Вдоль струны на звездолете
Алексей Левин
«Популярная механика» №8, 2010
В фантастике путешествия от звезды к звезде уже давно проходят со скоростями выше скорости света. Возможно ли это в реальности? Некоторые ученые считают, что ответ на этот вопрос может быть положительным.
Пока единственная научно доказанная возможность межзвездных путешествий — это разгон космического аппарата до околосветовой скорости (проколы и свертки пространства все еще остаются чисто умозрительными проектами). Корабль вполне может забросить астронавтов в анабиозе на десяток, а то и на сотню световых лет и возвратить их на Землю. Но из-за релятивистского замедления бортового времени на родной планете пройдут даже не века, а тысячелетия — и это как-то не радует. К тому же до иных галактик так не добраться, тут уж никакой анабиоз не поможет. Но не исключено, что выход все-таки есть.
Вот уже 15 лет профессор теоретической физики лондонского Имперского колледжа Жоао Магейджо разрабатывает гипотезу переменной скорости света (Varying Speed of Light, VSL). Впрочем, единомышленников у него очень немного, поскольку большинство ученых считают эту идею чистой ахинеей. Но ведь речь идет о науке невозможного, так что постараемся умерить свой скептицизм.
VSL-модели просчитаны в нескольких вариантах. Все они утверждают, что измеренная на Земле скорость света в вакууме — это не абсолютная константа, а лишь нижний предел скорости распространения электромагнитных волн. При определенных (откровенно говоря, весьма экстремальных) условиях она может многократно превысить 299 792 км/с. В частности, сторонники этих теорий полагают, что такие именно условия существовали сразу после Большого взрыва.
Однако есть и другие возможности. Некоторые версии VSL-теорий утверждают, что скорость света очень сильно возрастает в окрестностях космических струн. Так называют тоже гипотетические, но в теоретическом плане куда более достоверные объекты, о которых в 1970-х годах впервые заговорил английский физик Томас Киббл. Позже эти идеи развивали и другие ученые, в том числе директор Института космологии при университета Тафтса Александр Виленкин, чья замечательная книга «Мир многих миров» недавно вышла в свет в русском переводе. Космические струны — это одномерные топологические дефекты пространства, оставшиеся после отпочкования сильного (кварк-глюонного) взаимодействия от электрослабого, которое, согласно стандартной оценке, имело место спустя 10–36 с после Большого взрыва (эта же эпоха породила и одномерные дефекты в лице магнитных монополей, о которых рассказано в «ПМ» №7, 2010).
Космические струны могут простираться на межгалактические расстояния — вплоть до границ наблюдаемого космоса. Это сверхтонкие (поперечником куда меньше радиуса протона) трубки, заполненные энергией фантастической концентрации. Погонный метр такой струны должен тянуть на 1020 кг, и это еще консервативная оценка. Однако тяготение такой исполинской массы полностью компенсируется столь же непомерным натяжением струны, создающим эффект антигравитации. Поэтому на струну не упадет даже пылинка, оказавшаяся в ее окрестности. В то же время струна значительно деформирует окружающее пространство и придает ему коническую топологию. Подобно поверхности конуса, пространство вблизи струны является локально плоским (его кривизна равна нулю), но глобально искривленным.
Но вернемся к космонавтике. Что произойдет с космическим кораблем, попавшим в окрестность такой струны? Допустим, неподалеку от Солнца нашлась струна, идущая по направлению к Альтаиру. И пусть свет вдоль этой струны мчится в сто раз быстрее, чем в обычном пространстве. При скорости всего в одну пятую этой величины корабль вернется из полета к Альтаиру (34 световых года в два конца) через какую-то пару лет — ну, пусть даже через два десятка, если предоставить ему разумное время на разгон и торможение. Поскольку скорость звездолета сильно не дотягивает до локальной световой, эффект замедления времени будет почти нулевым. Отважные космонавты не только не слишком постареют, но даже смогут встретить родных и друзей. А если предположить, что околострунная световая скорость еще на несколько порядков больше и что наши потомки сумеют разогнать звездолет почти мгновенно, можно задуматься и о межгалактическом путешествии. Выглядит заманчиво, не правда ли?
