Що буде, якщо космічний корабель із варп-двигуном полетить у чорну діру: є відповідь
Варп-двигуни — це гіпотетичні пристрої, що дозволяють переміщатися в космосі швидше за швидкість світла.
Варп-двигуни, що дозволяють переміщатися у космосі з надсвітловою швидкістю, немає і є лише теоретичної концепцією. Чи можна створити такий двигун? Фізики давно розмірковують над цією проблемою. Автори нового дослідження, опублікованого на сервері препринтів arXiv, розглянули, що станеться, якщо космічний корабель із варп-двигуном спробує потрапити до чорної діри. Результатом став цікавий уявний експеримент. Він може дозволити фізикам колись створити невеликі версії варп-двигунів, пише Universe Today.
Вчені припустили, що варп-двигун може вижити всередині так званої чорної дірки Шварцшільда. Це за умови, що космічний корабель перетне горизонт подій зі швидкістю нижче швидкості світла. Теоретично гравітаційне поле чорної діри зменшило б кількість негативної енергії, необхідної підтримки роботи двигуна. Якби це сталося, корабель міг би пройти крізь поле і якимось чином використати його, щоб потрапити кудись ще.
Варп-двигун
Теоретично варп-двигун являє собою пристрій, який дозволяє переміщатися в космосі з надсвітловою швидкістю. Згідно з теперішніми теоріями, навколо космічного корабля створюється так званий варп-міхур, який і переносить корабель через космос у потрібну точку завдяки стиску тканини простору-часу.
З іншого боку, деякі вчені вважають, що такий двигун суперечить сучасному розумінню фізики простору-часу. Адже зараз вважається, що жоден об’єкт з масою не може рухатися швидше за швидкість світла.
Чорна діра Шварцшильда
Чорна діра — це дуже щільна концентрація маси з такою сильною гравітацією, що ніщо навіть світло не може вирватися. У своєму дослідженні автори використовували чорні дірки Шварцшільда. Ці звані прості статичні чорні діри викривляють простір-час, немає електричного заряду і обертаються.
Чорна діра Шварцшильда є ідеальною для використання в цьому теоретичному дослідженні варп-двигуна, який разом із космічним кораблем перетинає обрій подій чорної діри.
Попадання космічного корабля з варп-двигуном у чорну дірку
Щоб це з’ясувати фізики вирішили поєднати рівняння, що описують чорну дірку, і рівняння, що описують варп-двигун. Вони виявили, що можна вбудувати варп-двигун у зовнішню ділянку чорної діри. Сам варп-міхур набагато менше чорної дірки й повинен рухатися до неї.
Гравітація чорної діри впливає на енергетичні умови, необхідні для створення та підтримки варп-міхура. Це означає, що теоретично можна зменшити кількість негативної енергії, необхідної підтримки варп-міхура. Крім того, вчені припускають, що якщо варп-міхур рухається зі швидкістю, меншою за швидкість світла, він фактично стирає горизонт чорної діри.
Фізики також припускають, що така подія може викликати перетворення віртуальних частинок на реальні в електричному полі. Якщо це так, це може призвести до створення міні-варп-двигунів у лабораторії.
Фізики припускають, що якщо варп-міхур рухається повільно, то він може збільшити ентропію чорної дірки. Але, за словами вчених, існують потенційні проблемні питання: коли варп-двигун повністю поглинається чорною діркою, він може зменшити її масу та, отже, її ентропію.
Аналогічно, коли через чорну дірку проходить більший варп-міхур, він створить ефект екранування і фактично усуне горизонт подій, що унеможливить визначення ентропії чорної діри.
Вчені вважають, що якщо варп-двигуни можливі, то отримані висновки вказують на те, що ми ще не розуміємо їх з точки зору термодинаміки.
Варп-двигун та чорна діра
Можливо, в майбутньому вчені і зможуть створити надсвітлові двигуни і навіть скористаються висновками авторів дослідження, щоб за допомогою чорних дірок переміщатися кудись ще. Такий космічний корабель міг би допомогти з’ясувати, що насправді відбувається за горизонтом подій чорної дірки. Також є ймовірність, що чорні дірки допоможуть зробити варп-двигуни менш складними у реалізації, оскільки йому не знадобиться так багато екзотичного палива.
