Варп-двигатель

Варп -двигатель или привод, обеспечивающий космическую деформацию, — это вымышленная сверхсветовая (быстрее скорости света) двигательная система космического корабля во многих научно-фантастических произведениях, в первую очередь в «Звездном пути» . ^[1]и предмет текущих физических исследований. Общая концепция «варп-двигателя» была представлена Джоном Кэмпбеллом в его романе « Космические острова » 1957 года и популяризирована сериалом «Звездный путь» . Его ближайшим реальным эквивалентом является привод Алькубьерре , теоретическое решение уравнений поля общей теории относительности . ^[2]

История и характеристики [ править ]

Варп-двигатель, или двигатель, позволяющий перемещаться по пространству, — это один из нескольких способов путешествия в космосе, встречающихся в научной фантастике . ^[3] Его часто обсуждали как концептуально похожее на гиперпространство . ^[3]^[4]^{: 238–239} Варп-двигатель — это устройство, искажающее форму пространственно-временного континуума . ^[5]^: 142 превышающей скорость света Космический корабль, оснащенный варп-двигателем, может двигаться со скоростью , на много порядков . В отличие от некоторых других вымышленных технологий , работающих быстрее скорости света, таких как прыжковый двигатель , варп-двигатель не позволяет мгновенно путешествовать и перемещаться между двумя точками, а скорее предполагает измеримый промежуток времени, который соответствует концепции. В отличие от гиперпространства, космический корабль на варп-скорости будет продолжать взаимодействовать с объектами в «нормальном космосе». ^[6]^[7]

Общая концепция варп-двигателя была представлена Джоном Кэмпбеллом в его романе « Острова космоса» 1957 года . ^[8]^[9]^: 77^[10] В журнале «Brave New Words» самый ранний пример термина «космический варп-двигатель» приведен в книге Фредрика Брауна « Врата во тьму» (1949), а также процитирована безымянная история из «Космических историй» (май 1941), в которой слово «варп» используется в в контексте космических путешествий, хотя использование этого термина как «изгиба или искривления» пространства, облегчающего путешествие, можно проследить в нескольких работах еще в середине 1930-х годов, например, в книге Уильямсона Джека « Кометеры » (1936). . ^[5]^{: 212, 268}

реальная пространства Эйнштейна и Искажение физика

теория относительности Эйнштейна Специальная утверждает, что скорость света невозможна для материальных объектов, которые, в отличие от фотонов , имеют ненулевую массу покоя. Проблема материального объекта, превышающего скорость света, заключается в том, что для перемещения точно со скоростью света потребуется бесконечное количество кинетической энергии. Варп-двигатели — один из научно-фантастических образов, которые позволяют обойти это ограничение в художественной литературе и рассказать истории, действие которых происходит в галактическом масштабе. ^[11] Однако концепция космического искривления подверглась критике как «нелогичная» и была связана с несколькими другими научными идеями о каучуке, которые не вписываются в наше нынешнее понимание физики, такими как антигравитация или отрицательная масса . ^[3]

Некоторые утверждают, что эти эффекты означают, что, хотя невозможно путешествовать быстрее скорости света, пространство и время «искажаются», позволяя преодолеть расстояние в один световой год менее чем за год. Хотя невозможно путешествовать быстрее скорости света, эффективная скорость выше скорости света. Это искривление пространства и времени точно математически определяется фактором Лоренца , который зависит от скорости. Хотя на момент публикации более 100 лет назад этот эффект был лишь теоретическим, с тех пор его измеряли и подтверждали много раз. В пределе, при скорости света время полностью останавливается, и можно путешествовать на бесконечные расстояния в пространстве, не теряя времени. ^[12]^[13]^[14]^[15]

Хотя концепция варп-двигателя возникла в художественной литературе, она получила некоторое научное рассмотрение, в первую очередь связанное с концепцией двигателя Алькубьерре 1990-х годов . ^[8] Алькубьерре заявил в электронном письме Уильяму Шетнеру, что его теория была напрямую вдохновлена термином, использованным в сериале «Звездный путь». ^[16] и цитирует «варп-двигатель научной фантастики» в своей статье 1994 года. ^[2]

В 2021 году финансируемый DARPA исследователь Гарольд Уайт из Института безграничного космоса заявил, что ему удалось создать настоящий варп-пузырь, заявив, что «наш детальный численный анализ наших нестандартных полостей Казимира помог нам идентифицировать реальную и технологичную нано/микроструктуру, которая по прогнозам, будет генерировать отрицательную плотность энергии вакуума, что создаст настоящий наноразмерный варп-пузырь, не аналог, а настоящую вещь». ^[17]

Звездный путь [ править ]

Варп-двигатель — одна из фундаментальных особенностей франшизы «Звездный путь» и один из самых известных примеров космического варпа (варп-двигателя) в художественной литературе. ^[3]В первом пилотном эпизоде « Звездного пути: Оригинальный сериал », « Клетка », он упоминается как «гипердвигатель», а капитан Пайк называет скорость достижения планеты Талос IV «искажением времени, коэффициент 7». Варп-двигатель в «Звездном пути» — одна из наиболее детализированных вымышленных технологий. ^[18] По сравнению с гиперпространственными двигателями других вымышленных вселенных, он отличается тем, что космический корабль не покидает нормальный пространственно-временной континуум, а вместо этого искажается само пространство-время, как это становится возможным в общей теории относительности . ^[7]

Основной принцип работы варп-двигателя в «Звездном пути» одинаков для всех космических кораблей. Сильный источник энергии, обычно так называемое варп-ядро или иногда называемая камерой смешения , генерирует высокоэнергетическую плазму . Эта плазма транспортируется к так называемым генераторам варп-поля по линиям, напоминающим трубы. Эти генераторы по сути представляют собой катушки в варп-гондолах, выступающих из космического корабля. Они генерируют подпространственное поле, так называемое варп-поле или варп-пузырь , которое искажает пространство-время и продвигает пузырь и космический корабль в пузыре вперед. ^[19]

Ядро деформации может иметь различные формы. Люди и большинство других вымышленных рас используют умеренную реакцию антидейтерия и дейтерия . Произведенная энергия проходит через матрицу, состоящую из вымышленного химического элемента, называемого дилитием . Однако показано, что другие виды используют другие методы для движения со скоростью, превышающей скорость света. Ромуланцы, например, используют искусственные микрочерные дыры, называемые квантовыми сингулярностями . ^[20]

Скорости указаны в коэффициентах деформации и следуют геометрической прогрессии . Первая шкала, разработанная Францем Иосифом, представляла собой просто кубическую прогрессию без ограничений. ^[21]Это приводит к использованию постоянно растущих факторов деформации в оригинальном сериале и анимационном сериале . Например, варп 14.1 в TOS-эпизоде « То, что выживает » или варп 36 в TAS-эпизоде « Инцидент с часами ». Чтобы больше сосредоточиться на истории и отвлечься от техно-болтовни, Джин Родденберри поручил Майклу Окуда изобрести пересмотренную шкалу деформации. Warp 10 должен быть абсолютным пределом и означать бесконечную скорость. В честь Джина Родденберри этот предел также называли «Пределом Юджина». Окуда объясняет это в комментарии автора к своему техническому руководству для USS Enterprise -D. ^[22]Между Варпом 1 ( скорость света ) и Варпом 9 увеличение по-прежнему было примерно геометрическим, но показатель степени был скорректирован так, чтобы скорости были выше по сравнению со старой шкалой. Например, Warp 9 более чем в 1500 раз быстрее, чем Warp 1, по сравнению с 729 раз (девять в третьей степени), рассчитанными с использованием исходной кубической формулы. В комментарии того же автора Окуда объясняет, что мотивацией было оправдать ожидания фанатов о том, что новый «Энтерпрайз» намного быстрее оригинала, но без изменения значений коэффициента деформации. ^[22] Между Варпом 9 и Варпом 10 новый масштаб растет в геометрической прогрессии . ^[22]Только в одном эпизоде « Звездного пути: Вояджер» для фактора деформации было указано конкретное числовое значение скорости. В эпизоде « 37-е » Том Пэрис говорит Амелии Эрхарт, что скорость Warp 9,9 составляет около 4 миллиардов миль в секунду (используя обычные единицы измерения для удобства персонажа). ^[23]Это более чем в 14 раз превышает значение Warp 9 и примерно в 21 400 раз превышает скорость света. Однако это утверждение противоречит техническим руководствам и энциклопедиям, написанным Риком Штернбахом и Майклом Окудой. Там была установлена скорость в 3053 раза больше скорости света для коэффициента деформации 9,9 и скорость в 7912 раз больше скорости света для коэффициента деформации 9,99. Оба числовых значения значительно ниже значения, данного Томом Пэрисом. ^[24]

В эпизоде « Vis à Vis » коаксиальный варп-двигатель упоминается . Более подробно принцип работы описан в Энциклопедии Star Trek . Этот вариант варп-двигателя использует пространственное сгибание вместо варп-поля и позволяет мгновенно перемещаться с почти бесконечной скоростью. ^[25]

«Звездный путь» также представил так называемую концепцию «Трансварп» , но без четкого определения. ^[24] По сути, это универсальная фраза для любых технологий и природных явлений, которые обеспечивают скорость выше Warp 9,99. ^[26]

Рик Штернбах описал основную идею в Техническом руководстве:

«Наконец, нам пришлось предоставить некоторую лазейку для различных могущественных инопланетян, таких как Q, которые умеют перебрасывать корабль на миллионы световых лет во время рекламной паузы. [...] Это позволяет Q и его друзьям весело провести время. диапазон 9,9999+, но также позволяет нашему кораблю двигаться достаточно медленно, чтобы галактика оставалась большой, и соответствует другим критериям». ^[22]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

^ Краусс, Лоуренс Максвелл. (2007). Физика Звездного пути . Основные книги. ISBN 978-0-465-00863-6 . OCLC 787849957 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Алькубьерре, Мигель (1994). «Варп-двигатель: сверхбыстрое путешествие в рамках общей теории относительности» . Классическая и квантовая гравитация . 11 (5): Л73–Л77. arXiv : gr-qc/0009013 . Бибкод : 1994CQGra..11L..73A . дои : 10.1088/0264-9381/11/5/001 . S2CID 4797900 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д «SFE: Космическая деформация» . sf-энциклопедия.com . Проверено 10 ноября 2021 г.
^ Стейблфорд, Брайан М. (2006). Научные факты и научная фантастика: энциклопедия . Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-0-415-97460-8 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Пручер, Джефф (7 мая 2007 г.). Смелые новые слова: Оксфордский словарь научной фантастики . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-988552-7 .
^ Муша, Такааки; Минами, Ёсинари (2011). Полевая двигательная установка для космических путешествий: физика нетрадиционных методов движения для межзвездных путешествий . Электронные книги Бентама. п. 58. ИСБН 978-1-60805-270-7 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Миоцци, CJ (18 июня 2014 г.). «5 методов путешествия со скоростью, превышающей скорость света, и их вероятность» . Эскапист . Проверено 11 ноября 2021 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Гардинер, Дж. (2008). «Варп-двигатель — от воображения к реальности». Журнал Британского межпланетного общества . 61 : 353–357. Бибкод : 2008JBIS...61..353G .
^ Эш, Брайан (1977). Визуальная энциклопедия научной фантастики . Книги Гармонии. ISBN 978-0-517-53174-7 .
^ «Темы: Космическая деформация: SFE: Энциклопедия научной фантастики» . www.sf-энциклопедия.com . Проверено 4 сентября 2021 г.
^ «SFE: Быстрее света» . sf-энциклопедия.com . Проверено 10 ноября 2021 г.
^ Эйнштейн, Альберт (1905). «К электродинамике движущихся тел» . Анналы физики . 322 (10): 891–921. Бибкод : 1905АнП...322..891Е . дои : 10.1002/andp.19053221004 .
^ Минковский, Герман (1908) [1907], «Основные уравнения электромагнитных процессов в движущихся телах» Новости , , Общества наук в Геттингене, Математик-физический класс стр. 53–111
^ Прощай, Деннис (28 июня 2005 г.). «Путешествие во времени. Ваш турагент: Эйнштейн» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 8 декабря 2015 г.
^ Готт, Ричард Дж. (2002). Путешествие во времени во Вселенной Эйнштейна . п. 75.
^ Шапиро, Алан. «Физика варп-двигателя» . Архивировано из оригинала 24 апреля 2013 года . Проверено 2 июня 2013 г.
^ Кунц, Лорен (9 декабря 2021 г.). «Ученые DARPA и НАСА случайно создали варп-пузырь для межзвездных путешествий» . Журнал «Кофе или умри» . Проверено 27 мая 2024 г.
^ Доддс, Элис Роуз (10 июня 2022 г.). «Объяснение технологии варп-двигателя «Звездного пути»» . Игра Рэнт . Проверено 19 января 2023 г.
^ Окуда, Майкл и Дениз. Техническое руководство по «Звездному пути» . п. 56.
^ Файлы фактов о Звездном пути, Файл 64, Карта 6, Основная функция Warp
^ Йозеф, Франц. Звездный путь: Техническое руководство Звездного флота .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Окуда, Майкл и Дениз. Техническое руководство по «Звездному пути» . п. 55.
^ "Стенограммы "Вояджера - 37-е"" . www.chakoteya.net . Проверено 27 мая 2024 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Окуда, Майкл и Дениз. Энциклопедия Звездного пути . п. 413.
^ Окуда, Майкл и Дениз. Энциклопедия Звездного пути . п. 149.
^ «Факты о Звездном пути». п. Файл 5, карточка 19. {{cite magazine}}: Для журнала Cite требуется |magazine= ( помощь )

Внешние ссылки [ править ]

Встраивание 2D-графика варп-двигателя Алькубьерре в Google
Варп-двигатель в Памяти Альфа
Ядро варпа в Памяти Альфа
Трансварп-двигатель в Памяти Альфа
Квантовый слипстрим-драйв в Memory Alpha
Варп-драйв, когда? Технико-экономическое обоснование НАСА
Специальный симулятор относительности Как бы все выглядело на скоростях, близких к варпу?
Варп-двигатель Алькубьерре в Энциклопедии астробиологии, астрономии и космических полетов
«Возможен варп-двигатель» . Новости BBC . 10 июня 1999 г. Проверено 5 августа 2008 г.
Варп-двигатель может стать научным фактом. Архивировано 23 ноября 2012 г. в Wayback Machine.

[1] Краусс, Лоуренс Максвелл. (2007). Физика Звездного пути . Основные книги. ISBN 978-0-465-00863-6 . OCLC 787849957 .

[Alcubierre94-2] Перейти обратно: ^а ^б Алькубьерре, Мигель (1994). «Варп-двигатель: сверхбыстрое путешествие в рамках общей теории относительности» . Классическая и квантовая гравитация . 11 (5): Л73–Л77. arXiv : gr-qc/0009013 . Бибкод : 1994CQGra..11L..73A . дои : 10.1088/0264-9381/11/5/001 . S2CID 4797900 .

[:0-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д «SFE: Космическая деформация» . sf-энциклопедия.com . Проверено 10 ноября 2021 г.

[4] Стейблфорд, Брайан М. (2006). Научные факты и научная фантастика: энциклопедия . Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-0-415-97460-8 .

[:42-5] Перейти обратно: ^а ^б Пручер, Джефф (7 мая 2007 г.). Смелые новые слова: Оксфордский словарь научной фантастики . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-988552-7 .

[6] Муша, Такааки; Минами, Ёсинари (2011). Полевая двигательная установка для космических путешествий: физика нетрадиционных методов движения для межзвездных путешествий . Электронные книги Бентама. п. 58. ИСБН 978-1-60805-270-7 .

[Miozzi-7] Перейти обратно: ^а ^б Миоцци, CJ (18 июня 2014 г.). «5 методов путешествия со скоростью, превышающей скорость света, и их вероятность» . Эскапист . Проверено 11 ноября 2021 г.

[:1-8] Перейти обратно: ^а ^б Гардинер, Дж. (2008). «Варп-двигатель — от воображения к реальности». Журнал Британского межпланетного общества . 61 : 353–357. Бибкод : 2008JBIS...61..353G .

[visual-9] Эш, Брайан (1977). Визуальная энциклопедия научной фантастики . Книги Гармонии. ISBN 978-0-517-53174-7 .

[spacewarp-10] «Темы: Космическая деформация: SFE: Энциклопедия научной фантастики» . www.sf-энциклопедия.com . Проверено 4 сентября 2021 г.

[11] «SFE: Быстрее света» . sf-энциклопедия.com . Проверено 10 ноября 2021 г.

[12] Эйнштейн, Альберт (1905). «К электродинамике движущихся тел» . Анналы физики . 322 (10): 891–921. Бибкод : 1905АнП...322..891Е . дои : 10.1002/andp.19053221004 .

[13] Минковский, Герман (1908) [1907], «Основные уравнения электромагнитных процессов в движущихся телах» Новости , , Общества наук в Геттингене, Математик-физический класс стр. 53–111

[14] Прощай, Деннис (28 июня 2005 г.). «Путешествие во времени. Ваш турагент: Эйнштейн» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 8 декабря 2015 г.

[15] Готт, Ричард Дж. (2002). Путешествие во времени во Вселенной Эйнштейна . п. 75.

[16] Шапиро, Алан. «Физика варп-двигателя» . Архивировано из оригинала 24 апреля 2013 года . Проверено 2 июня 2013 г.

[17] Кунц, Лорен (9 декабря 2021 г.). «Ученые DARPA и НАСА случайно создали варп-пузырь для межзвездных путешествий» . Журнал «Кофе или умри» . Проверено 27 мая 2024 г.

[18] Доддс, Элис Роуз (10 июня 2022 г.). «Объяснение технологии варп-двигателя «Звездного пути»» . Игра Рэнт . Проверено 19 января 2023 г.

[19] Окуда, Майкл и Дениз. Техническое руководство по «Звездному пути» . п. 56.

[20] Файлы фактов о Звездном пути, Файл 64, Карта 6, Основная функция Warp

[21] Йозеф, Франц. Звездный путь: Техническое руководство Звездного флота .

[Okuda_55-22] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Окуда, Майкл и Дениз. Техническое руководство по «Звездному пути» . п. 55.

[23] "Стенограммы "Вояджера - 37-е"" . www.chakoteya.net . Проверено 27 мая 2024 г.

[Okuda_413-24] Перейти обратно: ^а ^б Окуда, Майкл и Дениз. Энциклопедия Звездного пути . п. 413.

[25] Окуда, Майкл и Дениз. Энциклопедия Звездного пути . п. 149.

[26] «Факты о Звездном пути». п. Файл 5, карточка 19. {{cite magazine}}: Для журнала Cite требуется |magazine= ( помощь )

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]