Ученые DARPA случайно создали первый в мире "Пузырь Алькубьерре"

Пузырь Алькубьерре — идея, основанная на решении уравнений Эйнштейна, предложенная мексиканским физиком-теоретиком Мигелем Алькубьерре, в которой космический аппарат может достичь сверхсветовой скорости.

Первопроходец в области создания варп-двигателей и бывший специалист НАСА по варп-двигателям доктор Гарольд Г "Сонни" Уайт сообщил об успешном создании реального "варп-пузыря". По словам Уайта, это первое в своем роде достижение его команды Limitless Space Institute (LSI) устанавливает новую отправную точку для тех, кто пытается создать полноразмерный космический корабль, способный к движению с варповым ускорением.

"Чтобы быть ясным, наша находка - это не аналог варп-пузыря, это настоящий, хотя и скромный и крошечный, варп-пузырь", - сказал Уайт в интервью, это не что иное, как создание настоящего, реального варп-пузыря. "Отсюда и значимость".

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВАРП-ДВИГАТЕЛИ И НАУЧНЫЕ ПРОВИДЦЫ

В 1994 году мексиканский математик Мигель Алькубьерре предложил первое математически обоснованное решение проблемы варп-двигателя. Точнее, он описал систему приведения в движение космического корабля, ранее существовавшую только в научной фантастике, которая может перемещаться в космосе со скоростью выше скорости света, не нарушая принятых в настоящее время законов физики.

Это решение было высоко оценено за его элегантную математику, но в то же время подверглось осуждению за использование теоретических материалов и огромных количеств энергии, которые практически невозможно реализовать на практике.

Более десяти лет спустя эта теория претерпела значительные изменения, когда доктор Уайт, работавший в то время в НАСА специалист по варп-двигателям и основатель весьма уважаемой лаборатории Eagleworks, переработал оригинальную метрику Алькубьерре и привел ее в каноническую форму. Это изменение в конструкции значительно снизило требования к экзотическим материалам и энергии, характерные для первоначальной концепции, и, похоже, дало исследователям и поклонникам научной фантастики хотя бы проблеск надежды на то, что реальный варп-двигатель однажды станет реальностью. Это также привело к неофициальному переименованию первоначального теоретического проекта, который теперь чаще называют "Варп-двигателем Алькубьерре/Белых".

С тех пор "The Debrief" рассказывал о ряде физиков и инженеров, пытавшихся создать жизнеспособный варп-двигатель, включая целую группу международных исследователей, работающих над варп-двигателем, не требующим экзотической материи. Однако, как и Алькубьерре и Уайт до них, концепции варпа этих потенциальных мечтателей все еще остаются теоретическими.

Теперь, похоже, ситуация изменилась.

ВРЕМЯ - ЭТО ВСЕ, ОСОБЕННО НА ВАРП-СКОРОСТИ

Часто говорят, что время - это все. Поэтому неудивительно, что, когда доктор Уайт начал свои последние исследования, финансируемые DARPA, по созданию специальных полостей Казимира (уникальной микромасштабной структуры, имеющей множество перспективных применений), он определенно не ожидал наткнуться на это потенциально историческое открытие, особенно в поддержку теоретической концепции, которая часто определяла его публичную персону.

"Некоторые работы, которые мы выполняли для Научного управления оборонной промышленности DARPA, заключались в изучении нестандартных геометрий полостей Казимира", - объяснил Уайт на Форуме по двигательной энергетике Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA) в августе 2021 года. "В процессе выполнения этой работы мы как бы случайно сделали открытие".

Не вдаваясь в сложную физику полостей Казимира и дразнящих квантовых сил, часто наблюдаемых в этих необычных структурах, достаточно сказать, что они никак не связаны с теорией или механикой варп-двигателя. По крайней мере, раньше они никогда не были связаны. Но, говорит Уайт, это работа, которой он и его команда LSI увлечены, и то, что, по мнению DARPA, имеет ряд возможных применений.

Так что, по чистому ли совпадению или по какой-то личной судьбе, похоже, что один из немногих инженеров на планете, который сразу бы понял, на что он смотрит, когда проводил свои исследования полости Казимира, оказался в нужном месте в нужное время, чтобы заметить поразительное сходство между своим страстным проектом по варп-двигателю и текущими исследованиями, наблюдение, которое иначе могло бы остаться незамеченным.

"Я думаю, это отличный пример того, что иногда вы делаете работу по одной причине, а находите что-то другое, чего не ожидали найти", - сказал Уайт на конференции AIAA.

Поэтому, по крайней мере, в данном конкретном случае, кажется, что время - это действительно все".

ЭКСПЕРТНАЯ ОЦЕНКА И ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ВАРП-ПУЗЫРЯ

"При проведении анализа в рамках проекта, финансируемого DARPA, для оценки возможной структуры плотности энергии, присутствующей в полости Казимира, как предсказывает модель динамического вакуума", - говорится в фактических выводах, опубликованных в рецензируемом Европейском физическом журнале, - "была обнаружена микро/наномасштабная структура, которая предсказывает отрицательное распределение плотности энергии, близко соответствующее требованиям метрики Алькубьерре".

Или, говоря более простым языком, как это сделал Уайт: "Насколько мне известно, это первая статья в рецензируемой литературе, в которой предложена реализуемая наноструктура, предсказывающая проявление настоящего, хотя и скромного, пузыря искривления".

Эта удачная находка, говорит Уайт, не только подтверждает предсказанную "тороидальную" структуру и отрицательные энергетические аспекты пузыря искривления, но и привела к потенциальным путям, по которым он и другие исследователи могут следовать при попытке разработать и однажды действительно построить реальный космический корабль, способный к искривлению.

"Это потенциальная структура, которую мы можем предложить сообществу и которую можно построить, чтобы создать отрицательное распределение плотности энергии вакуума, очень похожее на то, что требуется для искривления пространства Алькубьерре", - объяснил Уайт.

ПРЕДЛАГАЕМЫЙ ПУТЬ ВПЕРЕД

Для дальнейшей оценки своих новаторских результатов и продвижения исследований вперед Уайт и его команда разработали предлагаемый дизайн для проверяемого, наномасштабного "варп-двигателя".

"В частности, - сказал Уайт во время презентации на AIAA, - модель игрушки, состоящая из сферы диаметром 1 микрон, расположенной в центре цилиндра диаметром 4 микрона, была проанализирована и показала трехмерную плотность энергии Казимира, которая хорошо коррелирует с требованиями метрики искривления Алькубьерре".

"Эта качественная корреляция, - добавляет он, - позволяет предположить, что эксперименты на чипе могут быть исследованы для попытки измерения крошечных признаков, иллюстрирующих присутствие предполагаемого явления: реального, хотя и скромного, пузыря искривления".

Уайт развил эту идею:

"Это потенциальная структура, которую мы можем предложить сообществу и которую можно построить, чтобы создать распределение плотности энергии отрицательного вакуума, очень похожее на то, что требуется для искривления пространства Алькубьерре".

На вопрос заданный ему в декабре, построила ли его команда и испытала ли она предложенный нано-масштабный проект искривителя после того августовского заявления, и есть ли у них планы сделать это, Уайт ответил: "Мы не изготавливали одномикронную сферу в середине 4-микронного цилиндра". Однако, отметил он, если бы команда LSI в какой-то момент взялась за это, "мы бы, вероятно, использовали 3D-принтер nanoscribe GT, печатающий в нанометровом масштабе". Короче говоря, у них есть средства, теперь им просто нужна возможность.

В настоящее время "нет никаких планов по этому поводу", объяснил Уайт, так как "мы сосредоточены на создании специальных полостей Казимира".

Тем не менее, предложив этот дальнейший путь для будущих исследований, Уайт и его команда также наметили второй проверяемый эксперимент, который включает в себя нанизывание ряда этих созданных Казимиром пузырьков искривления в конфигурацию, подобную цепочке. По его словам, такая конструкция позволит исследователям лучше понять физику уже созданной структуры пузыря искривления, а также то, как корабль может однажды пересечь реальное пространство внутри такого пузыря искривления.

"Мы могли бы провести исследование оптических свойств в результате работы этих маленьких, наномасштабных пузырьков искривления", - объяснил Уайт на конференции AIAA. "Собирая большое количество таких пузырьков в ряд, мы можем увеличить величину эффекта, чтобы мы могли его увидеть (и изучить)".