Что такое гипер двигатель

Сверхсветовой двигатель

Сверхсветовой двигатель — это фантастическое устройство, входящее в обязательный комплект космооперы. Причина его обязательности проста: Солнечная система — довольно скучное место, в котором должны долго и упорно работать терраформисты, чтобы создать там более одной пригодной для жизни планеты. А на других звёздах могут быть не только готовые землеподобные планеты, но и инопланетяне, с которыми можно воевать, сотрудничать и торговать. И для всего этого нужен сверхсветовой двигатель.

Сверхсветовые двигатели подразделяются по тому принципу, на котором они основаны и каким образом обходят скорость света.

  • Гипердвигатель, он же гиперпривод. Его принцип действия основан на движении в некоем параллельном нашей действительности пространстве, где ограничения законов физики не действуют. Гипердвигатель позволяет кораблю (или куску пространства вокруг корабля) проникать в это так называемое «гиперпространство» и двигаться по нему со скоростью выше скорости света, преодолевая огромные расстояния за небольшое время. Однако передвижение по нему может быть сопряжено с опасностями; к примеру, параллельное пространство может быть населено, и его жители могут быть настроены враждебно по отношению к путешественникам.
    • Передвижение в гиперпространстве также может происходить по разному. Оно может быть абсолютно свободным, т.е. по другому измерению летать можно абсолютно в любом направлении. А может быть так, что есть некоторые ограничения: к примеру, попав в гиперпространство, корабль вынужден лететь в одном выбранном направлении, пока не выйдет из гипера в нужной точке. Это может сопровождаться характерным визуальным эффектом «несущегося тоннеля» вокруг корабля (как в «Звёздных войнах»).
    • В реальной жизни гиперпространством называют не параллельную вселенную, а четырех- и более-мерное пространство. И да, оно релевантно проблеме сверхсветового перемещения в реальной жизни, хотя и не совсем так, как думают фантасты.
  • Сверхсветовой портал, он же просто Врата. Чаще всего это тот же гипердрайв, только стационарный. При подлете корабля он открывает «вход» в гиперпространство. Корабль влетает туда и дальше, в гипере, летит своим ходом до точки выхода, где размещен аналогичный портал (либо, как вариант, «выпадать» в обычное пространство корабль умеет и самостоятельно), ведущий обратно в нашу реальность. Может также быть, что принцип перемещения более экзотичный, но также происходит через стационарное устройство.
  • Варп-двигатель. Принцип действия — таким хитрым образом искривить пространство, чтобы сократить расстояние, не выходя из реального пространства, или через искривление разогнать кусок реального пространства с кораблём внутри до сверхсветовой скорости.
    • Червоточина. Двигатель, работающий на искривлении пространства, на много порядков превосходящем используемое в «варп-приводе». По сути представляет из себя классический аппарат из фантастики золотого века, с фирменным объяснением в виде сложенной и проткнутой бумажки. При прочих равных является одним из самых маловероятных вариантов сверхсветового двигателя, поскольку требует для своей работы каких-то совершенно сказочных величин энергии или так называемой экзотической материи (в природе пока не наблюдаемой). В качестве его аналога может использоваться естественная червоточина или чёрная дыра.
  • Прыжковый двигатель, он же ноль-привод, он же нуль-транспортировка, он же — телепортация классическая. Один из самых популярных вариантов сверхсветового движка. Как оно работает — одному богу известно. Это не гипер, не червоточина и не Врата. Это «был здесь — теперь там». Прыжок занимает… Да ничего он не занимает. То самое «планковское время». Только что корабль был в точке А и вот он уже в точке Б за пару миллионов световых лет. За счет сочетания эффектности, эффективности и вундервафельности это один из наиболее популярных двигателей в космоопере.
  • Что-то совсем экзотическое. Здесь множество вариантов: магические движки, псионические гиперскачки, перемещения одновременно в пространстве и во времени…

Гипердвигатель

Гипердвигатель — в научной фантастике название двигателя, позволяющего космическому летательному аппарату двигаться со сверхсветовой скоростью. Соответствует концепции прыжкового двигателя или варп-двигателя.

Характеристики

Идея гипердвигателя в большинстве произведений научной фантастики основана на предполагаемом существовании пространственных измерений, смежных с настоящим трёхмерным пространством. Такие дополнительные измерения чаще всего называют гиперпространством (хотя также употребляют и иные названия). После запуска гипердвигателя, он переносит космический корабль в это гиперпространство, в котором корабль может преодолевать большие расстояния за меньшее время по сравнению со временем преодоления кораблём этих же расстояний в обычном пространстве. Когда корабль достигает точки в гиперпространстве, соответствующей месту назначения в обычном пространстве, корабль выходит из гиперпространства, возвращаясь в обычное. Как правило, гипердвигатель относят к способам убыстрения путешествий, которые в обычном пространстве занимают очень много времени. Мгновенное или быстрое преодоление расстояния через гиперпространство называют гиперпрыжком.

Читать еще:  Ядерный реактивный двигатель принцип работы

Художественные описания способности кораблей перемещаться в космическом пространстве быстрее света часто сопровождают сюжетные линии романов, телевизионных передач и фильмов, в которых о них говорится. Расстояние в гиперпространстве может быть меньше настоящего или геометрически инверсивно к нему, что позволяет при движении корабля через гиперпространство увеличить скорость корабля путём уменьшения расстояния и времени, требуемого для перемещения. Также возможно, что скорость света в гиперпространстве не является пределом скорости тел, как настоящем пространстве, поэтому корабли, путешествующие в гиперпространстве, вероятно превышают скорость света, появляясь в точке назначения намного быстрее и без релятивисткого замедления времени, предсказанного специальной теорией относительности (СТО).

Обычно в гиперпространстве космические корабли изолированны от настоящей Вселенной. Они не могут связываться и взаимодействовать с настоящим миром до своего появления в нём. Часто если два корабля находятся в гиперпространстве, то они не могут взаимодействовать между собой. Для людей, путешествующих в гиперпространстве, время течёт как обычно — с небольшим замедлением времени или без такового. 24 часа в гиперпространстве равняются 24-м часам в настоящем мире. Это связанно с тем обстоятельством, что типичное описание гипердвигателя включает в себя только смену положения космического корабля без изменения его скорости, то есть корабль появляется с тем же импульсом, кинетической энергией и направлением движения, что и при входе в гиперпространство, тем самым избегая релятивистских явлений. Исключением является «Сага о возвышении» американского писателя-фантаста Дэвида Брина, где гиперпространство разделено на «уровни», на которых время течёт с разной скоростью. Гиперпространство само по себе может быть изображено как закручивающиеся цвета, быстро двигающиеся звезды, или как что-то, что может свести человека с ума, если он посмотрит на него невооруженным взглядом.

В большинстве научной фантастики гиперпрыжки требуют тщательного продумывания и расчёта, так как любая ошибка может привести к непоправимым последствиям. Таким образом, прыжки могут составлять намного более короткое расстояние, чем представлялось бы возможным, чтобы навигатор мог «осмотреться»: определить положение корабля, рассчитать следующий прыжок. Время, затрачиваемое для путешествия в гиперпространстве, также разнится. Время путешествия может занимать часы, дни, недели или более. Такие случаи могут послужить началом для истории, происходящей в течение очень длительного путешествия.

В «Звёздных войнах» путешествие в гиперпространстве показано возможно опасным из-за вероятности прохождения маршрута вблизи небесного тела с сильным полем тяготения, таким как у звезды или чёрной дыры. В таких случаях, если космический корабль, находясь в гиперпространстве, проходит слишком близко от источника сильного притяжения, то корабль выталкивается из гиперпространства и возвращается в обычное пространство или разрушается. Следовательно, некоторые маршруты в гиперпространстве могут быть обозначены как безопасные, не проходящие вблизи звёзд или других опасных объектов. В других научно-фантастических произведениях гиперпространственное путешествие может происходить за пределами обычного пространства, например, в подпространстве, как в Звёздных вратах: SG-1.

Варп-глушители и варп-заградители

Варп-глушители и варп-заградители мешают работе варп-двигателей выбранного в качестве цели корабля, чтобы не дать ему уйти в варп-режиме. Если варп-двигатель корабля выведен из строя с помощью такого модуля или поля варп-заграждения, то он становится «заглушенным». Хотя основной эффект глушителей и заградителей идентичен, между ними есть важные различия:

  • Варп-глушители выводят из строя микроварп-ускорители и маневровые гипердвигатели. Кроме того, они мощнее, чем варп-заградители.
  • Варп-заградители действуют только на варп-двигатели кораблей и не оказывают никакого влияния на микроварп-ускорители и маневровые гипердвигатели. Кроме того, их мощность ниже, чем у варп-глушителей, но при этом они могут заглушать варп-двигатели на большей расстоянии.

Работа варп-двигателя нарушается, если общая мощность всех активных варп-глушителей и варп-заградителей становится больше, чем уровень помехозащищённости варп-двигателя корабля. Если не указано иное, то базовый уровень помехозащищённости варп-двигателя равен 0. Уровень помехозащищённости можно повысить с помощью варп-стабилизаторов, однако при этом уменьшается максимальная дальность и скорость захвата цели.

При успешном глушении варп-двигателя корабль подвергается воздействию следующих эффектов:

  • Корабль не будет реагировать на команды перехода в варп-режим. Все действующие команды на переход в варп-режим немедленно отменяются. В том числе отменяются все попытки аварийного включения варп-двигателя после отключения (однако после переподключения возвратный варп-переход предотвратить нельзя).
  • Если у корабля есть гипердвигатель, он также выходит из строя, и прыжки к путеводным полям становятся недоступны.
  • Корабли большого тоннажа — такие, как дредноуты, КАРы, суперКАРы, «Титаны» и промышленные корабли — не могут проходить сквозь гиперворота, если их варп-двигатели заглушены.Корабли меньшего тоннажа, а также фрейтеры, могут пользоваться воротами, даже если их варп-двигатели заглушены.
  • Корабль, варп-двигатель которого заглушен, не может проводить стыковку или швартовку у сооружений «Апвелл».
Читать еще:  Что такое режимная точка двигателя

Поля варп-заграждения

Поля варп-заграждения (из-за их внешнего вида их также называют «пузырями») — это зоны, в которых действует эффект варп-заграждения, препятствующий переходу в варп-режим почти всех кораблей, которые находятся в зоне действия заградителя. Они также могут влиять на точку варп-перехода и перемещать её к границе своей зоны действия, где продлённый вектор варп-перехода (500 км в каждом направлении) проходит через зону действия поля варп-заграждения. Этот эффект действует как на точку, где был отдана команда на варп-переход, так и на точку выхода из варп-режима. Поэтому поле варп-заграждения, размещённое за кораблём, может заставить корабль развернуться и совершить варп-переход не к намеченной цели, а к этому полю варп-заграждения.

Поскольку точка выхода из варп-режима задаётся командой о варп-переходе, поле варп-заграждения, которое включается после отдачи команды, не влияет на данный варп-переход. Оно подействует только на команды, которые отданы после активации поля.

Поле варп-заграждения производят:

  • Полевые варп-заградители малой/средней/большой мощности, личные полевые блоки:
  • Заградительные эсминцы, оснащённые пусковыми установками зондов-генераторов варп-помех (Interdiction Sphere Launcher) с зондами варп-заграждения (Warp Disrupt Probes):
  • Тяжёлые заградительные эсминцы с установленными и включёнными бортовыми варп-заградителями:

Полевые варп-заградители любого рода нельзя использовать в системах с высокой или низкой СС. Однако тяжёлые заградительные эсминцы могут использовать в своих варп-заградителях программу сфокусированного варп-заграждения (Focused Warp Disruption Script) или программу сфокусированного варп-заглушения (Focused Warp Scrambling Script), чтобы превратить их в направленный варп-заградитель/глушитель с бесконечной мощностью варп-глушения. При использовании этой программы поле действия генератора уменьшается, однако приобретает эффекты направленного варп-глушителя или варп-заградителя, описанные выше. Кроме того, корабль получает возможность глушить варп-двигатели в системах с высокой или низкой СС.

На перехватчики, а также крейсеры стратегического назначения, оснащённые подсистемами нейтрализации заграждений (Interdiction Nullification Subsystem), поля варп-заграждения не оказывают никакого воздействия.

Что такое гипер двигатель

Гипердвигатель и парадоксы

Размышления на тему – можно ли избежать парадоксов, при перемещениях быстрее скорости света?

Начнём с простого. Гиперпрыжки вблизи большой массы, например возле солнца. Если космический корабль делает прыжок с внешней орбиты (вокруг солнца) на внутреннюю, его потенциальная энергия уменьшается. Но исчезнуть в никуда она не может, поэтому, скорее всего она компенсируется тем, что корабль получит дополнительную скорость, направленную по направлению от солнца, ровно на столько, чтобы (в отсутствие трения) достигнуть стартовой орбиты. Аналогично, если совершать прыжок с внутренней орбиты на внешнюю, то корабль получит дополнительную скорость по направлению к солнцу, и энергия, нужная чтобы затормозится, будет в точности равна той энергии, которую корабль бы потратил на подъём с внутренней орбиты на внешнюю.

Этот феномен описал ещё фантаст Айзек Азимов, назвав его гравитационным отталкиванием. Правда, описал немного в другом виде – у него траектории космических кораблей в гиперпространстве искажались вблизи массивных тел, так, как будто на них действовало гравитационное отталкивание. И не рассказал сути этого явления, как в предыдущем абзаце.

Из-за этого же явления гиперпрыжки возле больших масс – рискованное занятие, что интуитивно чувствовали многие писатели-фантасты. Поэтому космический корабль должен был сначала отойти от массивных тел, и только потом совершать прыжок, и тоже не куда-нибудь, а подальше от тех самых массивных тел.

То-же самое верно и для скорости – при гиперпрыжках скорость никуда не девается, и корабль сохраняет свою скорость с поправками на гравитационные поля.

Как говорил ещё Эйнштейн, скорость, ускорение и гравитация – тесно взаимосвязаны с искривлением пространства. И при гиперпрыжках (т.е. мгновенном перемещении между двумя пунктами), эти характеристики никуда не пропадают! А парадоксы, связанные со сверхсветовыми перемещениями, как раз возникают из-за того, что этот факт игнорируется. Искривление пространства-времени, присущее телу, при выходе из гиперпрыжка, как бы само собой рассасывается, вот и получаются всякие парадоксы, вроде получения сигнала из прошлого.

При связи между двумя телами, двигающимися с разными скоростями (или находящихся в разных гравитационных полях), искривление напрочь игнорируется. Считается, что возможен «прямой эфир» (или онлайновая связь по нашему) между двумя этими областями. Поэтому и возникают всякие глюки с получением сигнала из прошлого. Хотя мне кажется, что это ещё цветочки – может быть такой сигнал идёт вообще в обратном порядке (типа как аудиозапись проигрывается в обратном порядке), а может, есть глюки и покруче, если покопаться.

Читать еще:  Что такое шаговый двигатель авто

А теперь рассмотрим такую схему гиперсвязи. Передатчик на борту одного корабля может телепортировать пучок совсем обычных частиц куда-то рядом с другим кораблём. Допустим таким образом, чтобы эти частицы выгравировали послание на борту этого второго корабля. При этом обязательно надо учесть все эффекты, связанные с выравниванием искривления при выходе из гиперпространства – это и добавочная скорость, возникающая при смене гравитационного потенциала, и то, что обычная скорость сохраняется. То есть по окончании телепортации скорость пучка частиц будет равна скорости первого корабля, если он не приложит обратных усилий. И конечно, корабль-отправитель должен точно знать траекторию второго корабля (получателя), чтобы как можно точнее нацелить пучок частиц. То есть это не broadcast сигнал по всей вселенной, а именно прицел в следующее местоположение второго корабля.

При такой схеме, очень мне кажется, никаких парадоксов не будет. Будет связь (и перемещения) выше скорости света (а может даже и мгновенные), но никак не путешествия в прошлое или получение сигнала в обратной последовательности.

Есть тут физики, которые могут всё это обосновать (или опровергнуть) по правильному? У меня, к сожалению, от всех этих мировых траекторий впечатления очень сумбурные.

(Интересно, если корабль-отправитель будет пытаться «бомбить» таким образом все вероятные точки траектории корабля-получателя, а получатель будет тоже самое делать в ответ, будет парадокс?)

Теперь всё-таки попробуем рассмотреть онлайновую гиперсвязь (прямой эфир). Допустим, существуют некие надпространственно-надвременные структуры. И передатчик может излучать гипотетические надчастицы, а приёмник – их принимать. Пусть даже у передатчика хватит мощности, чтобы послать broadcast-сигнал по всему надпространству, чтобы не надо было вычислять следующее местоположение приёмника. Тогда, казалось бы, получается прямой эфир: передатчик-надчастица-приёмник. Парадокс? Именно! Но мы опять «забыли» про искривление. Если мы не хотим опять огрести кучу глюков, но теперь уже посредством надпространства, придётся считать, что у надчастиц тоже есть такая характеристика как искривление. Не знаю как именно эта характеристика проявляется в надпространстве, для нас главное важно как надчастицы с разным искривлением взаимодействуют с передатчиком и приёмником. Для простоты считаем, что передатчик излучает надчастицы в том-же искривлении, в котором находится сам. Но приёмник-то находится в другом искривлении! Поэтому, чтобы получить послание, приёмнику (точнее той его части, что взаимодействует с надпространством) надо произвести выравнивание, то есть, всем попавшим в приёмник надчастицам надо сделать такое выравнивание, чтобы оно совпало с искривлением той части приёмника, которая находится в обычной части пространства. (Все попавшиеся надчастицы будут выравниваться в нужном направлении, независимо от их исходного искривления. Некоторая часть надчастиц, имеющаяя нужное начальное искривление, в том числе и полезный сигнал, после выравнивания получат нужное искривление и будут продетектированы.)

Вот эта процедура выравнивания и устраняет парадоксы «сигнала из прошлого» для прямого эфира посредством гиперсвязи. Ведь, чтобы выровнять искривление принятого надсигнала, сигналу надо преодолеть конкретный промежуток пространства-времени (точнее его эквивалент в надпространстве), для того чтобы приёмник в обычном пространстве смог этот сигнал продетектировать.

Работа гиперпространственного приёмника выглядит так. Часть приёмника, которая погружена в надпространство, постоянно производит выравнивание всех пришедших надчастиц, чтобы оно совпало с искривлением той части приёмника, которая находится в обычном пространстве. Допустим, приёмник знает, какое может быть исходное искривление принимаемого надсигнала, чтобы выравнивать его искривление в правильном направлении. Или у приёмника несколько каналов, которые ведут выравнивание по разным направлениям, или приёмник постоянно перестраивает каналы, меняя глубину и направление выравнивания, не так важно. Главное, как только искривление совпадает, обычный приёмник получает сигнал. Пусть даже надчастица попадает в прошлое приёмника (или эквивалент прошлого в надпространстве), но пока мы не выровняем искривление надчастицы, мы даже не узнаем о факте прихода сигнала. И только когда надчастица будет полностью выровнена (что займёт промежуток вполне реального времени), только тогда мы и получим сигнал (или узнаем о факте его прихода).

Вот такая идея. Кому не лень – покритикуйте.

Есть и другие, о том, как на практике можно осуществить сверхсветовые перемещения. И есть даже сведения, что в в прошлом веке такой эксперимент проводился. Правда неудачно, экспериментаторы похоже и сами не поняли что произошло. А неудачные эффекты очень похожи на те, что получаются при неправильном гиперпереходе. Но это в следующий раз.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector