NASA parodė, kaip atrodytų kelionė beveik šviesos greičiu (Video)

Tarpžvaigždinių kelionių idėja ir iš tiesų skamba labai patraukliai.

Bet, deja, už betoninę sieną tvirtesni fizikos dėsniai mums paaiškina, jog tai tiesiog neįmanoma. Bet už tai Visatos veikimą lemiantys fizikos dėsniai nedraudžia keliauti šviesai artimu greičiu – tokiam greičiui išvystyti reikalingos energijos kiekis būtų milžiniškas, tačiau formaliai jis yra įmanomas.

Visgi tie patys fizikos dėsniai mums taip pat sako, jog kelionės šviesai artimu greičiu mums keltų daugybę kitokių iššūkių. Laimei, NASA šiuos iššūkius aptarė neseniai publikuotame animuotame vaizdo įraše, kuriame nusakė tarpžvaigždinių kelionių pagrindus.

Trumpai tariant šio vaizdo įrašo tyrinį galima apibūdinti taip: nekintantys fizikos dėsniai (konkrečiai – Alberto Einsteino Specialioji reliatyvumo teorija) lemia tai, jog fiziniam kūnui nėra jokios galimybės pasiekti ar viršyti šviesos greitį.

O tai reiškia, kad jeigu turite tikslą pasiekti kitą žvaigždė, tai reikėtų numatyti, kad arba kelionė bus labai jau ilga (pvz., būtų skrendama laivu, kuriuo savo kelionės tikslą pasiektų kita žmonių karta, nei kad išskrido) arba sukurti tokį variklį, kuris suteiktų galimybę palaikyti nuolatinį greitėjimą tol, kol nebus pasiekta reikšminga šviesos greičio dalis (t. y., nebus išvystytas reliatyvistinis greitis).

NASA vaizdo įraše, kuris pavadintas „NASA gidu į keliones šviesai artimu greičiu“ („NASA's Guide to Near-light-speed Travel“), laikomasi prielaidos, kad tarpžvaigždinis keliauninkas (šiuo atveju – net ne žmogiškos išvaizdos sutvėrimas) pasistatė kosminį laivą, kuris geba pasiekti 90 proc. šviesos greičio (0,9 c).

Turinys pateikiamas kaip informacija, skirta tarpžvaigždiniam keliautojui ir pagrindinė jo žinutė yra ši:

„Taigi, ką tik užbaigėte tobulinti savo erdvėlaivį ir dabar jis gali skristi beveik šviesos greičiu. Nelabai žinome, kaip jums tai pavyko, bet sveikiname! Bet prieš išvykdami atostogauti peržiūrėkite šį nesudėtingą vaizdo įrašą apie šviesai artimo greičio saugumo ypatumus, kelionės trukmę, atstumus tarp populiariausių Visatos kelionės krypčių“.

Atmetus tokius klausimus, kaip konkrečiai erdvėlaivis sugeba tokį greitį pasiekti, vaizdo įrašas iškarto peršoka prie esminių klausimų, su kuriais susiduriama keliaujant per Visatą reliatyvistiniais greičiais.

Šie klausimai – tai laiko „praskiedimas“ (angl. time dilation), erdvėlaivio apsaugos poreikis kelionėms tarpžvaigždine erdve, aiškinimasis, kiek laiko truktų kelionė iki artimiausios žvaigždės (Kentauro Proksimos), artimiausios galaktikos (Andromedos) ar tolimiausios žinomos galaktikos (GN-z11).

Reikia pripažinti, kad keliami klausimai yra iš tiesų sudėtingi – atsakymų į juos iki šiol ieško patys guviausi pasaulyje moksliniai protai. Štai vienas pavyzdys – iniciatyva „Breakthrough Starshot“, kurios tikslas yra per keletą artimiausių metų į Kentauro Alfą pasiųsti erdvėlaivį, kuri varo šviesos burė, iš Žemės veikiama galingu lazeriu. Tokiu tiesioginiu spindulių energijos perdavimo būdu varomas laivas turėtų išvystyti 20 proc. šviesos greičio (0,2 c) ir savo kelionės tikslą pasiekti vos per 20 metų.

Savaime suprantama, svarbi šios iniciatyvos dalis buvo svarstymai, kaip erdvėlaivį apsaugoti nuo tarpžvaigždinės kelionės keliamų pavojų. Ir svarstymų eigoje buvo surasti net keli išradingi sprendimai.

„Breakthrough Starshot“ sprendimai yra susiję su tokiais konstrukciniais ir instrumentiniais elementais, kaip apsauga nuo išorinio poveikio, ryšiai, naudingiausius rezultatus atsiųsiantys mokslinių tyrimų kameros bei instrumentai, efektyviausias šviesos burės tipas ir forma, o taip pat – kaip šį erdvėlaivį pristabdyti, kai jis savo tikslą pasieks.

Na o mums, paprastiems žemiečiams, tuo tarpu būtų visai naudinga lengva šviečiamąja forma susipažinti su tokių kelionių moksliniu pagrindu.