Можна подорожувати в космосі швидше за швидкість світла: що з'ясували фізики

Дослідження, опубліковане в журналі Classical and Quantum Gravity, показує, що "надсвітловому спостерігачеві" потрібні три окремі виміри часу для математичного трюку з варп-швидкістю. І теоретично подорожувати в космосі швидше за швидкість світла можливо, вважають фізики, пише Popular Mechanics.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Секрет фізики надсвітлових швидкостей може полягати в подвоєнні кількості вимірів. Зокрема, рішення може лежати в трьох вимірах часу, причому тільки один із них представляє простір, вважають учені.

Надсвітловий спостерігач

Ключовою ідеєю нещодавнього дослідження є впровадження поняття "надсвітловий спостерігач". Це гіпотетична річ, яка дивиться на Всесвіт, подорожуючи швидше за світло. Це може бути і людина, яка перебуває в космічному кораблі, оснащеному варп-двигуном.

Надсвітлові спостерігачі об'єднують дві абсолютно різні сторони фізики, тобто загальну теорію відносності Ейнштейна і квантову механіку. Перша визначає, як функціонує простір-час, коли тіла рухаються Всесвітом повільніше за швидкість світла. А друга пояснює, як субатомні частинки поводяться, або не поводяться, дуже дивним чином у найменших масштабах.

Учені припускають, що багато частин квантової фізики можна пояснити, якщо взяти загальну теорію відносності та застосувати її принципи до надсвітлового спостерігача. Іншими словами, наскільки заплутаним стане простір-час, якщо розігнати космічний корабель до варп-швидкості?

Подорожі в космосі зі швидкістю, вищою за швидкість світла, можливі

Вчені вважають, що подорожі зі швидкістю, вищою за швидкість світла, теоретично можливі, і принципи теорії відносності, які стають квантовим явищем на швидкостях, що перевищують швидкість світла, схоже, не призводять до появи причинно-наслідкових парадоксів.

Для свого дослідження вчені використовували один просторовий вимір і три виміри часу, тобто 1+3. За словами вчених, час і простір схожі, згідно з теорією відносності, і математично єдина різниця між ними визначається знаком мінус у рівняннях.

Коли спостерігач рухається зі швидкістю, що перевищує швидкість світла, різниця в знаках також змінюється. Це відбувається тому, що час і простір повинні змінюватися в математиці. Вчені пояснюють, що час надсвітлового спостерігача стає простором досвітлового спостерігача, а їхній простір стає часом. Інакше кажучи, простір і час звичайного спостерігача, який не переміщується зі швидкістю світла, перетворюються на час і простір спостерігача, який переміщується швидше за швидкість світла. І відповідні знаки в рівняннях змінюються.

Симетрія у фізиці

У цьому дослідженні є ще один цікавий момент. Учені вважають, що навіть на надсвітлових швидкостях фізика демонструє симетрію. Відомо, що незалежно від того, з якою швидкістю переміщується об'єкт, доки ця швидкість постійна, фізика залишається незмінною.

Але уявлення про фізику обмежені давнім переконанням, що ніщо не може рухатися швидше за світло. Це означає, що надсвітловий спостерігач за визначенням існує як свого роду виняток, над яким потрібно працювати, щоб розширити ідею симетрії.

Науковці вважають, що симетрія може поширюватися на швидкості, що перевищує швидкість світла, і на людину, що летить на космічному кораблі з варп-двигуном, впливатимуть ті самі закони фізики, що й зазвичай.

Теорія, яка може виявитися реальністю

Варто сказати, що це дослідження є лише теоретичним припущенням, і поки що немає доказів того, що подорож швидше за швидкість світла можлива. Хоча автори дослідження не такі категоричні і припускають, що надсвітлові об'єкти не тільки математично можливі, а й можуть існувати в реальності. Щоб знайти цьому докази, вони продовжать своє дослідження далі.

Досі фізики не знають точно, з чого складається 95% нашого Всесвіту. Для того, щоб виявити відсутні частинки, вчені з ЦЕРН пропонують побудувати новий суперколайдер, як уже писав Фокус.