|
Введение
В настоящее время реактивный двигатель является единственным техническим устройством, с помощью которого можно перемещаться в космическом пространстве. Эффективность транспортного средства с реактивным двигателем слишком мала и составляет величину порядка 8%. Перелеты на большие расстояния требуют огромных запасов взрывоопасного, экологически вредного топлива на борту космических аппаратов, делая их не безопасными и не слишком пригодными для длительного обитания. Можно утверждать, что сейчас реактивная техника достигла максимума своего совершенства [1] и ее дальнейшее развитие требует разработки качественно нового, более эффективного, способа передвижения в космическом пространстве.
В настоящей статье будет развита и экспериментально подтверждена идея Мигеля Алькубьерре [2], которая предполагает возможность использовать для движения в космосе кривизну пространства, созданную и управляемую космическим кораблем. Реальное устройство подобного типа было предложено российским инженером В.Н. Толчиным [3], описано теоретически и исследовано экспериментально в работах [4,5]. Развитие двигателей Алькубьерре-Толчина позволит в будущем построить транспортное средство, передвигающееся в космосе без использования реактивного двигателя со сверхсветовыми скоростями.
1. Идея сверхсветового двигателя Алькубьерре
Наблюдение относительной динамики некоторых космических объектов, обнаруживает их сверхсветовые движения. Например, сверхсветовое относительное движение разлетающихся компонент галактики NGC 1275 происходит со скоростью ~5с [6]. Согласно закону Хаббла, в космосе существуют сверхсветовое движение материи, которая удалена от наблюдателя на расстояния, превышающее радиус Хаббла
где c – скорость света, H0 - постоянная Хаббла. При этом предсказанное сверхсветовое движение галактик, удаленных от наблюдателя на Земле на расстояние большие, чем радиус Хаббла, не противоречит постулату специальной теории относительности о невозможности превысить скорость света. Сверхсветовая скорость оказывается в данном случае следствием расширения пространства-времени.