Huolimatta siitä, mitä tieteiskirjailijat kirjoittavat, moderni tiede ei salli mahdollisuutta matkustaa menneisyyteen. Mutta tiedemiehet eivät ole kaukana siitä, että matkustaisivat tulevaisuuteen niin yhtenäisesti …
Brittiläinen tieteen popularisoija Brian Clegg julkaisi äskettäin kirjan, jonka otsikko on How to Build Time Machine: The Real Science of Time Travel (Kuinka rakentaa aikakone: The Real Science of Time Travel).
Kirjassa käsitellään tapoja käytännössä toteuttaa ihmisen ikäinen unelma ajallisista vaelluksista. Clegg on vakava kouluttaja, jolla on kansainvälinen maine, joten hän puhuu vain hankkeista, jotka voidaan tieteellisesti perustella, vaikkakaan ei 100-prosenttisesti todistettuina.
Eristäminen ajasta
Tieteiskirjailijat ovat toistuvasti kuvanneet yhden tällaisen mahdollisuuden. Käytä avaruusmatkaa tähtienvälisille etäisyyksille, jotka edellyttävät vähintään kahta kiihtyvyyttä melkein valonopeuksille, ja voit palata kotiplaneetallesi satoja tai tuhansia vuosia lähtöä jälkeen, ja sinä itse ikäät hieman.
Tällaisen ajallisen matkan perustavanlaatuinen mahdollisuus taataan suhteellisuusteorian erityisteorian kaavoilla. Totta, kiihtyvyys relativistisiin nopeuksiin on myös toteutettava erittäin energiaintensiivisillä polttoaineilla (mikä parasta antimateriaalista), mutta nämä ovat yksityiskohtia.
Mainosvideo:
Erityisessä suhteellisuusteoriassa valo ei kuitenkaan lähentynyt kuin kiila, voit kuitenkin käyttää yleistä. Yhtälöidensä mukaan painovoima hidastaa ajan nopeutta (tätä vaikutusta koskevat korjaukset sisältyvät satelliittinavigointijärjestelmien GPS- ja GLONASS-ohjelmistoihin, ja ne ylittävät numeerisesti samanlaiset korjaukset, jotka erityinen suhteellisuusteorian mukaan on tarkoitus ottaa käyttöön satelliittien kiertoliikkeen yhteydessä).
Tämän hidastumisen aste kasvaa gravitaatiokentän voimakkuuden myötä. Tässä on sinulle toinen aikakone: etsi tila-alue, jolla on erittäin voimakas painovoima, pysy siellä jonkin aikaa ja palattuaan löydät itsesi tulevaisuudessa.
Luonnolliset superraskaat
Painovoimageneraattorit ovat periaatteessa mahdollista, mutta on liian aikaista puhua niistä. Luonto on kuitenkin luonut avaruuteen sellaisia luonnollisia painovoiman ryhmiä kuin neutronitähdet. Yksi kuutiometri hajoavaa ainetta neutronitähden keskellä vetää satoja miljoonia tonneja, kun taas sen halkaisija ei ylitä 20-30 km.
Voisiko olla mahdollista päästä kiertoradalle lähellä tällaista avaruushirviötä ja sieltä katapultti tulevaisuuteen? Ei ole suositeltavaa istua sen pinnalla, se on sata kertaa kuumempi kuin auringon ilmakehässä.
Tämä vaihtoehto on kuitenkin myös erittäin vaarallinen. Mikä tahansa neutronitähtiä kiertävä esine deformoituu ja revitään vuorovesivoimien avulla. Sama tietysti tapahtuisi, jos kronomatkailijoiden kanssa lähetetty alus ei lähetettäisi neutronitähteelle, vaan mustalle aukolle.
"Aika läpäisemätön" -kuori
Clegg luottaa siihen, että on olemassa tapa. Isaac Newton osoitti, että massiivisen pallomaisen isotrooppisen kuoren sisällä olevaan esineeseen vaikuttava gravitaatiovoima on ehdottomasti nolla. Tämä johtopäätös pätee täysin suhteellisuusteoriaan.
Kuvittele nyt neutronitähti, jonka keskellä onkalo. Siellä ei tule vuorovesivoimia, ja ajan kulku suhteessa ulkomaailmaan hidastuu edelleen.
Siksi jo nyt on mahdollista laatia suunnitteluprojekti tulevaa supersivilisaatiota varten. On tarpeen hajottaa neutronitähti moniin kappaleisiin ja rakentaa niistä pallokuori aluksen ympärille, jolla on aikamatkustajia.
Niiden suojelemiseksi vuorovesivoimilta kuori on koottava rikkomatta isotropiaa, lisäämällä joka kerta kaksi yhtä suureen massaan lohkoa vastakkaisilta puolilta, jotka ovat yhtä kaukana aluksesta. Purkaminen on suoritettava samalla tavalla, muuten painovoima tuhoaa ajankäytöt tulevaisuudessa.
Supersivilisaation tehtävä
Kuinka tehokas tällainen aikakone on? Jos käytät puhdasta neutroniainetta rakennusmateriaalina, voit saavuttaa viisinkertaisen hidastumisen ajoissa - joka tapauksessa, Brian Clegg antaa juuri tällaisen arvion.
Tulos on melko vaatimaton, joten sinun on vielä mietittävä, onko peli kynttilän arvoinen. Voidaan kuitenkin olettaa, että supersivilisaatiolla on käytettävissään tekniikoita, jotka puristavat lisäksi neutroniaineen vielä suurempaan tiheyteen.
Tämä on kuitenkin tehtävä varovaisesti, muuten koko rakenne romahtaa mustaan reikään, jolla on epämiellyttäviä seurauksia alukselle ja sen miehistölle. Joten tällaisen kokeen kustannukset ylittävät mittaamattomasti sen käytännön arvon - ainakin meidän näkökulmasta. Supersivilisaatiolla voi kuitenkin olla täysin erilaiset kriteerit.
Kuinka neutronitähti toimii
Sen jälkeen kun tähden ytimessä oleva ydinpolttoaine on palanut, sitä odottaa väistämätön painovoimaromahdus. Jos rappeutuneen elektronikaasun paine ei kykene kestämään painovoimaa, elektronit "kirjaimellisesti" puristetaan "ytimien protoneihin muodostaen neutroneja. Tämän prosessin lopputuote on neutronitähti, joka on valmistettu halkaisijaltaan 10–20 km: n superdensistä (ytimessä 1015 g / cm3).
Neutronitähden rakenne on melko monimutkainen - sen ilmakehä koostuu tavallisista ytimistä, ytimien alla on suspendoitu neutronien superfluidiin, jopa sen alapuolelle, neutronit yhdistyvät muodostaen langanmaisia rakenteita tai arkkeja. Ulkoydin koostuu jatkuvasta neutroniaineesta, kun taas sisäydin voi sisältää vielä eksoottisempia ainetiloja, kuten pionikondensaatin, lambda-hyperonit tai kvarki-gluoniplasman.