Субсветовым варп-двигателям разрешили состоять из обычной материи

Физики теоретически проанализировали возможность создания варп-двигателя — гипотетического объекта, который позволяет путешествовать с около- и сверхсветовыми видимыми скоростями (с точки зрения внешнего наблюдателя) за счет искажения пространства-времени вокруг путешественника. Оказалось, что, в отличие от сверхсветовых полетов, для путешествий с субсветовой скоростью оболочку такого аппарата можно изготовить из обычной материи. В то же время механизмы разгона корабля и большая масса, которая требуется оболочке, по-прежнему остаются проблемными вопросами. Статья опубликована в журнале Classical and Quantum Gravity.

В конце прошлого века физик Мигель Алькубьерре из Уэльского университета, вдохновившись сюжетом сериала «Звездный путь», описал теоретическую модель путешествий с видимой сверхсветовой скоростью, которая не требует использования кротовых нор. Идея ученого состояла в том, чтобы создать своего рода пузырь, который окружает космический аппарат, сжимая пространство-время перед кораблем и растягивая позади. С точки зрения внешнего наблюдателя такие манипуляции могут показаться сверхсветовым полетом — подобно тому, как в инфляционной модели Вселенной первые моменты ее жизни сопровождались быстрым расширением пространства, и расстояние между точками увеличивалось так, будто они разлетаются со сверхсветовыми скоростями, хотя физические скорости тел были меньше световой.

В общей теории относительности источником искажений пространства-времени является материя — то есть ее распределение в пространстве определяет то, как именно искривится геометрия. Эту связь можно использовать и в обратную сторону — определить по виду искажения пространства-времени, каким распределением материи оно может быть вызвано и какими свойствами обладает вещество-источник.

Для варп-двигателя Алькубьерре такие рассуждения приводят к тому, что устройство обязательно должно содержать в себе области с отрицательной плотностью энергии — тогда как для известных разновидностей вещества эта величина положительна. Таким образом, до недавнего времени считалось, что для путешествий, помимо прочего, пришлось бы сначала отыскать способ создания отрицательной плотности энергии.

Алексей Бобрик (Alexey Bobrick) и Джанни Мартир (Gianni Martire) из Нью-Йоркской Лаборатории прикладной физики перспективных двигателей обобщили идею варп-двигателя Алькубьерре на более широкий класс искажений пространства-времени, чем изначально предлагал ученый. В расширенной модели авторы разделили пространство на три области — асимптотически плоскую внешнюю (то есть практически неискаженную на большом удалении от корабля), искривленную — оболочку аппарата, и, снова плоскую, внутреннюю — пространство для самого корабля и пассажиров. При этом физики ограничились рассмотрением оболочек, которые симметричны относительно оси движения аппарата и неподвижны с точки зрения наблюдателя во внутренней области, — то есть требовали существования глобальной системы отсчета покоя оболочки.

Исследователи сосредоточили внимание на подклассе варп-двигателей, в котором оболочка движется с субсветовой видимой скоростью (до которой принципиально возможно разгонять обычную материю) и который допускает существование неподвижных физических наблюдателей (то есть материальных тел, а не просто формально покоящихся точек) во внутренней области. Для сферически-симметричных искажений пространства-времени ученые рассчитали необходимую плотность энергии, исходя из параметров искривления.

Оказалось, что субсветовые варп-двигатели допускают не только отрицательную, но и положительную плотность энергии — а значит, принципиально их можно изготовить из привычной нам материи. В этом случае для наблюдателя время внутри корабля будет течь медленнее, чем в системе отсчета, которая движется снаружи оболочки с той же скоростью, однако для оболочки с массой порядка массы Земли и радиусом в 10 метров замедление составит лишь сотые доли процента — то есть за год внутреннее и внешнее время разойдется всего на несколько часов.

Кроме того, авторы нашли способ снизить полную энергию корабля для модели с осевой симметрией при фиксированной скорости — для этого они предложили делать оболочку сплющенной в направлении движения. Согласно расчетам, сокращение продольного размера корабля приведет к прямо пропорциональному (во столько же раз) изменению его полной энергии. Это может облегчить создание варп-двигателей на основе материи с отрицательной плотностью энергии — сплющенному кораблю потребуется меньше экзотического материала.

Ученые отмечают, что несмотря на возможность сверхсветового движения корабля, на практике оно почти не отличается от сверхсветового движения любого другого физического тела, поскольку на сегодняшний день не известны способы ускорять физические объекты до сверхсветовых скоростей. Можно предположить, что некая гипотетическая частица уже движется быстрее света — и исследовать такую задачу, но нельзя ускорить эту частицу от обычной субсветовой скорости до требуемой сверхсветовой. Оболочка варп-двигателя — тоже материальный объект, и для нее, как и для всякого другого тела, справедливы те же рассуждения — и разгонять сверхсветовые варп-двигатели известными физике способами не удастся.

За последнее время теоретики не впервые проверяют экзотические путешествия на практическую пригодность — так, прошлым летом мы рассказывали о том, как крупные устья кротовых нор оказались безопасными для жизни человека с точки зрения приливных сил. В реальности же до таких путешествий далеко — например, в мае 2015 в NASA опровергли слухи о разработке варп-двигателя.

Николай Мартыненко

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

ученые создали первый пузырь Алькубьерре / Хабр

Еще одна технология из Star Trek оказалась больше наукой, чем фантастикой. Ученые под финансированием DARPA создали так называемую «warp bubble» — область пространства, способную расширяться или уменьшаться быстрее скорости света. Об этом сообщает бывший специалист НАСА по варп-двигателям Гарольд Уайт. Это первый настоящий «пузырь варп-движения», созданный в лаборатории. Который, как минимум, подтверждает, что такое возможно. И, по словам Уайта, устанавливает новую перспективу для тех, кто захочет создать первый космический корабль, способный к деформации.

Уайт говорит:

Чтобы быть ясным, наше открытие — не аналог варп-пузыря, это настоящий, хотя и скромный и крошечный, варп-пузырь. Поэтому это так важно.

Теоретические двигатели быстрее скорости света

Доктор Гарольд «Сонни» Уайт

В 1994 году мексиканский математик Мигель Алькубьерре предложил первое математически правильное уравнение для варп-двигателя. Вдохновленный перелетами в Star Trek, он в общих чертах обрисовал двигательную установку космического корабля, которая может перемещаться по космосу быстрее скорости света без нарушения законов физики.

Это решение хвалили за элегантную математику, но одновременно высмеивали за использование «науки из сериала» и траты многих лет работы впустую над решением, которое казалось невозможным на практике.

Десять лет спустя теория Алькубьерре претерпела серьезные изменения, когда доктор Уайт, работавший тогда в НАСА, переработал исходную метрику Алькубьерре и привел ее в каноническую форму. Это изменение в дизайне двигателя резко сократило требования к экзотическим материалам и снизило необходимые затраты энергии. Тогда исследователи и поклонники научной фантастики получили проблеск надежды на то, что реальный варп-двигатель может однажды стать реальностью. Работа Уайта также привела к неофициальному переименованию первоначального теоретического проекта: теперь концепцию чаще называют «Варп-двигатель Алькубьерре/Уайта».

С тех пор многие физики и инженеры предпринимали попытки разработать жизнеспособный варп-двигатель, включая целую группу международных исследователей, работающих над двигателем варпа, не требующего никакой странной материи. Однако, как и Алькубьерре и Уайт до них, их концепции до сих пор оставались полностью теоретическими. Но теперь, похоже, ситуация изменилась.

Время — всё. Особенно на скорости света

Часто говорят, что время решает все. Поэтому неудивительно, что когда доктор Уайт начал свое последнее исследование, финансируемое DARPA, он и не думал о создании варп-пузыря. Ученые занимались исследованием геометрии пустот Казимира (наноскопической структуры, возникающей в результате эффекта, заставляющего две металлические пластины притягиваться в вакууме).

Не вдаваясь глубоко в сложную физику, лежащую в основе пустот Казимира и странных квантовых сил, наблюдаемых в этих структурах, достаточно сказать, что они никоим образом не связаны с механикой варп-двигателя. По крайней мере, так думали раньше. Но, по словам Уайта, они с его командой в LSI очень увлечены этой работой, а по мнению DARPA она имеет ряд возможных применений, выходящих далеко за рамки даже текущей находки.

Первый варп-пузырь

В итоге один из немногих ученых с интересом к варп-пузырям и пониманием уравнений Алькубьерре оказался в нужное время и в нужном месте. И заметил поразительное сходство между его текущим проектом и теоретическим микроскопическим двигателем, способным перемещаться быстрее скорости света.

Проверка учеными и подтверждение пузыря Алькубьерре

Фактические результаты, опубликованные после проверки в European Physical Journal, говорят:

При проведении анализа, связанного с проектом, финансируемым DARPA, по оценке возможной структуры плотности энергии, присутствующей в полости Казимира, как это предсказано динамической моделью вакуума, была обнаружена наноразмерная структура, которая предсказывает распределение плотности отрицательной энергии, которое близко соответствует требованиям метрики Алькубьерре.

Или, проще говоря, как говорит Уайт, «Насколько мне известно, это первая статья в рецензируемой литературе, которая говорит о реальной наноструктуре, которая, по прогнозам, будет являться настоящим, хотя и скромным, пузырем деформации».

Это случайное открытие, по словам Уайта, не только подтверждает предсказанную «тороидальную» структуру варп-пузыря и наличие в нем отрицательной энергии, но также дает потенциальный путь другим исследователям, пытающимся спроектировать, а в один прекрасный день и построить настоящий космический корабль, способный на перемещение путем искажения пространства-времени вокруг себя.

 «Эта потенциальная структура будет генерировать отрицательное распределение плотности энергии вакуума, которое очень похоже на то, что требуется для деформации пространства Алькубьерре».

Путь вперед

Чтобы оценить возможные перспективы, Уайт и его команда разработали проект тестируемого наномасштабного «корабля с варп-двигателем». Во время его презентации AIAA (крупнейшему в мире аэрокосмическому техническому сообществу) он объяснил:

Мы проанализировали игрушечную модель двигателя, состоящую из сферы диаметром 1 микрон, расположенной в центре цилиндра диаметром 4 микрона. Она показала трехмерную плотность энергии Казимира, которая хорошо коррелирует с требованиями метрик Алькубьерре.

Эта качественная корреляция предполагает, что мы можем проводить эксперименты в масштабе наночипа, чтобы попытаться измерить крошечные сигнатуры. Но пока что мы видим наглядную иллюстрацию реального, хотя и очень скромного по размерам, варп-пузыря деформации.

Уайт развил эту идею в электронном письме в The Debrief:

Мы уже можем предложить сообществу структуру, которая генерирует отрицательное распределение плотности энергии вакуума, очень похожее на то, что требуется для деформации космоса Алькубьерре.

Уайт говорит, что такие мини-двигатели уже можно производить — если использовать 3D-принтер GT, печатающий в нанометровом масштабе. Но в настоящее время ученые продолжают заниматься тем, на что получили финансирование — исследовании свойств полостей Казимира. А постройкой кораблей и масштабированием двигателей для них могут заняться все остальные.

Предложение для следующего эксперимента

Уайт и его команда даже предлагают путь для дальнейших исследований. По их словам, стоит построить эксперимент, включающий несколько созданных пустотами Казимира варп-пузырей, стоящих друг за другом в виде цепочки. По их словам, такая конструкция позволит лучше понять физику структуры варп-пузыря, а также то, сможет ли корабль однажды пересечь реальное пространство внутри такого пузыря.

Уайт на конференции AIAA объяснил:

Мы могли бы провести исследование оптических свойств этих маленьких, наноразмерных пузырей деформации. Если объединить большое количество из них подряд, мы можем намного усилить эффект, чтобы можно было его увидеть и изучить.

Ползти, идти, бежать

Учитывая, что DARPA платит лаборатории LSI Eagleworks за исследование полостей Казимира, а не за случайное открытие пузыря искривления пространства-времени, независимо от его (потенциально) невероятных последствий Уайт и его команда не могут бросить свой текущий проект. Поэтому призывают других ученых попробовать реализовать варп-пузыри и протестировать их свойства. Поскольку DARPA принадлежит Министерству обороны США, публично обнародовать результаты проектов им сложно. Текущий прорыв был достигнут еще в начале лета, а говорить о нем в деталях стало можно только сейчас. И это при том, что исследование полостей Казимира официально не было засекреченным, что и позволило ученым в итоге выйти на публику.

Если DARPA профинансирует работу LSI над космическим кораблем с наноразмерным варп-двигателем, о таком проекте мы можем не услышать еще много лет.

В конце концов, особенно с учетом масштабов этого открытия и его потенциальных последствий, Уайт считает, что создание и испытание его мини-варп-корабля — это лишь вопрос времени. По его мнению, теперь наука будет медленно, но верно продвигаться к этой цели в виде космического корабля, способного к деформации.

Когда его спросили, как быстро протестированный наноразмерный «корабль» может быть масштабирован до чего-то, на чем действительно можно было бы летать в космос, Уайт предложил более реалистичный подход к этому исследованию:

Еще рано задавать вопросы о каких-то реальных летательных экспериментах. На мой взгляд, первый шаг — просто изучить основную науку в нано / микромасштабе. И постепенно пытаться переходить к чему-то более крупному. Сначала мы должны научиться ползать, потом — идти, и только потом — бежать.

• Дополнительный разбор того, что становится возможным с варп-двигателем, на Хабре есть тут.

• Перевод статьи научного журнала TheDebrief.

• Первая презентация варп-пузыря Уайтом на Propulsion Energy Forum доступна на ютубе. Тогда его находка еще не была проверена научным сообществом.

Хотите найти крутую работу? Подключайте телеграм-бот getmatch. Указываете желаемую зарплату, и он выдает вам лучшие вакансии от топовых компаний, и помогает пройти интервью. Для старта не нужно ни резюме, ни портфолио, настройка занимает меньше 30 секунд.

Что ещё почитать

• Почему оксфордский физик считает, что квантовые вычисления — это большой пузырь
• Теория мертвой Сети. Возможно ли, что весь интернет — это ИИ?
• Квантовое предсказание 70-летней давности сбылось: как ученые впервые создали что-то из ничего
• Ученые все чаще не могут объяснить, как работает ИИ. Теория «черного» и «белого» ящика

Activity: Warp Belt

Одним из самых приятных занятий в игре Minecraft является строительство домов. Часто такие дома разбросаны по всему миру. Иногда во время исследования вы можете обнаружить удивительные скрытые храмы или деревни в отдаленных местах. Может быть сложно вспомнить, как вернуться во все эти места. В этом упражнении вы увидите, как создать инструмент, который можно использовать для телепортации между всеми этими разными местами. Этот «деформационный пояс» сохранит местоположения в памяти, используя массивы, чтобы вы могли легко переключаться между ними всеми.

Вы будете поддерживать четыре основные команды в этой программе:

• Удалить : Это создает пустой массив, фактически удаляя ваш старый.
• Сохранить : Это сохраняет вашу текущую позицию в следующее пустое место в массиве.
• Деформация : Эта команда, при вводе с числом, телепортирует игрока в позицию, сохраненную под этим индексом в массиве.
• Список : Эта команда печатает все позиции в массиве с их порядковыми номерами.

Выполнить действие

Создать пустой массив

1. Создать новый проект MakeCode с именем Warp .

2. Из ||циклы:ЦИКЛИ|| , перетащите ||циклы:на старте|| Блок в рабочую область кодирования.

3. Открыть ||переменные:ПЕРЕМЕННЫЕ|| и Создать переменную .

4. Назовите эту переменную warp_array и нажмите Ok .

5. Из ||переменные:ПЕРЕМЕННЫЕ|| , перетащите ||variables:set|| в ||циклы:при запуске|| .

6. Из ||переменных: набор|| В раскрывающемся меню выберите переменную warp_array .

Теперь установим ||variables:warp_array|| в новый массив.

7. Щелкните вкладку «Дополнительно» на панели инструментов, чтобы отобразить ||массивы:МАССИВЫ|| .

8. Из ||массивы:МАССИВЫ|| , перетащите ||массивы:создать массив с || в переменные ||: установите для «warp_array» значение || .

9. В ||массивы:создать массив с || , щелкните знак минус (–) , чтобы очистить его. Вы должны увидеть изменение заголовка на ||массивы:создать пустой массив|| .

 пусть warp_array: число [] = []
warp_array = [] 

Сделать команду

«удалить»

Теперь давайте создадим команду для удаления нашего массива. Когда вы «удаляете» массив, вы просто хотите установить его в пустой массив, поэтому вы удаляете содержимое массива.

10. От ||игрок:ИГРОК|| , перетащите ||player:on chat command|| в рабочую область.

11. Назовите эту команду удалить .

12. Щелкните правой кнопкой мыши существующий ||variables:set|| в ||циклы:при запуске|| и выберите Дублировать.

13. Перетащите этот новый ||variables:set|| блок в ||игрок:в чате команда "удалить"|| .

14. От ||игрок:ИГРОК|| , перетащите ||игрок:скажи|| после ||переменные: набор|| .

15. В ||игрок:скажи|| введите сообщение, например, "Массив удален" .

 пусть warp_array: число [] = []
player.onChat("удалить", функция () {
    warp_array = []
    player.say("Массив удален")
})
warp_array = [] 

Сделайте команду

«сохранить»

Чтобы сохранить местоположения в наш массив, вам нужно, чтобы команда сохранения добавляла текущую позицию в конец нашего массива, когда мы ее вызываем.

16. Из ||игрок:ИГРОК|| , перетащите еще ||player:on chat command|| в рабочую область.

17. Назовите эту команду сохранить .

18. Из ||массивы:МАССИВЫ|| , перетащите ||массивы:добавьте значение в конец|| в ||игрок:в чате команда "сохранить"|| .

Установить позицию в массив деформации

19. Из ||массивов: добавить значение в конец|| В раскрывающемся меню выберите warp_array в качестве массива, в который вы хотите добавить значения.

Вы сохраняете позиции, поэтому вам необходимо настроить ||массивы:добавить значение в конец|| еще немного.

20. От ||игрок:ИГРОК|| , перетащите ||игрок:позиция игрока в мире|| в Добавить значение || массивы: добавить значение в конец || .

 пусть warp_array: Position[] = []
warp_array.push(player.position())
 

21. Из ||игрок:ИГРОК|| , перетащите ||игрок:скажи|| Блок после ||массивов:"warp_array" добавляет значение "позиция игрока в мире" в конец|| Блок .

22. В ||игрок:скажи|| введите сообщение, например, "позиция добавлена" .

 пусть warp_array: Position[] = []
player.onChat("удалить", функция () {
    warp_array = []
    player.say("Массив удален")
})
player.onChat("сохранить", функция () {
    warp_array.push(player.position())
    player.say("позиция добавлена")
})
warp_array = [] 

Создать

команду «warp»

Игрок будет использовать команду warp, передав число, например «warp 1» или «warp 2», чтобы телепортироваться в сохраненное место в множество.

23. Из ||игрок:ИГРОК|| , перетащите ||player:on chat command|| в рабочую область.

24. Назовите эту команду warp .

25. В ||игрок:в чате команда "варп"|| , щелкните знак плюса (+) , чтобы добавить параметр. По умолчанию он называется num1 . Это переменная. Это номер места, в которое вы хотите переместиться. Напомним, что в массивах число, где что-то хранится, называется 9.0113 индекс или ключ . Здесь вы пройдете в индекс через ||player:on chat команда "warp"|| . Затем вы получите информацию, хранящуюся в этом месте.

Поэтому, если вы хотите переместиться в наше третье сохраненное местоположение, вы должны ввести warp 3 в окне чата. Компьютер идет в третью локацию и получает для вас ваши координаты!

26. Вы всегда должны называть переменные осмысленно. Переименовать num1 от до Warp_LocationNum .

27. От ||игрок:ИГРОК|| , перетащите ||игрок:телепортироваться в|| в ||игрок:в чате команда "варп"|| .

Теперь нам просто нужно получить информацию, хранящуюся в нашем массиве.

28. Из ||массивы:МАССИВЫ|| , перетащите || массивы: получить значение в || в ||игрок:телепортироваться в|| и заменить существующий блок координат.

 пусть warp_array: Position[] = []
player.teleport(warp_array[0])
 

29. Из массивов ||: получить значение в || В раскрывающемся меню выберите переменную warp_array .

30. Из ||переменных:ПЕРЕМЕННЫЕ|| , перетащите Warp_LocationNum во второй слот массива ||: получить значение в || .

 пусть warp_array: Position[] = []
player.onChat ("варп", функция (Warp_LocationNum) {
    player.teleport(warp_array[Warp_LocationNum])
}) 

Теперь, когда вы вызываете команду деформации с числом, код захватит позицию в указанном вами месте. Затем вы телепортируетесь в позицию, сохраненную в массиве.

Дополнительные улучшения

Есть несколько способов улучшить эту команду деформации. Некоторые из этих улучшений будут проблемами, которые вам нужно будет выполнить. Однако, прежде чем вы приступите к задачам, попробуйте сделать еще одну вещь:

31. Щелкните вкладку JavaScript в верхней части экрана, чтобы увидеть свою программу в редакторе JavaScript.

31. Найдите функцию player.onChat("warp" ... .

32. В следующей строке кода вычтите 1 из индекса, заменив на:

player.teleport (warp_array [Warp_LocationNum - 1])

Теперь функция выглядит так:

 player.onChat("warp", function (Warp_LocationNum) {
    player.teleport(warp_array[Warp_LocationNum - 1])
}) 

33. Нажмите кнопку Blocks в верхней части экрана, чтобы вернуться в редактор блоков.

Вы увидите, что редактор блоков выбрал для вас правильные блоки. Да, вы могли бы сделать это блоками, но хорошо привыкнуть видеть чистый код и не бояться его.

Завершенный код

 let warp_array: Position[] = []
player.onChat("удалить", функция () {
    warp_array = []
    player.say("Массив удален")
})
player.onChat("сохранить", функция () {
    warp_array.push(player.position())
    player.say("позиция добавлена")
})
player.onChat ("варп", функция (Warp_LocationNum) {
    player.teleport(warp_array[Warp_LocationNum - 1])
})
warp_array = []
 

Проблемы

Давайте продолжим улучшать наш код варп-пояса, проверяя, что вводит пользователь, и давая ему обратную связь.

Задание 1. Убедитесь, что введена допустимая точка перехода

Есть еще одно усовершенствование, которое вы можете сделать, чтобы сделать вашу программу более удобной для пользователя. Если игрок вводит число, которое больше, чем последний индекс в массиве, должно быть какое-то предупреждение. В противном случае странно вводить команду и ничего не происходит. Хорошей практикой программирования является предоставление обратной связи пользователю в случае неправильного ввода или других ошибок.

Вам нужно будет сделать следующее:

1. Добавьте оператор if, чтобы проверить, что было введено.
2. Проверить, не превышает ли значение размер warp_array .
3. Если размер больше, появится предупреждающее сообщение типа «Извините, такого места нет».
4. Если размер равен или меньше warp_array , вы телепортируете игрока.

Вам нужно будет настроить оператор if и найти способ получить размер или длину warp_array .

Задача 2 — Распечатать все сохраненные координаты деформации

Вам необходимо распечатать список всех сохраненных координат деформации в мире.

Для этого можно использовать специальную петлю.

 пусть warp_array: Position[] = []
for (пусть значение warp_array) {
} 

Есть несколько способов сделать это. Вы можете сделать ||функция:функция|| , чтобы справиться с этим и вызывать функцию после каждого сохранения. Вы можете использовать команду ||player:on chat|| .

Основы — перебор ||variables:warp_array|| и распечатать его содержимое. Опять же, с печатью у вас есть варианты. Вы можете использовать ||player:say|| блоков для отображения содержимого в окне чата, или вы можете написать результаты в небе блоками, используя ||blocks:print|| Блок .

В данном решении используется функция. Функция вызывается после каждого сохранения.

Эксперименты

Здесь правил нет… Копировать код для экспериментов и изменения вещей, чтобы увидеть, какие результаты вы можете создать. Предложения даны, но делайте, как хотите!

Эксперимент 1

Введите , сохраните в окне чата и нажмите Enter. Вы должны увидеть указания, предлагающие ввести число сейчас. Теперь вы сохраните координаты и сохраните имя типа местоположения, связанного с этим.

Введите список , чтобы получить список всех сохраненных вами местоположений.

Этот код делает несколько вещей. Во-первых, он использует несколько массивов со связанной информацией. Это означает, что один и тот же индекс работает с несколькими массивами, и получаемая вами информация связана. В одном массиве хранятся координаты; в другом — названия локаций. Третий массив используется для сохранения местоположений по умолчанию, но это не обязательно.

Какие места сохраняет?

Что еще можно сделать с помощью телепортации или координат в коде? Можете ли вы творчески использовать массивы, чтобы сделать код более сложным?

Как насчет сохранения типа монстра в каждой локации? Затем, когда вы телепортируетесь обратно, он порождает этого монстра! Вы можете сделать игру с телепортацией с миссиями по телепортации в разные места, убить там всех монстров (которых вы порождаете с помощью кода), а затем телепортироваться в следующее место.

Редактировать эту страницу на GitHub
Редактировать шаблон этой страницы на GitHub

Без шуток, вы можете построить варп-двигатель

Космос — это действительно большое место, даже наш собственный космический район огромен; с современными технологиями требуется 2 года, чтобы добраться до Марса. Если вы хотите посетить ближайшую звезду (кроме Солнца) и у вас есть космический корабль, который может двигаться со скоростью света (ну, 99,9% скорости света), это все равно займет у вас немногим более 4 лет. Итак, если вы хотите летать по галактике, чтобы исследовать инопланетные миры, нам нужно сделать лучше, нам нужен варп-двигатель!

Прежде чем мы начнем, вам нужно знать пару вещей. Во-первых, космос и галактика ОГРОМНЫ. Насколько огромный? Свету требуется 100 000 лет, чтобы пересечь галактику, огромно. Во-вторых, скорость света — это предел космической скорости, это доказал Эйнштейн, вы абсолютно не можете двигаться в пространстве быстрее света, точка. Вы даже не можете достичь скорости света, поскольку перемещение любого количества массы буквально потребует бесконечной энергии. Если вы не можете двигаться быстрее света, а свету требуется 100 000 лет, чтобы пересечь галактику, мы, похоже, обречены на то, что никогда не сможем исследовать что-то за пределами нашей Солнечной системы, если только вы не проявите творческий подход.

Miguel Alcubierre

Деформационный двигатель долгое время был голливудским заговором для решения этой проблемы, это «слава богу, что мы изобрели X-устройство!» инструмент, чтобы обойти законы физики. Мы можем поблагодарить за это Голливуд, потому что именно он вдохновил мексиканского физика Мигеля Алькубьерре на решение проблемы межзвездных путешествий. Пока он смотрел «Звездный путь», капитан Кирк говорил о варп-двигателе «Энтерпрайза» (вероятно, он снова сломался, потому что «Звездный путь»), и это дало Алькубьерре момент озарения. «Ага, варп-драйв! Деформируйте это. Это может сработать!» Несмотря на свою изобретательность, его идея была довольно простой: хорошо, вы не можете двигаться в пространстве быстрее скорости света, но что, если вы искривите пространство? Что, если вы искривите пространство так, чтобы для вашего космического корабля ближайшая звезда находилась не в 4,2 световых года (помните, световой год — это расстояние, которое свет проходит за 1 год), а всего в 1 миле? Если вы сможете это сделать, межзвездные путешествия станут тривиальными. Если вы не верите мне, что вы можете деформировать ткань пространства-времени, прочитайте следующий раздел о том, как вам лгали о гравитации, если вы верите, переходите к разделу, как это работает.

Вам солгали о гравитации
Хотя искривление ткани пространства-времени может показаться заменой одной научной фантастики на другую, это не так. Мы уже знаем, что это происходит, это происходит везде. Самый распространенный из них — гравитационный. Вы, наверное, узнали, что гравитация — это сила, которая притягивает объекты ближе, это то, что удерживает Луну на орбите. Вы, наверное, узнали, что Луна и Земля имеют такие же отношения, как если бы вы были с мячом на веревке, которую вы вращаете вокруг своей головы, при этом веревка представляет собой гравитацию. Хотя думать о гравитации таким образом — это самый простой способ объяснить ее, на самом деле это ложь. Не так работает гравитация.

Вот как на самом деле работает гравитация. Все объекты (ты, я, Земля, Солнце и т. д.) искажают пространство-время, просто существуя, вы создаете вмятину в ткани пространства-времени. Чем больше объект, тем больше отступ. Для таких объектов, как планеты, этот отступ велик. Если бы Луна могла думать, она бы подумала: «Я двигаюсь по прямой линии», и Луна не ошиблась бы! С его точки зрения, он движется прямолинейно. Проблема в том, что она находится рядом с Землей, которая исказила пространство-время настолько, что «прямая линия» Луны ведет ее по кругу вокруг Земли. Посмотрите изображение и видео ниже, если вы хотите визуализировать это. Короче говоря, деформация пространства вполне осуществима!

Как это работает
Вы строите космический корабль, который создает вокруг себя пузырь (пузырь на самом деле ни из чего не сделан, это пузырь искривленного пространства-времени). Корабль сжимает пространство перед собой, так что измерительная линейка метровой длины была бы бесконечно мала. В то же время он расширяет пространство позади себя. Это заставит корабль «упасть» вперед, и вы сможете добраться куда угодно в мгновение ока.

Синяя область под плоскостью представляет сжатое пространство, а красная и приподнятая область представляет собой расширенное пространство

Если Алькубьер уже недостаточно изобретателен для вас, то он станет лучше. Он взял уравнения поля Эйнштейна (которые ему понадобились, чтобы решить эту загадку), а затем решил их НАЗАД. Что касается математики, то она не нарушает никаких правил. Некоторые физики задаются вопросом, допустимо ли это, но никто прямо не говорит, что это невозможно.

Но вам нужно одно, экзотические материалы. И под экзотическими материалами я подразумеваю негативную материю. Например, этот сгусток негативной материи размером с футбольный мяч весит минус 5 кг. Получайте удовольствие, оборачивая голову вокруг этого. Нетрудно понять, как материя с такой чертой может нарушить структуру пространства-времени. Теперь, с некоторыми хитрыми инженерными решениями, вам может понадобиться всего пара килограммов этого материала. Получив его, вы можете использовать его, чтобы сделать себе симпатичный маленький варп-пузырь и деформировать пространство-время! И это в основном все; Отрицательная материя действительно хорошо искажает пространство-время, так что сделайте из нее пузырь и скажите Чуи, чтобы он «ударил его!»

Минусы
1) У нас нет отрицательной материи (пока): Математика — великий предсказатель физики. Математики часто на годы опережают физиков, говоря им: «Эй, математика говорит, что это должно работать, вы должны это проверить». Затем, примерно столетие спустя, физики выходят и говорят: «Ребята, вы были правы, это действительно работает!» А математика говорит, что отрицательная материя (наряду с другими экзотическими материалами) существует. Мы просто еще не нашли. С другой стороны, физики уже начали производить небольшое количество других видов экзотической материи в ускорителе частиц ЦЕРНа. Маленький здесь означает маленькие субатомные уровни.

2) Это позволит вам путешествовать назад во времени: Другая проблема заключается в том, что, по сути, опережая свет до пункта назначения, вы можете путешествовать назад во времени (это совсем другая статья), а Стивен Хокинг, действительно, действительно этого не делает. Мне нравится идея путешествия во времени. Не позволяйте этому расстраивать вас, он не будет первым гением, который ошибется. После создания своей общей теории относительности Эйнштейн работал над некоторыми новыми идеями до конца своей жизни, и эта работа была развенчана!

3) Вы можете поджариться: Также есть шанс, что излучение Хокинга (названное в честь Стивена Хокинга) поджарит все внутри пузыря. Это как засунуть бедолагу в микроволновку, ага! Тем не менее, жюри все еще не на том.

4) Планету уничтожают выстрелы из дробовика: Космос невероятно пуст, но если вы зайдете достаточно далеко, вы наткнетесь на кучу крошечных частиц. Неизвестно, будут ли частицы двигаться вдоль пузыря и оставаться позади или накапливаться на переднем крае пузыря. Если они накапливаются, то при остановке они высвобождаются с тоннами энергии. В зависимости от того, как далеко вы зашли, мы говорим о выстреле из дробовика, который может перейти от уничтожения планет к разрушению солнечных систем.