, nous avons besoin d'une vitesse au moins égale à la vitesse de la lumière, et idéalement - super légère.

Qu'est-ce qui vous gêne?

Tout est simple ici - les lois de la physique sont fondamentales, d'ailleurs, fondamentales.

Loi de causalité

L'essentiel est que l'enquête ne peut pas être en avance sur la cause. Personne n'a jamais vu, par exemple, un canard mort pour la première fois, puis un chasseur a tiré. À des vitesses supérieures à C, la séquence d'événements devient inverse, la bande de temps est rembobinée. Cela peut être facilement vérifié à partir de l'argument simple suivant.

Supposons que nous soyons sur un certain vaisseau spatial se déplaçant plus rapidement que la lumière. Ensuite, nous rattraperions progressivement la lumière émise par la source de plus en plus tôt. Premièrement, nous rattraperions les photons émis, disons hier, puis émis avant-hier, puis - une semaine, un mois, un an, et ainsi de suite. Si la source de la lumière était un miroir reflétant la vie, alors nous verrions d'abord les événements d'hier, avant-hier, etc. Nous pourrions voir, disons, un vieil homme qui se transforme progressivement en homme d'âge moyen, puis en jeune homme, en jeune homme, en enfant ... Autrement dit, le temps reviendrait, nous passerions du présent au passé. Les causes et les effets changeraient de place.

Limites de l'Antiquité Alberta

(Théorie spéciale de la relativité)

En plus du problème de causalité, la nature pose des conditions encore plus strictes: le mouvement est impossible à réaliser non seulement avec une vitesse supraluminique, mais aussi avec une vitesse égale à la vitesse de la lumière - vous ne pouvez que vous en approcher . De la théorie de la relativité, il s'ensuit qu'avec une augmentation de la vitesse du mouvement, trois circonstances se présentent: la masse de l' objet en mouvement augmente , sa taille diminue dans la direction du mouvement, et l' écoulement du temps sur cet objet ralentit (du point de vue de l'observateur externe `` au repos ''). À des vitesses ordinaires, ces changements sont négligeables, mais à mesure qu'ils approchent de la vitesse de la lumière, ils deviennent plus visibles, et dans la limite - à une vitesse égale à C - la masse devient infiniment grande , l'objet perd complètement sa taille dans le sens du mouvement et le temps s'arrête dessus. Par conséquent, aucun corps matériel ne peut atteindre la vitesse de la lumière. Seule la lumière elle-même a une telle vitesse! (À la vitesse proche de la lumière, la particule "toute pénétrante", le neutrino, est toujours en mouvement).

En général, outre les problèmes décrits ci-dessus, il existe de nombreux problèmes, par exemple à une vitesse proche de la lumière, lorsqu'un objet pesant 1 kg entre en collision avec un grain de sable, une telle quantité d'énergie est libérée qui permet de convertir 10000 tonnes d'acier en vapeur en 1 seconde. Si nous comparons cela avec la masse réelle du vaisseau spatial, alors la puissance de l'explosion sera égale ou supérieure à la puissance des processus nucléaires ayant lieu sur le Soleil.

Mais l'intelligent n'augmentera pas, l'intelligent contournera, car il y a des lois pour les enfreindre ... Je plaisante, vous ne pouvez pas enfreindre les lois, mais la science-fiction (et quasi scientifique) nous offre des moyens de contourner les principes de la SRT.

Méthodes de mouvements super légers dans l'espace-temps

Ponts d'Einstein-Rosen

Les ponts Einstein-Rosen , également connus sous le nom de trous de ver ou trous de ver, sont peut-être le moyen le plus connu de voyage interstellaire - et existent probablement. La théorie générale de la relativité d'Albert Einstein a prédit l'existence de trous de ver, bien qu'ils n'aient pas encore été découverts.

En termes simples, le pont Einstein-Rosen est un tunnel dans l'espace provoqué par la déformation de l'espace-temps. Des objets massifs, tels que des étoiles ou des trous noirs, courbent le temps et l'espace, tout comme une boule de bowling plie un trampoline. Un objet suffisamment massif peut tellement plier l'espace-temps qu'il crée une connexion entre deux points assez éloignés à l'état normal.

Imaginez une feuille de papier et deux points dessus. Vous devez aller d'un point à un autre, et si vous vous déplacez strictement sur la surface du papier, ce "voyage" prendra un certain temps. Cependant, si nous plions la feuille de sorte que les points coïncident et la percons à cet endroit avec un crayon, puis en utilisant le crayon comme tunnel (ou pont), nous réduirons considérablement la distance entre les points.



L'entrée du trou de ver était souvent représentée comme une entrée du tunnel, ce qui est logique étant donné le nom. Mais c'est une idée fausse. Dans le film "Interstellaire", ce moment est montré correctement - du point de vue de l'observateur dans l'espace tridimensionnel, le trou de ver doit ressembler à une sphère.

Les trous de ver sont une méthode tentante pour les mouvements interstellaires car ils ne vous obligent pas à dépasser la vitesse de la lumière. La physique nous dit que rien ne peut bouger plus vite que la lumière. Mais avec les trous de ver, d'énormes distances interstellaires peuvent être surmontées sans enfreindre cette loi.

Moteur de distorsion

Warp, technologie FTL, qui a actuellement une réelle chance d' être mise en œuvre. La distorsion peut être appelée en toute sécurité la façon la plus réaliste de se déplacer au-dessus de la vitesse de la lumière connue. Qu'il ne reste pour l'instant que sous forme de formules sur papier. Il s'agit du moteur Alcubierre .



Le principe d'action découle d'une manière de contourner la théorie spéciale de la relativité, qui postule que rien dans l'espace ne peut se déplacer plus vite que la vitesse de la lumière. Le «chemin» est que ce postulat ne s'applique pas à l'espace lui-même, qui peut se contracter et s'étirer sous diverses influences, par exemple, le champ gravitationnel, le moteur Warp comprime l'espace devant le navire et l'agrandit derrière le navire, déplaçant la bulle spatiale habituelle avec le navire vers l'avant .

Dans l'univers Star Trek, ces moteurs développent des vitesses plutôt modestes selon les normes de la science-fiction - Les voyages en entreprise étaient limités à un secteur de la galaxie près du système solaire (~ 1500 années-lumière), ont pris des années et ont laissé un tas de taches blanches et de zones inexplorées.

Hyperespace

Il n'y a pas si longtemps, des données expérimentales détaillées sont apparues à partir du vaisseau spatial WMAP sur les inhomogénéités de la température du CMB, qui est l'un des principaux objets d'observation dans l'étude de notre univers. Une analyse de ces données a révélé une grande anomalie dans la distribution angulaire des fluctuations du CMB à faibles harmoniques. L'une des explications de ce phénomène était la théorie selon laquelle la topologie de notre univers est différente d'un plan ou d'une boule en trois dimensions. Lorsque l'on considère la topologie de notre univers sous la forme d'un dodécaèdre, les calculs théoriques convergent étroitement avec les données expérimentales.

«Un univers tridimensionnel plat et topologiquement complexe ne peut être construit qu'à partir de cubes, de parallélépipèdes et de prismes hexagonaux. Dans le cas d'un espace incurvé, de telles propriétés sont possédées par une classe plus large de figures. Dans ce cas, les spectres angulaires les mieux obtenus dans l'expérience WMAP sont cohérents avec le modèle de dodécaèdre de l'Univers. " Mikhail Prokhorov, docteur en sciences physiques et mathématiques, chercheur principal, Département d'astrophysique relativiste, Institut astronomique d'État de Sternberg.

Ainsi, la possibilité de l'existence d'hyperespace de l'Univers, dans lequel notre univers limité est présent, est indiquée par des théories basées sur des données pratiques sur CMB. Cependant, même s'il existe un hyperespace, pour se déplacer dans cet espace, une sorte de moteur spécial est nécessaire.

Imaginez que vous avez une vallée devant vous et que vous devez atteindre un point au-delà de la vallée. Comme vous ne pouvez vous déplacer que sur une surface plane (dans un espace à deux dimensions), vous devez soit contourner l'obstacle, soit descendre dans la vallée, le traverser, puis monter. Mais si vous avez à votre disposition un avion qui peut se déplacer dans un espace tridimensionnel, vous arriverez là où vous en avez besoin en ligne droite.

En substance, l'hyperespace a une métrique différente de l'espace tridimensionnel ordinaire et le mouvement y est similaire au mouvement dans un trou de ver, seuls les tunnels peuvent connecter non pas un, mais plusieurs points qui sortent dans l'espace tridimensionnel ordinaire. De plus, le mouvement dans l'hyperespace lui-même sera visuellement différent du mouvement dans le trou de ver (contrairement aux illustrations populaires), car la structure tridimensionnelle de l'univers «enveloppera» le voyageur dans l'hyperespace. Je pense que si cela est possible, alors le spectacle est vraiment fascinant - les étoiles visibles, les nébuleuses ou des amas galactiques entiers - rampent lentement et s'étirent, changeant la palette de couleurs pendant le passage à la zone rouge cosmologique (?).

L'idée du mouvement hyperespace, à mon avis, a été filmée avec succès dans le film "Contact" en 1997. (basé sur le roman de Carl Sagan, le film a remporté le prix Hugo. 2e place dans la liste des films de science-fiction les plus fiables selon la NASA). Dans celle-ci, l'installation, dont les dessins ont été reçus par un signal d'une civilisation extraterrestre capturée par l'héroïne du film, a créé des manipulations avec une énergie exotique et a ainsi «passé» la cabine avec une personne à travers l'espace intérieur de la sphère. Apparemment, la cabine est tombée dans l'hyperespace, dans le «tunnel» déjà créé. Il s'est avéré qu'il existe un grand nombre de ces tunnels à travers la galaxie, et ils sont tous créés par une civilisation plus ancienne. Eh bien, cela vient des paroles du représentant de la course, dont le signal a été capté par l'héroïne du film. C'est ça les gars. Personnellement, j'ai ce film en haut. Mais comme le montre la pratique, tout le monde n'aime pas ça.

Téléportation immatérielle

Nous savons que l'explication la plus courante de la téléportation est le mouvement instantané d'un objet matériel dans l'espace à une distance arbitraire.
Dans ce contexte, vous pouvez utiliser le trou de ver, mais nous en avons déjà parlé, alors parlons d'une manière fondamentalement différente.

Et nous nous intéressons à la téléportation d'informations sur une substance, jusqu'à une photographie quantique, d'un état.

Le processus est approximativement le suivant: votre corps place l'installation au point A, qui vous numérise jusqu'aux particules subatomiques et à leur état quantique, puis numérise votre copie. Après cela, l'état quantique est transmis en un seul flux via des canaux de communication standard. Mais il y a un problème - il s'agit d'une interdiction de transmission ultra-légère de données, selon SRT, en revanche, si la science prouve l'existence de particules hypothétiques avec une masse au repos négative ou imaginaire, comme le tachyon, les informations sur l'objet peuvent être transmises à une vitesse superluminale. Ou peut-être même à l'aide d'ondes gravitationnelles (?). Après cela, au point B, la personne est recréée au niveau quantique et le tour est joué - elle est déjà à destination. Des discussions sur "l'âme" détruite dans l'installation. Et je l'omets, car je suis athée et je n'en prends pas en compte (litière).

Cette méthode est bonne en ce que pour la téléportation quantique d'un objet matériel, vous n'avez pas besoin d'utiliser la courbure de l'espace-temps et de dépenser une énorme quantité d'énergie. Le problème, bien sûr, réside dans la livraison initiale de l'installation elle-même, qui reproduira l'objet au point B. Mais il peut également être livré de manière plus longue, sans se limiter à une ou plusieurs vies humaines.

Remise à zéro de la masse

Tous les vaisseaux spatiaux de l'univers Mass Effect utilisent d'une manière ou d'une autre l'élément zéro, qui génère l'effet de masse désigné, soit en réduisant la masse des objets autour de lui, soit en l'augmentant. Ainsi, il est possible de tourner la théorie de la relativité et de dépasser la vitesse de la lumière.

Les voyages ordinaires entre les planètes et les étoiles proches sont effectués à l'aide de moteurs FTL, qui ne peuvent que réduire la masse du navire. Pour les vols interstellaires sur de longues distances, le relais de masse est utilisé - d'immenses stations construites autour de noyaux denses constitués d'un élément zéro. Les relais sont généralement liés à un ou plusieurs autres relais et sont capables de créer un couloir dans lequel la masse disparaît pratiquement, transférant presque instantanément le navire à des milliers d'années-lumière

Courbes fermées de type temps

La dernière forme de mouvement supraluminique que nous considérons à première vue semble la moins scientifique.

Depuis 55 ans, la série Doctor Who raconte les aventures dans le temps et l'espace du Docteur et de ses compagnons humains. Quels véhicules utilisaient-ils? Une grande boîte bleue connue sous le nom de TARDIS (Time and Relative Dimension in Space), qui peut les transférer à tout endroit et à tout moment.

Construits (ou plutôt cultivés) par l'ancienne race des Time Lords, les TARDIS sont plus magiques que la technologie Mass Effect. Comme le Docteur lui-même l'a expliqué, son véhicule est une "figovina temporaire-svremennoe ouatée tremblante". Il semble y avoir une sorte de retard lors du déplacement dans le TARDIS - c'est-à-dire qu'il est plus proche de l'hyperdrive que du téléportateur. Mais, en fait, le TARDIS disparaît ici, vole à travers le «tourbillon temporaire» et y apparaît. C’est tout ce que vous devez vraiment savoir.



Ou pas? Il s'avère que le TARDIS a une base encore plus théorique que l'hyperespace.

En 2013, les physiciens Benjamin C.Tippett et David Tsang ont publié un article proposant les fondements théoriques de la création d'une machine en temps réel, à savoir un moyen de voyager dans votre passé. L'article était intitulé «Domaines rétrogrades achnroniques transversaux dans l'espace-temps» (consultez l'abréviation).

Tippett et Tsang décrivent un voyageur temporel dans une bulle spatio-temporelle qui pénètre dans une courbe fermée semblable au temps (essentiellement la même chose que le pont Einstein-Rosen). Dans cette courbe, le voyageur peut aller n'importe où sur sa propre chronologie, tandis qu'à l'intérieur de la bulle, le temps semble s'écouler comme d'habitude.

Deux physiciens ont même suggéré que les courbes temporelles peuvent être séparées et connectées, ce qui permet de voyager non seulement sur votre propre chronologie, mais partout dans le temps et l'espace.

Eh bien, comme tout ce que je pourrais vous offrir.

Certes, j'ai raté quelque chose ou même suis allé trop loin dans le domaine de la fantaisie. J'attends donc votre version dans les commentaires.