Terbang ke bintang-bintang adalah impian panjang umat manusia. Namun, jarak ke mereka begitu jauh, dan kecepatan sarana teknis apa pun yang kita ketahui begitu rendah sehingga tampaknya impian itu akan selamanya menjadi fantasi yang berseni. Dan, bagaimanapun, fisikawan memiliki ide bagaimana menipu hukum alam dan menerobos ke ruang antarbintang.
BATAS KECEPATAN
Hingga awal abad ke-17, diyakini bahwa cahaya menyebar secara instan. Bertentangan dengan pendapat ini, Galileo Galilei yang hebat percaya bahwa dia memiliki kecepatan tertentu, dan bahkan menciptakan eksperimen dengan lentera untuk mengukurnya, tetapi dia tidak berhasil. Hasilnya, gerhana pertama kali diukur oleh astronom Denmark Olaf Roemer, yang pada tahun 1676 mengamati gerhana Io, bulan Jupiter, dan menemukan bahwa waktu antara gerhana menjadi lebih pendek ketika jarak dari planet raksasa ini ke Bumi berkurang, dan lebih banyak lagi saat gerhana bertambah. Dia menyadari bahwa perbedaan tersebut disebabkan oleh kecepatan cahaya, yang "bergerak" lebih jauh saat Jupiter surut, dan dapat dengan mudah menghitungnya. Roemer, tentu saja, salah dalam menentukan nilai pastinya, tetapi dia membuat urutannya dengan benar - 214.000 km / s.
Kemudian fisikawan melakukan banyak pengukuran lain dan pada awal abad kedua puluh menetapkan: kecepatan cahaya dalam ruang hampa adalah 299.910 km / s - ini sudah mendekati nilai modern. Tetapi tidak ada yang bisa membayangkan bahwa itu adalah yang terakhir untuk Semesta kita.
Pada tahun 1905, Albert Einstein menerima sebagai dalil untuk teori relativitas khususnya (SRT) tidak hanya pernyataan kecepatan cahaya adalah semaksimal mungkin, tetapi juga invarian, yaitu, tidak tergantung pada gerakan sumber cahaya atau pada kerangka acuan. pengamat. Konsekuensi yang tidak biasa mengikuti dari ini. Misalnya, ternyata semakin dekat kecepatan suatu benda dengan kecepatan cahaya, semakin lambat waktunya mengalir dan semakin signifikan massanya. Artinya, tidak ada benda material yang dapat mempercepat kecepatan cahaya, jika tidak, massanya akan menjadi tak terhingga.
PARADOKS TELEPORTASI
Video promosi:
Jadi, kecepatan cahaya menjadi terbatas, dan bahkan cahaya mencapai bintang terdekat Proxima Centauri hanya dalam 4,2 tahun. Jika kita menggunakan teknologi roket modern, rekornya tetap pada kecepatan 20 km / s, maka akan butuh lebih dari 70 ribu tahun untuk sampai ke sana! Jelas bahwa dengan kerangka waktu seperti itu, tidak perlu terlalu serius membicarakan ekspedisi ke bintang terdekat.
Namun para pencari pikiran segera mencoba menemukan cara untuk mengatasi batas kecepatan. Salah satu cara ini bisa menjadi teleportasi.
Menariknya, gagasan menguraikan objek menjadi atom dengan rekreasi berikutnya ditemukan bahkan sebelum diskusi tentang realitas teknis teleportasi muncul pada prinsipnya. Kami menemukannya dalam kisah Edward Mitchell dari Amerika "The Man Without a Body", yang diterbitkan pada tahun 1877. Kemudian diyakini bahwa sains telah mempelajari struktur molekul dan atom, sehingga penulis percaya bahwa akan mudah untuk membuat ulang objek yang dibongkar menjadi "batu bata" dasar. Pada abad ke-20, ide tersebut ternyata diminati oleh para penulis fiksi ilmiah, dan saat ini sulit untuk membayangkan sebuah karya tentang penerbangan antarbintang di mana tidak akan ada teleportasi.
Adapun sains, sebelum fisikawan filsuf berpikir tentang kemungkinan konsekuensi teleportasi. Misalkan, kata mereka, sebuah teleportasi membongkar seseorang menjadi atom, lalu informasi tentang mereka dikirim ke Mars, dan di sana teleportasi lain mengumpulkan seseorang dari materi lokal. Bisakah seseorang di Mars dianggap sebagai orang yang sama yang memasuki teleportasi di Bumi? Ternyata tidak ada kriteria yang cukup untuk mengidentifikasi seseorang, yaitu, sampai kita menetapkan dasar material apa yang dimiliki "jiwa", terlalu dini untuk membicarakan tentang penerapan teleportasi.
Tetapi jika Anda menggunakannya untuk mengirim barang? Dan tidak semuanya sederhana di sini! Prinsip ketidakpastian, yang ditemukan oleh Werner Heisenberg, melarang pengukuran yang akurat dari semua karakteristik sebuah partikel: untuk fiksasi numerik dari satu karakteristik, seseorang harus “mengorbankan” yang lain, sehingga kita tidak akan pernah dapat sepenuhnya mendeskripsikan objek pada tingkat dasar.
Kemudian para ilmuwan memikirkan kemungkinan menggunakan fitur mekanika kuantum untuk teleportasi. Seperti yang Anda ketahui, ada keterjeratan kuantum - sebuah fenomena di mana status kuantum objek saling bergantung, bahkan jika objek itu sendiri dipisahkan di ruang angkasa dengan jarak yang sangat jauh. Tentu saja, dengan bantuan belitan kuantum, seseorang tidak dapat mengirimkan materi atau energi, tetapi dimungkinkan untuk mengirimkan informasi, dan dengan kecepatan … jauh lebih tinggi daripada cahaya! Dalam praktiknya, terlihat seperti ini. Anda memiliki benda yang terjerat dengan benda yang dikirim ke Mars. Anda mengubah status kuantum objek Anda, setelah itu status objek di Mars langsung berubah.
Percobaan teleportasi kuantum telah dilakukan sejak 1997, dan hari ini bahkan semacam rekor telah ditetapkan untuk penerjemahan status foton pada jarak 143 km. Keberhasilan fisikawan memang mengesankan, tetapi alam masih belum menyerah pada tekanan mereka: untuk menguraikan makna pesan yang diterima dengan cara ini, diperlukan informasi tambahan, yang disalurkan melalui saluran radio konvensional.
BUBBLE ALCUBIERRE
Gagasan lain tentang cara menipu hukum alam ditemukan oleh fisikawan Soviet Sergei Snegov dalam trilogi fantastis People are Gods, yang diterbitkan pada paruh kedua tahun 1960-an. "Mesin Tanev" yang dijelaskan olehnya mampu secara aktif mempengaruhi ruang angkasa, mengubah ruang hampa menjadi materi, yang karenanya karakter dapat berkembang dengan kecepatan tinggi secara sewenang-wenang.
Hal serupa dikemukakan beberapa tahun kemudian oleh fisikawan teoretis Miguel Alcubierre. Dalam makalahnya tahun 1994, "Drive Warp: Perjalanan Ultra-Cepat dalam Relativitas Umum," dia menjelaskan metode membelokkan ruang yang secara teoritis memungkinkan untuk berakselerasi lebih cepat daripada cahaya. Mesin hipotetis membentuk semacam "gelembung" ("bola lengkung"), di belakangnya ruang biasa akan mengembang, dan di depannya akan berkontraksi. Nyatanya, dalam volume lokal, model masa muda awal Semesta sedang diciptakan kembali, ketika tatanan ruang mengembang. Namun, dibutuhkan energi negatif eksotis untuk menempatkan pesawat luar angkasa dalam gelembung. Ini, pada gilirannya, dapat dihasilkan karena efek Casimir, yang menghasilkan partikel virtual.
Tentu saja, ada juga masalah. Fisikawan telah menghitung bahwa untuk membuat sebuah "gelembung" dengan ukuran yang cukup, diperlukan energi biasa, yang kekuatannya sebanding dengan yang diperoleh dengan mengubah seluruh massa Jupiter menjadi energi. Meskipun demikian, sebuah kelompok dibentuk di badan antariksa NASA, dipimpin oleh fisikawan Harold White, yang telah bekerja keras sejak 2011 untuk meningkatkan gagasan tentang penggerak warp dan berhasil mengonfigurasi "gelembung" menjadi "cakram", yang karenanya biaya energi yang dibutuhkan dikurangi hingga dapat diterima. jumlah. Selain itu, diumumkan bahwa di masa mendatang kelompoknya akan meluncurkan sebuah prototipe warp drive yang menggunakan laser yang kuat untuk membentuk sebuah "disk".
Patut dicatat bahwa sejalan dengan fisikawan, seniman-desainer Mark Redmaker sedang mengerjakan konsep kapal luar angkasa superluminal, yang dijuluki IXS Enterprise, yang gambar dan lukisannya membantu untuk lebih memahami kedalaman masalah teknis yang harus diselesaikan oleh para insinyur jika penggerak warp dibuat. Menurut perhitungan, kapal luar angkasa itu akan mampu menempuh jarak ke Proxima Centauri hanya dalam dua minggu.
Meskipun tidak ada kepastian pasti bahwa kelompok Harold White akan berhasil, tetapi kita dapat mengatakan dengan pasti: para ilmuwan tidak akan mengabaikan upaya mereka untuk menipu hukum fisika yang ada dan menemukan cara untuk mencapai bintang.
Anton Pervushin
