Ученые нашли способ обнаружить варп-двигатели инопланетян

Создать варп-двигатели, движущиеся быстрее света, теоретически возможно, и если инопланетяне их действительно используют, то, возможно, нам удастся обнаружить гравитационные волны, возникающие при выходе из строя одного из них.

Неисправная варп-двигательная установка могла бы испускать гравитационные волны в случае поломки. Everett Collection Inc / Alamy

Нет никаких доказательств того, что инопланетяне перемещаются по Вселенной на звездолетах, оснащенных более быстрым, чем свет, варп-двигателями. Но если бы это было так, мы могли бы обнаружить поломку такого корабля с помощью наших существующих "земных технологий", утверждают исследователи. Такое открытие могло бы послужить доказательством существования инопланетной жизни, хотя - как это ни прискорбно - при такой аварии любой экипаж корабля был бы просто разорван на части силами, сравнимыми с мощью черной дыры.

И хотя о технологии варп-двигателей нам в основном известно из сериала "Звездный путь", физики-теоретики пришли к выводу, что теоретически возможно создать пузырь пространства-времени, способный перемещать находящийся в нем корабль с огромной скоростью - даже быстрее скорости света, сжимая пространство перед собой и расширяя пространство позади себя.

Работа таких теоретических варп-двигателей основана на использовании экзотических материалов, о существовании которых нам неизвестно, например, материалов с отрицательной плотностью энергии - но это совершенно не означает, что они не могут существовать.

Находясь под впечатлением от множества авариийных ситуаций с варп-двигателем, показанных в фильме "Звездный путь", Кэти Клаф из Лондонского университета королевы Марии и ее коллеги решили проверить, может ли подобный инцидент в реальной вселенной вызвать пульсации в пространстве-времени, называемые гравитационными волнами, и если да, сможем ли мы их обнаружить.

С помощью моделирования ученые выяснили, что как только звездолет с варп-силовой установкой наберет определенную скорость, он станет необнаруживаемым. Но если это условие будет нарушено, например, при неисправности двигателя, произойдет коллапс варп-пузыря, что в свою очередь приведет к возникновению гравитационных волн, похожих на те, что образуются при столкновении двух черных дыр.

Более того, говорит Клаф, у нас уже есть технология для обнаружения этих гравитационных волн. Лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория LIGO (англ. Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), построенная для раскрытия секретов галактики и черных дыр, обладает достаточной чувствительностью для решения этой задачи. Но к сожалению, она сканирует совершенно иной диапазон частот гравитационных волн.

По словам Клаф, разработка детектора способного регистрировать сигнатуры варп-двигателя на соответствующих частотах - это "вопрос финансирования", а не инженерной или научной мысли.

То, что никто и никогда не видел раньше: гравитационные волны от коллапса варп-силовой установки

"Если бы нам удалось обнаружить признаки поломки варп-двигателя, это свидетельствовало бы о том, что инопланетяне уже работают над этой технологией. И в процессе этой работы у них могли возникнуть проблемы, приведшие к аварии. Но одно могу сказать наверняка: это была бы плохая новость для всех, кто в то время находился рядом с этим устройством", - говорит она."Все эти искривления пространства-времени, присущие врап-пузырю, схлопываются внутрь, прежде чем снова выйти наружу. А это означает, что на вас будут действовать очень мощные приливные силы. Это примерно то же самое, как если бы вы попали в черную дыру, где вас просто разорвет на атомы", - говорит Клаф. "Я думаю, это будет крайне неприятное место".  
В свою очередь, Ретт Аллейн из Университета Юго-Восточной Луизианы утверждает, что существующие сегодня на Земле детекторы гравитационных волн подвержены влиянию проезжающих мимо крупных транспортных средств и океанских приливов. Из-за этого они нуждаются в огромном количестве вспомогательной инфраструктуры, которая помогает компенсировать эти помехи, о чем нам, возможно, стоит задуматься, если мы решим начать искать доказательства существования варп-двигателей.

"Если у вас есть средства и возможности построить любой тип детектора гравитационных волн, я бы разместил их в космосе", - говорит Аллейн. "Тогда вам не придется беспокоиться обо всех тех сооружениях и инфраструктуре, которые пришлось бы построить вокруг него на Земле. Вам просто нужно установить эти устройства в определенной точке космического пространства, где они будут находиться в одном и том же положении".

Аннотация к научной статье

Несмотря на то, что идея варп-двигателя, ‌способного перемещать звездолет путем деформации пространственно-временной "ткани" возникла в научной фантастике, они имеют вполне конкретное описание в общей теории относительности: Еще в 1994 году мексиканский физик-теоретик Алькубьер предложил использовать пространственно-временную метрику для сверхсветовых путешествий. 

И хотя существуют множество различных препятствий для их реализации в реальной жизни, включая использование отрицательной энергии, с вычислительной точки зрения такие системы можно моделировать во времени, имея уравнение состояния, описывающее материю. В этой работе авторы исследовали сигнатуры, возникающие при "разрушении" варп-двигателя, исходя из жесткого уравнения состояния жидкости.

Эволюция во времени плотности энергии материи при скорости варп-силовой установки, равной 0,1 скорости света

Ученые рассчитали излучаемый гравитационно-волновой сигнал и проследили потоки энергии в жидкости. Помимо довольно спекулятивного применения для поиска внеземной жизни в данных детектора гравитационных волн, эта работа интересна как исследование динамической эволюции и стабильности пространств, нарушающих условие нулевой энергии.