Надсвітовий рух у науковій фантастиці

Надсвітловий рух тіл, які мають позитивну масу спокою заборонено СТО. Головним чином, у фантастичних творах і фільмах, над- або навколосвітловий рух, пов'язане з пересуванням у просторі космічного транспортного засобу або з передачею сигналів (інформації).

Гіпотетичні частинки, що мають негативну або уявну масу спокою, такі як тахіон, можуть рухатися з надсвітловими швидкостями. А також передбачається можливість зміни геометрії простору, що дозволить переміщатися із надсвітловою швидкістю. Тема надсвітлового руху дуже популярна у фантастичній літературі.

Можна виділити два типи надсвітлового руху у науковій фантастиці:

класичний тип переміщення, але на швидкостях більших швидкості світла;
миттєве переміщення великі відстані (телепортація, нуль-перехід, прохід через кротову нору).

Можна виділити кілька загальних принципів:

рух у гіпер- або підпросторі;
рух у звичайному просторі (як правило, шляхом його викривлення).

Зміст

[ред.] Класичні способи переміщення

З погляду сучасної науки, пересування тіла у звичайному просторі з близько-/ надсвітловою швидкістю м'яко кажучи «утруднено» (а простіше кажучи неможливо), і пов'язане з ланцюгом протиріч, які йдуть одна за одною.

Наприклад, на навколосвітній швидкості, при зіткненні об'єкта масою 1 кг із піщинкою, вивільняється така кількість енергії, яка дозволяє 10 тис. тонн стали перетворити на пару за 1 секунду. Якщо зіставити це з реальною масою зорельоту, то потужність вибуху дорівнюватиме або перевищуватиме потужність ядерних процесів, що відбуваються на Сонці.
З іншогоБоку, у зорельота може бути якийсь «захисний (магнітний) екран», але практично неможливо уявити, якої потужності він повинен бути, і від якого роду джерела енергії харчуватися, щоб захистити зореліт від зіткнень з дрібними піщинками, не кажучи вже про астероїди.

Враховуючи ці фактори, будь-який політ зорельоту припиниться в першу секунду. З цього випливає, що переміщення об'єкта в просторі в прямому значенні цього слова, з надсвітловою швидкістю неможливо, і значить залишається друга можливість зробити це: подолання відстані не минаючи просторовий відрізок, а проходження через т.з. червоточину.

[ред.] Всесвіт Зоряного Шляху (Star Trek)

Найбільш детально технології надсвітлових переміщень описані у франшизі «Зоряний Шлях». Надсвітловий рух (наприклад варп-технологія) тут служить не просто фактором, що дозволяє познайомити глядачів та читачів з інопланетними культурами, а однією з центральних концепцій.

[ред.] Варп технологія

Варп-двигун у Зоряному Шляху працює так: перед кораблем простір стискається, позаду корабля, навпаки, розширюється. В результаті виходить область простору (так званий варп-міхур), в якій лежить корабель, але яка, несучи в собі корабель, рухається з надсвітловою відносно сторонніх об'єктів швидкістю. (Вражає те, що на думку більшості сучасних фізиків також працюватиме і реальний варп-двигун.)

[ред.] Трансварп технологія

[ред.] Сліпстрім технологія

[ред.] опис

Привід квантового сліпстриму можна порівняти з технологією трансварпу. Використовуючи квантовий сліпстрім, корабель здатний подолати 60000 світлових років за 3 місяці. Цей спосіб руху був винайденийінопланетною расою невідомого походження, яку асимілювали Борги. Замість використання стандартного варп-ДУ, сліпстрім-двигун живиться від сферичного пристрою, який також служить йому двигуном. Кораблі Федерації, після деяких перерегулювань, може використовувати сліппстрим на дуже обмежений період.

[ред.] Технічні особливості

Насправді квантовий сліпстрім - це вузькофокусоване, спрямоване варп поле, яке створюється шляхом управління структурою просторово-часового континууму на квантовому рівні. При фокусуванні квантового поля через навігаційний дефлектор створюються великі зміни у просторовому викривленні. Таким чином створюється просторовий тунель, який з'являється попереду корабля. Відразу після входу корабля в тунель, сили всередині тунелю рухають його на неймовірній швидкості.

Тунель квантового сліпстриму досить великий, щоб вмістити більше одного корабля, тому корабель, не оснащений квантовим сліпстрім-приводом, може увійти в тунель сліпстриму і приєднатися до корабля, який генерує його. Для того, щоб розпочати контрольоване відключення квантового сліпстрім-приводу, потрібно зменшити силу поля до 50%. Це може бути виконано шляхом перестановки полярності приводу.

[ред.] Підпросторова катапульта

Підпросторова катапульта - вкрай просунута рухова технологія, яка була розроблена та побудована Ташем, - невідомим інопланетянином, який мав намір повернутися додому після випадкового проходження через нестабільну червоточину. Підрахувавши, що політ додому займе 10 років, він спрямовує свої зусилля на створення рухового пристрою, який має багато разів скоротити час його подорожі.

[ред.] технічні характеристики

Фізика пристрою дуже проста для такої просунутої машини. Коли вона увімкнена, гравітонова хвиля, спрямована випромінювачами, обволікає корпус корабля. Це рухає його всередину підпростору, який відомий як нуль-простір. Там корабель проводить якийсь проміжок часу, зазвичай кілька годин, протягом цього часу він долає величезні відстані "справжнього" простору – теоритизований Ташем.

Катапульта живиться від тетріонового реактора і конструтивно складається з двох величезних дуг, які служать патформою для гравітонових випромінювачів. Шість випромінювачів підтримуються на кожній дузі, які, коли активізовані, створюють синє поле, що оточує корабель перед входом у нуль простір. Корабель, що знаходиться між дугами, утримується тяговим гравітаційним промінням, а потім "пинається" всередину підпростору. Гравітонове поле може бути встановлене на різні рівні, щоб визначити відстань, на яку буде переміщений корабель.

Коли астронавти USS Voyager NCC-74656 вперше виявила катапульту в 2376 році, вони негайно запропонували допомогу Ташу, дізнавшись, що він намагається повернутися додому. Таш був вдячний за їхню допомогу і запропонував їм замість використання катапульти відразу після того, як він здійснить свою подорож.

Після того, як команда Вояджера вдосконалила катапульту, Таш здійснив свій перший політ. Це дозволило йому подолати 5000 світлових років, що перевищило його очікування, хоча йому довелося пристосувати його корабельні захисні поля, щоб запобігти руйнуванню корпусу.

Після вдалої подорожі Таш відправив Вояджеру ряд модифікацій, щоб поліпшити дію пристрою. Провівши деякі тести, Вояджер використав катапульту та пролетів 30 секторів.простору менше ніж за 1 годину, заощадивши 3 роки подорожі додому.

[ред.] Солітонова хвиля

[ред.] Анігілятори простору

У фантастичному романі Сергія Снігова «Люди як боги» описуються пристрої, що дозволяють переміщатися зі швидкістю, що у тисячі разів перевищує швидкість світла. Для цього застосовуються анігілятори Таньова. Вони ґрунтуються на ефекті перетворення простору на масу, так званому «ефекті Танева». Анігілятори знищують простір перед зорельотом, тобто скорочують відстань між двома точками у цьому просторі. Причому це відбувається за рахунок переміщення самого зорельота, а й за рахунок «вирізання» простору перед ним. Для роботи анігіляторів застосовується якась «активна речовина». Після роботи цих двигунів, після знищення простору, за зорельотом утворюється пилова хмара, тобто речовина, створена самим зорельотом.

Також анігілятори Танева здатні працювати у зворотному режимі - виробляти простір, витрачаючи речовину (зокрема розташовану поза кораблем). Таким чином, наприклад, кілька кораблів ворожої раси були знищені, а матерія, що їх складала, була перетворена в простір, збільшивши при цьому відстань від корабля землян до противника.

Максимальна швидкість, яку в романі досягли кораблі із встановленими анігіляторами, становить 7000 швидкостей світла.

Для вимірювання швидкості руху зорельотів застосовуються паралаксометри.

[ред.] Підпростір

Єфремов у книзі Час бика описував існування паралельних вимірів та можливість миттєвих стрибків між ними (стрибки через підпростір).

Аналог підпростору в сучасній реальності — авіаперельоти: економлять час, потрібен авіалайнеробладнання, найчастіше пересування можливе лише з аеропорту до аеропорту.

[ред.] Інші назви

Надпростір, викривлений простір.

[ред.] Підпростор у всесвіті Вавилон-5

Типове уявлення підпростору дано у всесвіті «Вавілон-5» — це простір, підсвічений червоним фізикою. Вхід і вихід можливий у будь-якому місці, або через спеціальні ворота на кораблях, не обладнаних двигунами переходу.

Для функціонування точки переходу потрібна рідкісна радіоактивна речовина у великих кількостях.

[ред.] Телепортаційний спосіб переміщення

[ред.] Переміщення за методом Леванта-Мейєра (ПЛМ)

У творі «Міст до розуму» Джо Холдеман описав наступний метод переміщення на космічні відстані.

Час дії – друга половина ХХІ ст. Після відкриття ПЛМ люди поступово розселяються планетами.

[ред.] історія відкриття

Переміщення за методом Леванта-Мейєра отримало свою назву на честь двох американських вчених, перший з яких випадково відкрив цей феномен, а другий знайшов практичне застосування як засобу міжзоряних польотів.

В один із дощових днів 2031(34) року Левант експериментував з великим (близько 2см у діаметрі) кристалом броміду-кальцію. Бромід кальцію є “іонним провідником” і тому електричний струм проходить через нього лише за відносно високих температур. Експеримент мав на меті простежити зміни у ґратах кристала в міру нагрівання, при слабкому електричному розряді, пропущеному через нього. Це було потрібно для робіт над спеціальним типом електронного мікроскопа. Була сильна гроза і розряд блискавки, пройшовши громовідведення на даху, потрапив у стіну лабораторії. Ось щорозповідає Левант:

“…спіраль нагрівача спалахнула яскравим блакитним світлом одночасно із розрядом грому. Світло в лабораторії згасло, і я відчув сильний запах ізоляції, що горіла. Потім я відчув гострий біль у пальці, хоча мене не обпалило і не вдарило струмом. У дальній частині лабораторії знову спалахнуло світло… На світлі я побачив, що кінчик мого вказівного пальця зрізаний… . Спіраль обігрівача перетворилася на масу, що спеклася, але сам кристал, як не дивно, начебто зовсім не постраждав і блищав на поверхні столу ... . У середній частині мікроскопа сяяла дірка, що точно повторює обриси кристала і розташовується по його осі. Спочатку я подумав, що дірку пропалила блискавка, але ніяких слідів спеченого чи розплавленого металу не було видно. Просто частина електронного мікроскопа перестала існувати. Ця частина з'явилася за кілька секунд, зависла в повітрі, безпосередньо над кристалом і з гуркотом впала. На поверхні столу утворилася купа уламків, що складається з шматків металу, електронних частин мікроскопа та кінчика мого пальця.

Того ж дня Мейєр – друг Леванта висунув ідею, що спостерігався ефект телепортації, і палець Леванта побував у далекому космосі

[ред.] опис

Для ПЛМ необхідний кристал. Все що знаходиться в зоні його дії (наприклад, для 120см кристала в Колорадо-Спрінг зона переносу являє собою циліндр з основою в 120см в діаметрі та висотою 5м) переноситься.

Для ПЛМ необхідна більш-менш тверда поверхня в місці прибуття, тому не можна відправити об'єкт у космос або на зірку. Необхідна в потрібному місці якась планета або хоча б астероїд

Об'єм або вага об'єктів, що переносяться, не відіграє ролі і не впливає на енерговитрати. Важливий лише розмір кристала,дальність перенесення та час на який буде здійснено перенесення

Коли дослідницька група переміщається на іншу планету, один із членів команди має навідний пристрій. Коли термін перебування на планеті закінчується, все, що знаходиться в безпосередній близькості (зона точно повторює конфігурацію початкового поля ПЛМ) від навідного пристрою автоматично, без витрат енергії, переміщається назад на Землю.

Навідний пристрій може бути тільки в одного члена команди, інакше може статися аналог Аламської катастрофи - коли два тіла опинилися одночасно в одному місці, внаслідок чого “гора перетворилася на глибокий каньйон, а на відстані між Альбукерком та Мехіко-Сіті все було засипано попелом ”

якщо при зворотному переміщенні хтось опинявся поза зоною навідного пристрою, він не переміщався з іншими, але водночас зникав із планети. Усі спроби знайти цих людей зазнавали невдачі

Об'єкти, зібрані на планетах і перенесені на Землю через певний час (стільки ж, скільки люди пробули на планеті) зникали (можливо вони переносилися назад)

[ред.] технічні особливості

ПЛМ мав ряд обмежень на тривалість та дальність переміщення:

Основна формула енергетичної потреби для стрибка:

де C і k – постійні, t – тривалість стрибка (у днях), s – відстань (у світлових роках)

Як видно, з одного боку цей метод не дозволяв переміщатися на відстані менше 9,4 світлових років і на час менше 19,5 хвилин, з іншого боку через величезні енергетичні витрати не дозволяв переміщатися на значні відстані.

Нижче наведено таблицю енергетичних витрат (у доларах) з переміщення об'єктів: