Что такое двигатель деформации пространства - Авто Сфера №76
Avtosfera76.ru

Авто Сфера №76
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое двигатель деформации пространства

Варп-двигатель

Варп-двигатель (англ. Warp drive , двигатель искривления) — cобирательный, фантастический научно-теоретический образ технологии или явления из вымышленной вселенной Star Trek, позволяющей попасть из одной точки пространства в другую быстрее, чем это делает свет. Это становится возможным благодаря генерации специального поля искривления (варп-поля), которое окутывает судно и искажает пространственно-временной континуум космического пространства, перемещая его. Двигатель искривления не разгоняет физическое тело быстрее скорости света в обычном пространстве, но использует свойства пространства — времени для перемещения быстрее, нежели это происходит с плоской электромагнитной волной (свет) в вакууме.

Суть [ править ]

Мексиканский ученый-физик Мигель Алькубьерре загорелся идеей изобрести реалистичный способ сверхсветового движения, насмотревшись известного сериала Star Trek. В этом сериале сверхсветовые полёты осуществляются с помощью двигателя искривления пространства, или варп-двигателя. Искривляя пространство, корабли в этом сериале могут летать быстрее света по прямой и по кривой, видеть куда летят, поворачивать и тормозить, когда захотят.

Принцип действия двигателя по выкладкам Алькубьерре — создание двух зон искривленного пространства спереди и сзади корабля. Спереди положительная масса, сзади отрицательная. Положительная масса тянет, отрицательная толкает. Причем тянет и толкает вовсе не сам корабль, а кусок пространства, в котором он находится. В результате корабль не испытывает никакого ускорения, и в нём царит блаженная невесомость, а пространство внутри «пузыря» между массами движется вперёд удивительно быстро. Ограничения же на скорость передвижения кусков пространства в теории относительности нет никакого.

При этом, как водится, Алькубьерре «сделать хотел грозу, а получил козу». Хотел поверить выкладками Star Trek, а вышли ну натуральные Star Wars. Расчеты показали, что летать таким способом можно, но при превышении скорости света корабль скрывается за горизонтами событий и становится невидимым (хотя отнюдь не неосязаемым, и может столкнуться с объектами в космосе — космос не кукурузное поле!), летит строго по прямой, не может сам затормозить посередине полёта, не может свернуть и не может видеть, куда летит — впереди виден только голубой свет.

Вдобавок обнаружилась куча технических проблем, которые на тот момент казались непреодолимыми. Первая и главная — на варп-прыжок требовалась энергия, равная (по E=mc 2 ) более, чем массе всей Вселенной. Вторая — то, что остановить двигатель Алькубьерре вообще непонятно, как. Из-за горизонтов событий корабль причинно не связан ни с пузырем пространства, ни с внешним миром. Остановить его может только какое-то действие снаружи, из внешнего мира. Например, добрые пришельцы поймают корабль. Или он напорется на гравитационную яму какой-нибудь звезды, половинки пузыря пойдут вразнос и он лопнет сам. Что в последнем случае станет с кораблём — пока неизвестно. По причине этих проблем сам Алькубьерре отказался разрабатывать идею далее, сочтя её абсолютно непрактичной.

Идею допилили другие учёные — Натарио, Кливер, Обоуси, Уайт и ещё целый ряд физиков. Оказалось, проблемы с огромной энергией можно и избежать, всё зависит от геометрии пузыря. Текущая прикидка энергоемкости наиболее оптимизированного варп-прыжка — 100—200 кг энергии. Это всё равно много (маленькую энергию килограммами не меряют), но это уже не запредельно много. Экзотическую материю как таковую пока не получили, но уже известен ряд подобных ей состояний материи со схожими свойствами (например, вакуум Казимира или особым образом обработанный бозе-эйнштейновский конденсат рубидия). Осталась нерешенной единственная проблема: как остановить пузырь. Эту проблему для себя может решить уже сам писатель-фантаст, решивший взять двигатель Алькубьерре на вооружение: авторским произволом установить, что при столкновении с гравитационной ямой звезды пузырь лопается, а корабль остается абсолютно целым.

В 2018 году студент университета Алабамы Джозеф Агнью опубликовал довольно оптимистичного толка научную работу, в которой он подводил итоги исследованиям варп-двигателя за последние десятилетия. В целом, особых препятствий к реализации такого проекта он не обнаружил, скорее наоборот — обнаружение детектором LIGO гравитационных волн от слияния черных дыр показало, что пространству-времени присущи рябь и возмущение, что должно подтвердить принципиальную возможность двигателя. Совсем недавно немецкий ученый Эрик Ленц опубликовал работу в серьезном рецензируемом журнале, в которой говорилось о возможности использования обычной энергии для создания особого класса т.н солитонов — особых волн, способных обеспечить ‘деформацию’ пространства-времени не прибегая к нефизической негативной энергии. Но затраты энергии на такой перелет все еще огромные (на 30-60 порядков выше массы Юпитера, полностью переработанной в энергию), хотя ученый не исключает возможности уменьшения до килограммов или даже граммов, в отдаленной перспективе (в конце концов, сам Алькубьерре поначалу получил еще более грандиозные требования по отрицательной массе, из-за чего совершенно и охладел к собственной идее; уже потом продолжатели пересчитали и поняли, что так много не нужно).

Читать еще:  Датчик температуры масла двигателя замена

Энергетическая проблема решена

Со всем этим есть одна проблема: где взять энергию? Даже зная, что двигатели деформации пространства теоретически возможны, физики всегда утверждали, что для работы таких двигателей потребуется шар экзотической материи размером с Юпитер. Конечно, это было бы непрактично. Но к счастью доктор Уайт нашёл решение, которое полностью меняет правила игры.

Команда Eagleworks обнаружила, что энергозатраты в действительности значительно меньше, чем считалось ранее. Если оптимизировать толщину пузыря деформации и «осциллировать его интенсивность, чтобы уменьшить неэластичность пространства-времени», потребное количество топлива удастся снизить до операционной величины: вместо шара экзотической материи размером с Юпитер понадобится всего 500кг, чтобы «перемещать 10-метровый пузырь (32,8 фута) с фактической скоростью в 10c».

Десять це! В десять раз быстрее скорости света в вакууме, люди (не забывайте, что сам по себе корабль не будет двигаться быстрее скорости света. Однако по сути именно так и будет).

Это означает, что мы сможем достичь Глизе 581 g —— землеподобной планеты в 20 световых годах от нашей планеты —— за два года. Два года это ерунда. На своё кругосветное путешествие Магеллан потратил 3 года —— с августа 1519 по сентябрь 1522. Четырёхлетний вояж к планете типа Земли и обратно вполне осуществим. Есть и более близкие цели, куда мы сможем послать роботов либо астронавтов.

Здесь важно то, что теперь открыта дверь к различным видам исследований. По словам доктора Уайта, «может статься, что реальность Стартрека не так уж далека от наших дней». Возможно, мы стали свидетелями самого начала нового века космических исследований.

За ссылку на источник (английский язык) спасибо hojja_nusreddin . Вообще говоря, заметка преподносит предмет исследования как нечто решённое, в то время как это далеко не так. Но будем надеяться на лучшее.

Фантастические мечты

В некоторых моделях — например, в концепции Гарольда Уайта — космический аппарат на варп-двигателе может двигаться в 10 раз быстрее света. На такой скорости мы смогли бы добраться до ближайшей экзопланеты — альфы Центавра B b — всего за шесть месяцев, несмотря на то, что она находится более чем в четырех световых годах от Земли. Самые быстрые современные аппараты могут достигать скорости чуть выше 32 тысяч километров в час: путешествие до альфы Центавра B b на такой скорости займет 142 тысячи лет. Тридцать две тысячи километров в час — это около 0,003% скорости света.

Путешествие на такой скорости позволило бы человечеству преодолеть космологический горизонт и исследовать не только свою Вселенную, но и Мультивселенную. Теоретически у скорости варп-двигателя есть предел, но даже эти теоретические пределы дали бы нам возможность перемещаться в новые галактики за долю доли секунды. В качестве преимущества корабль смог бы ускоряться и замедляться, а пассажиры бы не испытывали замедления времени.

toxica666

Nuk pu NETER. Nuk ast au neheh ertai-nef tetta.

Двигатель деформации пространства

Помню, эта тема как-то обсуждалась на псайтрайбе, и вот что-то мне вспомнилось это недавно в процессе беседы об измерениях, я решила найти какие-ть статьи на эту тему и перепостить.

Привод деформации пространства обманывает Вселенную

Полёты со скоростями на порядки выше скорости света, не нарушающие притом никаких известных законов физики, — возможны. Таков общий вывод теоретического исследования, проведённого недавно в США. Практическая реализация такого привода после этой работы не стала ни на йоту ближе, чем до неё. Но и «фундамент» для такого прорыва согреет романтика, чья душа восстаёт против тирании межзвёздных расстояний.

Героями на этот раз стали Джеральд Кливер (Gerald Cleaver) и Ричард Обоуси (Richard Obousy) из университета Бэйлора (Baylor University). Учёные из Техаса, опубликовавшие свою работу (а вернее — основные её выводы и положения) на сервере ArXiv.org, утверждают: гиперскоростной привод для космического корабля можно создать, опираясь на явления, «вытекающие» из Общей теории относительности и теории струн.

В пользу справедливости последней, кстати, говорит ряд открытий последних лет. К примеру, обнаружение непостоянства мировых констант (мю и альфы) или косвенные свидетельства наличия дополнительных пространственных измерений.

Свою работу американцы вели, отталкиваясь от концепции «Двигателя деформации пространства» (Warp Drive), предложенной мексиканским физиком Мигелем Алькубиерре (Miguel Alcubierre) в 1994 году.

Привод Алькубиерре. Большой красной стрелкой показано направление движения корабля. Виден пузырь, окружающий аппарат (иллюстрация с сайта orbitalvector.com).

Об общем его принципе действия мы упоминали, когда делали большой обзор по самым экзотическим вариантам космических приводов.

Читать еще:  Физика что такое виды тепловых двигателей

Напомним вкратце: Warp Drive создаёт вокруг корабля замкнутый пузырь с отдельным «куском» пространства-времени, позади же него привод заставляет пространство-время расширяться, а впереди — сжиматься. Это приводит к перемещению пузыря вперёд со скоростью, которая может быть выше скорости света.

При этом условие, что скорость света физически нельзя превысить, — выполняется. Луч, находящийся вблизи корабля с включённым приводом (то есть внутри пузыря), точно так же улетит вперёд, как и в обычной ситуации.

Однако сам пузырь с изолированным куском пространства сможет прибыть к какой-нибудь удалённой звезде намного раньше, чем туда доберётся свет, стартовавший с Земли одновременно с Warp-кораблём.

Удивительно, но с точки зрения Природы, «надзирающей» над соблюдением своих законов, Warp-звездолёт будет неподвижен в течение всего рейса. И его кинетическая энергия даже при превышении скорости света останется такой же, какой она была до старта.

Геометрия пространства-времени при включённом Warp-приводе (иллюстрация с сайта wikipedia.org).

Возможно ли такое расширение пространства-времени в принципе? Тут физики вспоминают один из ранних этапов развития Вселенной после Большого взрыва — период космической инфляции, когда экспоненциально расширялась не просто материя молодой Вселенной, но сама ткань пространства.

«Мы воссоздаём инфляционный период Вселенной позади судна», — поясняет общую идею Warp Drive Кливер.

Чтобы поместить корабль в такой пузырь, сообщают физики, требуется экзотическая отрицательная энергия (кстати, позарез нужная физикам и для создания машины времени). На рисунке с приводом Алькубиерре она показана голубоватым цветом.

Расширение Вселенной — источник вдохновения для создателей «Привода деформации» (иллюстрация Gerald Cleaver, Richard Obousy).

Откуда её взять? У авторов работы есть ответ. Посмотрите на эффект Казимира!

Между двумя близко расположенными телами (например, плоскими гладкими поверхностями), находящимися в вакууме, возникает притяжение (не гравитационное). Производит его разность в числе виртуальных фотонов, постоянно рождаемых вакуумом. Вследствие определённых резонансных явлений между пластинами таких фотонов появляется намного меньше, нежели снаружи.

Эффект Казимира: между двумя проводящими пластинами, расположенными на расстоянии порядка нескольких десятков или сотен нанометров, рождаются только виртуальные фотоны с длинами волн, кратными расстоянию. Вне пластин — любые виртуальные фотоны. Так флуктуации вакуума толкают пластины навстречу друг другу (иллюстрация Gerald Cleaver, Richard Obousy).

Эффект этот подтверждён экспериментально. И он (в теории) мог бы помочь космическим путешественникам, поскольку, утверждают Кливер и Обоуси, физическая интерпретация эффекта Казимира такова: во внутренней области между пластинами как раз существует отрицательная энергия.

Ещё физики указывают на родство искомой «субстанции» и космологической константы, а говоря упрощённо, — тёмной энергии — таинственным пока «чем-то», обуславливающим ускорение расширения Вселенной в настоящее время.

Понимание космологической постоянной (и причин расширения Вселенной), считают американские исследователи, является ключом к Warp Drive. Фактически этот привод должен воспроизводить тот же самый эффект в малом пространственном масштабе, но зато сам темп расширения пространства позади корабля должен быть на много порядков выше, чем скорость «раздувания» Вселенной.

Другой вопрос — как заставить пространство позади нашего пузыря расширяться? Тут нужно задействовать манипулирование дополнительными пространственными измерениями, рассматриваемыми теорией струн.

Как их представить упрощённо? «Проведите» через пространство линию. С нашей точки зрения она состоит из точек. Однако вообразите, что при очень сильном увеличении каждая точка такой линии становится кольцом. Это и есть проявление дополнительного измерения.

Дополнительное пространственное измерение, «свёрнутое» до очень малой величины, на примере линии (иллюстрация Gerald Cleaver, Richard Obousy).

Физики полагают, что в дополнительных измерениях пространства также рождаются виртуальные фотоны, причём — с длиной волны, позволяющей этим частицам резонировать в соответствии с размером измерения (длиной окружности кольца в нашем примере с линией). Дополнительные измерения тут выступают в роли пластинок, как в эффекте Казимира, поясняют физики, но только — в другом масштабе.

Регулируя вблизи корабля размер дополнительных измерений, сообщают американцы, мы могли бы изменять в окрестностях пузыря, несущего корабль, саму космологическую константу, а значит, — определять, как будет вести себя пространство-время.

Зависимость тут такая: расширение дополнительных пространственных измерений заставляет сжиматься наше пространство-время и наоборот, сжатие дополнительных измерений приводит к «инфляции» куска пространства в данной области. Вот и готов привод Алькубиерре.

Warp Drive по версии Кливера и Обоуси. Вверху — управление измерениями, внизу — результат для пространства (иллюстрация Gerald Cleaver, Richard Obousy).

Авторы исследования отмечают: чтобы запустить Warp Drive, нужно потратить порядка 1045 джоулей. Это столько, сколько содержится во всей массе Юпитера, если его перевести в энергию по знаменитой формуле Эйнштейна (E = mc2).

Несколько остужает пыл.

Читать еще:  Холодная обкатка двигателя делать или нет

Но, во-первых, учёные, столь свободно манипулирующие космологической константой и измерениями пространства (пусть только в уме), вполне возможно, придумают когда-нибудь — откуда взять для своего корабля эту энергию. А во-вторых, «успокаивают» нас авторы работы, прежние оценки и вовсе показывали, что для одного Warp Drive нужно столько энергии, сколько содержится во всей массе Вселенной. Потому новая оценка — колоссальный скачок к более реальным величинам.

Кливер также приводит теоретически вычисленный предел скорости для аппарата с Warp Drive, обусловленный самой структурой пространства — 1032 c!

Правда, учёный тут же поправляет, что эта величина даже близко не достижима, с учётом всех мыслимых технологий будущего. Поскольку тут уж одним аннигилированным Юпитером не обойтись. Но ведь нас и тысяча скоростей света вполне устроят.

Умеете сворачивать 11-е измерение? Тогда поехали! (иллюстрация с сайта blogs.techrepublic.com.com)

Например, на планету Gliese 581 c, делятся соображениями американские учёные. Это первая пригодная для жизни планета, открытая людьми. Расположена она на расстоянии 20,4 световых года от Земли. Сила тяжести там вполне умеренная (1,6 g), температура тоже (0-40 градусов по Цельсию).

Впрочем, парниковый эффект тут может огорчить колонистов. Но не беда: если последняя версия климата Gliese 581 c окажется верна, астронавтам нужно будет просто немного перенацелить свой звездолёт — на планету Gliese 581 d, находящуюся в той же самой системе.

Сравнение нашей системы и системы Gliese 581. Недавно открытая планета в последней находится в пригодной для жизни зоне (иллюстрация Gerald Cleaver, Richard Obousy).

Конечно, нам паковать чемоданы едва ли придётся. «Привод деформации невыполним в настоящее время и, вероятно, не будет выполнимым в ближайшие несколько тысячелетий», — говорит Кливер. Вот так. Может, до Gliese 581 c лучше махнуть по старинке, ракетами…

Огорчены? Ну кто знает, что смогут по этому же поводу сказать учёные лет через двадцать или тридцать.

А ещё на Warp Drive можно посмотреть совсем с другой стороны.

«Если есть дополнительные измерения и мы могли бы манипулировать ими, это открыло бы захватывающие перспективы, — прокомментировал работу коллег Лоуренс Форд (Lawrence Ford) из университета Тафтса (Tufts University). — Я не думаю, что это сразу привело бы нас к Warp Drive, но вижу другие интересные возможности в области фундаментальных научных исследований».

Пена для мотора

Для моторных отсеков средней степени загрязнения, которые моются относительно регулярно, 1–2 раза в год, лучше подойдет пенный аэрозольный очиститель двигателя Hi-Gear HG5377 в 454-граммовом баллоне. Активная пена «прилипает» даже к вертикальным поверхностям, быстро работает и легко смывается – достаточно даже простого шланга с водопроводным давлением. Такое средство идеально для регулярного применения, для устранения неожиданной и не слишком «цепкой» грязи (например, после поездки по бездорожью), а также быстрой мойки мотора в рамках предпродажной подготовки машины.

Грязное подкапотное пространство – не только эстетический диссонанс на ухоженном автомобиле, но еще и источник потенциальных затрат и расходов. На чистом и сухом двигателе все утечки, свидетельствующие о начинающихся проблемах, можно обнаружить на самой ранней стадии и вовремя устранить их, не дожидаясь, пока ремонт перейдет в небюджетную стадию.

Полировка

Для придания блеска всем пластиковым и резиновым элементам подкапотного пространства используйте полироль для резины Leather Tire Wax.

— После того, как очиститель Profoam 1000 будет полностью смыт, но на элементах двигателя еще останется большое количество влаги, нанесите равномерно полироль Leather Tire Wax на все резиновые и пластиковые элементы подкапотного пространства, не оставляя пробелов.

— Дайте средству высохнуть, порядка 10 минут. Полироль придаст всем пластиковым и резиновым элементам приятный глубокий цвет.

После окончания мойки убедитесь, что вода не попала на свечи и в целом систему зажигания:

— Дайте двигателю просохнуть 30-60 минут, лучше если это будет происходить на солнце, затем можно надевать клеммы аккумулятора

— Снимите бронепровода со свечей зажигания и проверьте свечные колодца на предмет воды внутри них.

— Аккуратно снимите пакеты с генератора не допуская попадания воды вовнутрь.

— Для ускорения полной просушки заведите двигатель. Прогреваясь до «рабочих» температур, двигатель испарит всю ненужную влагу с корпуса двигателя и вокруг расположенного оборудования.

Смотрите видео ролик как выполнить легкую чистку двигателя:

Сверкающего вам автомобиля!

«Участвуйте в бесплатном тесте автомобильной косметики Kangaroo на ветке форума Drom.ru«

  • Продукция
  • Советы
  • О бренде
  • Партнёрам

© ООО «ЮСА», 2012.
Перепечатка материалов сайта запрещена.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector