Uma pessoa é sempre motivada pelo desejo pelo desconhecido, e até possui um neurotransmissor especial - a dopamina, que é um motivador químico para a obtenção de informações. O cérebro precisa constantemente de um fluxo de novos dados e, mesmo que esses dados não sejam necessários para a sobrevivência, acontece que existe um mecanismo e é pecado não usá-lo.
No artigo abaixo, gostaria de descrever as formas de ficção científica de mudar para estrelas e galáxias distantes, atualmente disponíveis no âmbito de teorias e hipóteses científicas.
Diante do cosmos, a maioria dos assuntos humanos parece insignificante, até insignificante. Karl Sagan, 1980
Cada pessoa pelo menos uma vez na vida levantou a cabeça em uma tarde quente de verão e observou as estrelas. A profundidade do espaço atrai e causa admiração, alguém, novamente, por um curto período de tempo, e alguém por toda a vida.
O que tem ai? Existe vida lá? E que milagres podem ser nesses inúmeros mundos?
Naturalmente, o único caminho para chegar lá e descobrir é viajar no espaço-tempo para essas estrelas distantes, planetas, nebulosas e até mesmo - GALÁXIAS.
Mas infelizmente e ah - a hora não é certa. A única coisa que nossas tecnologias de movimento chegaram não está muito longe do sistema solar, graças às sondas automáticas do projeto Voyager, das quais a
Voyager 1 foi lançada em 1977!
Mas, para falar seriamente sobre outros mundos, precisamos de uma velocidade pelo menos igual à velocidade da luz e, idealmente, superluz.
O que está no caminho?
Tudo é simples aqui - as leis da física são fundamentais, além disso, fundamentais.Lei da causalidade
O ponto principal é que a investigação não pode estar à frente da causa. Ninguém nunca viu, por exemplo, um pato cair morto pela primeira vez e depois um caçador demitido. Em velocidades superiores a C, a sequência de eventos se inverte e a fita horária é rebobinada. Isso pode ser facilmente verificado a partir do seguinte argumento simples.
Suponha que estamos em uma determinada nave espacial se movendo mais rápido que a luz. Então, gradualmente, alcançamos a luz emitida pela fonte em tempos cada vez mais antigos. Primeiro, nós alcançávamos os fótons emitidos, digamos, ontem, e emitíamos anteontem, então - uma semana, um mês, um ano atrás e assim por diante. Se a fonte da luz fosse um espelho refletindo a vida, primeiro veríamos os eventos de ontem, depois anteontem e assim por diante. Poderíamos ver, digamos, um velho que gradualmente se transforma em um homem de meia idade, depois em um jovem, em um jovem, em uma criança ... Ou seja, o tempo voltava, passávamos do presente para o passado. Causas e efeitos mudariam de lugar.Limitações da Antiguidade Alberta
(Teoria Especial da Relatividade)Além do problema de causalidade, a natureza estabeleceu condições ainda mais rigorosas: é impossível obter movimento não apenas com velocidade superluminal, mas também com uma velocidade igual à velocidade da luz - você só pode
abordá-lo . Da teoria da relatividade, segue-se que, com o
aumento da velocidade do movimento, surgem três circunstâncias: a
massa do objeto em movimento
aumenta , seu tamanho diminui na direção do movimento e o
fluxo de tempo nesse objeto
diminui (do ponto de vista do observador externo "em repouso"). Em velocidades comuns, essas mudanças são desprezíveis, mas à medida que se aproximam da velocidade da luz, elas se tornam mais visíveis e, no limite - a uma velocidade igual a C - a massa se torna
infinitamente grande , o objeto perde completamente o tamanho na direção do movimento e o
tempo para . Portanto, nenhum corpo material pode atingir a velocidade da luz. Somente a própria luz tem essa velocidade! (Na velocidade próxima à luz, a partícula "que penetra", o neutrino, ainda está em movimento).
Em geral, além dos problemas descritos acima, existem muitos problemas, por exemplo, em velocidade próxima à da luz, quando um objeto pesando 1 kg colide com um grão de areia, é liberada uma quantidade de energia que permite que 10 mil toneladas de aço sejam convertidas em vapor em 1 segundo. Se compararmos isso com a massa real da nave estelar, o poder da explosão será igual ou superior ao poder dos processos nucleares que ocorrem no Sol.Mas o esperto não subirá, o esperto contornará, porque existem leis para quebrá-las ... Estou brincando, você não pode infringir as leis, mas a ficção científica (e quase científica) nos oferece maneiras de contornar os princípios da SRT.
Métodos de movimentos super leves no espaço-tempo
Pontes de Einstein-Rosen
As pontes de Einstein-Rosen , também conhecidas como buracos de minhoca ou buracos de minhoca, são talvez os meios mais conhecidos de viagens interestelares - e provavelmente existem. A teoria geral da relatividade de Albert Einstein previu a existência de buracos de minhoca, embora ainda não tenham sido descobertos.
Em termos simples, a ponte Einstein-Rosen é um túnel no espaço causado pela deformação do espaço-tempo. Objetos maciços, como estrelas ou buracos negros, dobram o tempo e o espaço, assim como uma bola de boliche dobra um trampolim. Um objeto suficientemente grande pode dobrar tanto o espaço-tempo que cria uma conexão entre dois pontos que são bastante remotos no estado normal.
Imagine uma folha de papel e dois pontos nela. Você precisa ir de um ponto a outro e, se você se mover estritamente na superfície do papel, essa "jornada" levará algum tempo. No entanto, se dobrarmos a folha para que os pontos coincidam e furarmos neste local com um lápis, usando um lápis como túnel (ou ponte), reduziremos significativamente a distância entre os pontos.
A entrada para o buraco de minhoca era frequentemente representada como uma entrada para o túnel, o que faz sentido devido ao nome. Mas isso é um equívoco. No filme "Interestelar", esse momento é mostrado corretamente - do ponto de vista do observador no espaço tridimensional, o buraco de minhoca deve parecer uma esfera.
Buracos de minhoca são um método tentador para movimentos interestelares porque não exigem que você exceda a velocidade da luz. A física nos diz que nada pode se mover mais rápido que a luz. Mas com buracos de minhoca, grandes distâncias interestelares podem ser superadas sem violar essa lei.
Motor de urdidura
Warp, tecnologia FTL, que no momento tem uma
chance real de ser implementada. A urdidura pode ser seguramente chamada de maneira mais realista de se mover acima da velocidade da luz conhecida. Deixe por enquanto permanecer apenas na forma de fórmulas no papel. É sobre
o motor Alcubierre .
O princípio da ação segue de uma maneira de contornar a Teoria Especial da Relatividade, que postula que nada no espaço pode se mover mais rápido que a velocidade da luz. O "caminho" é que esse postulado não se aplica ao espaço propriamente dito, que pode se contrair e se esticar de várias influências, por exemplo, o campo gravitacional, o mecanismo de urdidura comprime o espaço na frente do navio e o expande para trás do navio, movendo a bolha espacial comum junto com o navio para frente .
No universo Jornada nas Estrelas, esses motores desenvolvem velocidades bastante modestas pelos padrões da ficção científica - as viagens corporativas eram limitadas a um setor da galáxia próximo ao Sistema Solar (~ 1.500 anos-luz), levavam anos e deixavam um monte de manchas brancas e áreas inexploradas.
Hiperespaço
Não faz muito tempo,
surgiram dados experimentais detalhados da sonda WMAP sobre as não homogeneidades da temperatura do CMB, que é um dos principais objetos de observação no estudo de nosso universo. Uma análise desses dados revelou uma grande anomalia na distribuição angular de flutuações do CMB em baixos harmônicos. Uma das explicações para esse fenômeno foi a teoria de que a topologia do nosso universo é diferente de um plano ou bola tridimensional. Ao considerar a topologia do nosso universo na forma de um dodecaedro, os cálculos teóricos convergem de perto com os dados experimentais.
“Um universo tridimensional plano topologicamente complexo só pode ser construído com base em cubos, paralelepípedos e prismas hexagonais. No caso do espaço curvo, essas propriedades são possuídas por uma classe mais ampla de figuras. Nesse caso, os espectros angulares melhor obtidos no experimento WMAP são consistentes com o modelo de dodecaedro do universo. ” Mikhail Prokhorov, Doutor em Ciências Físicas e Matemáticas, Pesquisador Principal, Departamento de Astrofísica Relativística, Instituto Astronômico do Estado de Sternberg.
Assim, a possibilidade da existência do hiperespaço do Universo, em que nosso universo limitado está presente, é indicada por teorias baseadas em dados práticos no CMB. No entanto, mesmo que exista hiperespaço, para mover nesse espaço, é necessário algum tipo de mecanismo especial.
Imagine que você tem um vale à sua frente e precisa chegar a um ponto além do vale. Como você só pode se mover em uma superfície plana (no espaço bidimensional), é necessário contornar o obstáculo ou descer no vale, atravessá-lo e subir. Mas se você tiver um avião que possa se mover no espaço tridimensional, você chegará onde precisa em uma linha reta.Em essência, o hiperespaço tem uma métrica diferente do espaço tridimensional comum e o movimento é semelhante ao movimento em um buraco de minhoca, apenas os túneis podem conectar não um, mas vários pontos ao mesmo tempo que saem para o espaço tridimensional comum. Além disso, o movimento no hiperespaço diferirá visualmente do movimento no buraco de minhoca (ao contrário das ilustrações populares), pois a estrutura tridimensional do universo "envolverá" o viajante dentro do hiperespaço. Eu acho que se isso for possível, então o espetáculo é realmente fascinante - estrelas visíveis, nebulosas ou aglomerados galácticos inteiros - se espalham e se estendem lentamente, mudando a paleta de cores durante a mudança para a zona vermelha cosmológica (?).
A ideia do movimento do hiperespaço, na minha opinião, foi filmada com sucesso no filme "Contato" em 1997. (baseado no romance de Carl Sagan, o filme ganhou o Prêmio Hugo. 2º lugar na lista dos filmes de ficção científica mais confiáveis de acordo com a NASA). Nela, a instalação, cujos desenhos foram recebidos por um sinal de uma civilização extraterrestre capturada pela heroína do filme, criou manipulações com energia exótica e, como resultado, "passou" a cabine com uma pessoa pelo espaço interior da esfera. Aparentemente, a cabine caiu no hiperespaço, no "túnel" já criado. Como se viu, existem muitos desses túneis por toda a galáxia, e todos são criados por uma civilização mais antiga. Bem, isso é das palavras do representante da corrida, cujo sinal foi capturado pela heroína do filme. É isso aí pessoal. Pessoalmente, tenho este filme no topo. Mas, como mostra a prática, nem todo mundo gosta.
Teletransporte imaterial
Sabemos que a explicação mais comum para o teletransporte é o movimento instantâneo de um objeto material no espaço a uma distância arbitrária.
Nesse contexto, você pode usar o buraco de minhoca, mas já conversamos sobre isso, então vamos falar de uma maneira fundamentalmente diferente.
E estamos interessados no teletransporte de informações sobre uma substância, até uma fotografia quântica, de um estado.
O processo é aproximadamente o seguinte: Seu corpo coloca a instalação no ponto A, que examina as partículas subatômicas e seu estado quântico e, em seguida, digitaliza sua cópia. Depois disso, o estado quântico é transmitido em um único fluxo através dos canais de comunicação padrão. Mas há um problema - isso é uma proibição da transmissão de dados sob superluz, de acordo com a SRT, por outro lado, se a ciência provar a existência de partículas hipotéticas com uma massa de repouso negativa ou imaginária, como o táquion, informações sobre o objeto podem ser transmitidas em velocidade superluminal. Ou talvez até com a ajuda de ondas gravitacionais (?). Depois disso, no ponto B, a pessoa é recriada no nível quântico e pronto - ela já está no destino. Discussões sobre a “alma” destruída na instalação e eu o omito, porque sou ateu e não levo isso em conta (lixo).
Esse método é bom, pois para o teletransporte quântico de um objeto material, você não precisa usar a curvatura do espaço-tempo e gastar uma enorme quantidade de energia. O problema, é claro, está na entrega inicial da própria instalação, que reproduzirá o objeto no ponto B. Mas também pode ser entregue de maneiras mais longas, não limitadas a uma ou mais vidas humanas.
Massa zero
Todas as naves espaciais do universo Mass Effect, de uma maneira ou de outra, usam o Elemento Zero, que gera o Mass Effect designado, reduzindo a massa de objetos ao seu redor ou aumentando-o. Assim, é possível mudar a Teoria da Relatividade e exceder a velocidade da luz.
Viagens comuns entre planetas e estrelas próximas são feitas usando motores FTL, que podem apenas reduzir a massa do navio. Para vôos interestelares a longas distâncias, o Mass Relay é usado - grandes estações construídas em torno de núcleos densos que consistem em um elemento zero. Os relés geralmente estão ligados a um ou mais relés e são capazes de criar um corredor no qual a massa praticamente desaparece, transferindo quase instantaneamente o navio para milhares de anos-luz
Curvas de tempo fechado
A última forma de movimento superluminal, que consideramos à primeira vista, parece a menos científica.
Por 55 anos, a série Doctor Who conta histórias de aventuras no tempo e no espaço do Doctor e de seus companheiros humanos. Quais veículos eles usaram? Uma grande caixa azul conhecida como TARDIS (Tempo e Dimensão Relativa no Espaço), que pode transferi-los para qualquer lugar e a qualquer hora que eles desejarem.
Construídos (ou melhor, crescidos) pela antiga raça dos Time Lords, os TARDIS são mais mágicos que a tecnologia Mass Effect. Como o próprio médico explicou, seu veículo é uma "sovemennoe figovina temporária e trêmula". Parece haver algum tipo de atraso ao se mover no TARDIS - isto é, está mais próximo do hiperdrive do que do teletransportador. Mas, de fato, o TARDIS desaparece aqui, voa através do "turbilhão temporário" e aparece lá. É tudo o que você realmente precisa saber.
Ou não? Acontece que o TARDIS tem ainda mais base teórica do que o hiperespaço.
Em 2013, os físicos Benjamin C.Tippett e David Tsang publicaram um artigo propondo os fundamentos teóricos da criação de uma máquina de tempo real, ou seja, uma maneira de viajar para o seu passado. O artigo foi intitulado
“Domínios retrógrados acnronais atravessáveis no espaço-tempo” (confira a abreviação).
Tippett e Tsang descrevem um viajante do tempo em uma bolha do espaço-tempo que entra em uma
curva fechada semelhante ao tempo (essencialmente o mesmo que a ponte de Einstein-Rosen). Dentro dessa curva, o viajante pode ir a qualquer lugar em sua própria linha do tempo, enquanto dentro da bolha o tempo parece fluir como de costume.
Dois físicos chegaram a sugerir que curvas semelhantes ao tempo podem ser separadas e conectadas, possibilitando viajar não apenas na sua própria linha do tempo, mas em qualquer lugar no tempo e no espaço.
Bem, como tudo o que eu poderia lhe oferecer.
Certamente eu perdi alguma coisa ou até fui longe demais no reino da fantasia. Então, eu estou esperando sua versão nos comentários.