Топ-100 Невероятные технологии, описанные в научной фантастики, подарят нам звезды

Что перевернет нашу реальность?

Темная материя

Распределение массы скопления Abell 370, реконструированное с помощью гравитационного линзирования, показывает два больших, диффузных гало массы, соответствующих темной материи двух сливающихся скоплений. Возле и внутри любого скопления обычного вещества существует в пять раз больше темной материи

Одна из самых больших загадок вселенной, темная материя, может стать неограниченным источником топлива для межзвездных путешествий. О ее существовании мы знаем только благодаря косвенным наблюдениям, и точно знаем, что ее в 5 раз больше, чем обычной материи. Она не испускает электромагнитного излучения и не взаимодействует с ним напрямую, но при этом обладает массой.

Знаменитая формула Эйнштейна Е = mc2 подсказывает, что в темной материи содержится огромное количество энергии.

В рамках многих экспериментов ведется поиск столкновений темной материи, как с обычной материей, так и с самой собой.

Любые ракеты, которые когда-либо создавались, требуют топлива. Но если бы мы создали двигатель на темной материи, новое топливо можно было бы найти буквально на каждом шагу, ведущем через галактикуВ общем, существует два типа частиц: фермионы (с полуцелым спином) и бозоны (с целым спином). Если темная материя является бозоном, это означает, что это, скорее всего, ее собственная античастица, а значит, если взять две частицы темной материи и заставить их взаимодействовать между собой, они взаимно уничтожатся. И если они уничтожатся, то произведут чистую энергию.

Это открывает практически неограниченные пути для космических путешествий, ведь ограничения в топливе не будет.

Скорость света? Нас это не остановит

Иллюстрация варп-поля из «Стар Трека», которое сокращает пространство перед собой, удлиняя пространство за собойВсе знают про это ограничение, ничто не может двигаться быстрее света. Но как быть, если расстояние даже до ближайшей  к нам солнцеподобной звезды Тау Кита составляет 12 световых лет? При нынешних технологиях такое путешествие вообще нереально и даже при движении с околосветовыми скоростями на такой полет уйдет полжизни. А что если изменять само пространство - сжимать его перед собой, одновременно расширяя позади корабля? Эта идея посетила астрофизика Мигеля Алькубьерре в 1994 году, так появилась теория варп - двигателя (от слова warp - искривлять).

Работа варп-двигателя требует выполнения двух условий: колоссального количества энергии и существования отрицательной массы, существующей пока только в виде формул. Отрицательная масса необходима для правильного искривления пространственно - временного континуума, но разве в нашем мире может существовать что-то подобное? Оказывается, да. Отрицательной массой может обладать антивещество, хотя это до сих пор и не установлено.

Для решения Алькубьерре нужна отрицательная массаОтветить на вопрос о поведении антиматерии в гравитационном поле должен был эксперимент на установке ALPHA, проведенный в Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN), однако определенного ответа получить не удалось. Решение могут принести эксперименты на новой установке ALPHA 2. Если ответом будет падение «вверх» в гравитационном поле, мы просто получим свою отрицательную массу и соберем варп-двигатель.

Получение отрицательной массы также приведет к созданию искусственной гравитации. В электромагнетизме существуют положительные и отрицательные заряды, что позволяет создавать проводники, манипулировать электрическими полями и экранировать эти электрические поля.

Сейчас известно, что в гравитации есть только один тип заряда - положительная масса. Получение отрицательной массы позволит получить нулевую гравитацию, что откроет дорогу к созданию искусственных гравитационных полей.

Вращающаяся Вселенная позволит нам вернуться назад во времени. 

Идея путешествий во времени постоянно всплывает в научной фантастике. Но если во Вселенной имеются закрытые времениподобные кривые, это не только возможно, но и неизбежноВсе мы путешествуем во времени, но всегда только вперед. Чтобы заставить время течь в обратную сторону, нужно существенно пересмотреть известные нам законы физики. Вернуться в исходное положение в пространстве просто - Земля сама совершит один оборот вокруг Солнца, но при этом удалится вперед во времени на один год. То есть, вернуться к исходной точке в пространстве можно, но чтобы сделать это во времени, понадобится нечто, отсутствующее в нашей вселенной - «замкнутая времениподобная кривая».

Такой возможности и правда нет, но только если вселенная не вращается.

Для вращающейся вселенной существует решение, при котором значения плотности вещества и космологической константы (темной энергии) точно определены, а во вселенной существуют замкнутые времениподобные кривые. До недавних пор глобальное вращение вселенной не принимали во внимание, хотя такая возможность и не отрицалась полностью. 

Концептуальное изображение спутника NASA WFIRST, который отправится в космос в 2024 году и обеспечит нам самые точные измерения темной энергии, а также совершит другие открытияЕсли Вселенная будет вращаться с определенной скоростью, которая уравновешивается заданной плотностью вещества и космологической константой, будет вполне возможно отправиться назад во времени и вернуться в точное место, с которого вы начинали, не только в пространстве, но и в пространстве-времени.

Выявить подобное вращение смогут крупномасштабные наблюдения за структурами глубокого космоса.

Трудно представить, что подскажет нам наука в будущем, но от этих возможностей захватывает дух. Наверное, не все, что придумали писатели - фантасты, сбудется, но даже одна невероятная технология перевернет нашу реальность.