23.10.2009

Физик придумал для Большого адронного коллайдера (БАК) новый - небывалый - эксперимент, который, возможно, проложит короткую дорогу к другим галактикам

 

Ученым мало черных дыр, Большого взрыва, провалов во времени и бозонов Хиггса, которых общественность с опасением ждет от гигантского ускорителя протонов, построенного в ЦЕРНе на границе Франции и Швейцарии. Появилась новая цель: выйти в так называемое гиперпространство. Чтобы потом попытаться построить двигатель, способный разогнать космический корабль до скорости света. Или даже быстрее.

ПРЫЖОК К ЗВЕЗДАМ

Идея использовать крупнейший в мире ускоритель - Большой адронный коллайдер (БАК) - не совсем по назначению принадлежит американскому физику Франклину Фелберу. С его недавней теоретической статьей по этому поводу можно ознакомиться в Интернете (arXiv:0910.1084v1). И если теория Фелбера подтвердится на практике - в экспериментах, то человечество получит небывалый шанс слетать к далеким галактикам, построив принципиально новые двигатели на так называемом гипердрайве с возможностью разогнаться аж до скорости света. А то и быстрее. Такие гиперускорители пока существуют в воображении фантастов и в блокбастерах на межзвездные темы. Характерный пример - культовый сериал «Вавилон-5», в котором и земляне, и инопланетяне прыгают в гиперпространство, улетая в необозримые дали. А потом выпрыгивают. Словом, вжик-вжик... и там - в сотнях световых лет от дома.

СОАВТОР ИЗ ПРОШЛОГО ВЕКА

В «соавторах» у Фелбера - знаменитый немецкий математик прошлого века Дэвид Гилберт. В 1924 году в своей статье с фундаментальным названием «Основы физики» он развил теорию относительности Альберта Эйнштейна, изучая поведение так называемых релятивистских частиц - тех, которые летают со скоростями, близкими к скорости света. И двигаются к некоему массивному и стационарному объекту. Или от него.

Гилберт вычислил: если скорость частиц превышает половину скорости света, то стационарная масса должна их - частицы - отталкивать. И это будет видно со стороны.

ДВИГАТЕЛЬ ФЕЛБЕРА

За 85 лет столь интересный эффект был подзабыт. А Фелбер о нем вспомнил. И осмыслил. В результате физик сделал вывод: релятивистские частицы, в свою очередь, тоже будут отталкивать массу. А это позволяет использовать их для разгона конкретно какой-нибудь массы. Например, космического корабля.

Главное - пока лишь теоретическое - достоинство гиперскоростного двигателя, работающего «по принципу Гилберта - Фелбера», в том, что он позволил бы разгонять корабль до скорости, превышающей скорость самих частиц. Не исключено, что будет преодолена и скорость света. А сам корабль уйдет в мифическое пока гиперпространство...

Объясняя эффект, Фелбер приводит аналогию с эластичным столкновением большого движущегося и массивного тела с гораздо меньшим и неподвижным. После удара меньшее тело отскакивает с вдвое большей скоростью, чем была у более массивного.

Физик обещает, что в космическом корабле никаких жестких ударов не будет. И разгон пойдет плавно, без какого-либо ущерба двигателю и экипажу.

Сейчас скорость космического корабля ограничена скоростью истечения вещества из его движителей - сгорающего топлива из сопел ракет или ионов из плазменных ускорителей или даже фотонов из гипотетических фотонных двигателей. «Двигатель Фелбера» подобных бы ограничений не имел.

ФАНТАСТИКА ИЛИ РЕАЛЬНОСТЬ?

Проверить идею, а равно и удостовериться, что гипердвигатель реален, физик предлагает в БАКе, который вот-вот отремонтируют после очередной аварии. И, возможно, запустят уже в ноябре 2009 года.

Почему бы не дозволить, в самом-то деле? Тем более что эксперимент никаких опасностей вроде бы не сулит. А сам БАК как раз и предназначен для проверки разных предположений. Например, про бозон Хиггса, который тоже существует пока лишь в теории. И не факт, что его удастся обнаружить.

Фелбер просит разогнать частицы до высоких энергий, на которых возможно появление отталкивающей силы. А затем рядом с потоком частиц поместить массу и померить, как они на нее воздействуют.

Путешествие к далеким галактикам может начаться с малого. А может и не начаться.

МНЕНИЯ СПЕЦИАЛИСТОВ

Дело темное

- Я посмотрел имеющиеся материалы, в том числе и статью Франклина Фелбера, - говорит сотрудник ФИАН, заведующий лабораторией, доктор физико-математических наук, специалист по физике элементарных частиц. Свою фамилию он попросил не называть. Мол, в ситуации много еще туманного - надо разбираться. Но анонимно прокомментировать ее согласился. По телефону.

- Вокруг Фелбера сейчас действительно ажиотаж, - продолжает ученый. - А не прошло и 10 дней с тех пор, как в архив была выложена его статья на 13 страницах. Всех, конечно, заинтриговало слово «гипердрайв» и перспектива добраться до звезд за короткое время.

Вот только сам Фелбер, рассуждая о физике, не кажется физиком. Скорее он техник, если судить по тексту. Да и работает в Сан-Диего, где сосредоточены оборонные исследовательские предприятия США.

По сути. Ничего сверхъестественного в идеях автора нет. Вот только Гилберт, на которого тот ссылается, делал свои теоретические выводы насчет эффекта отталкивания, имея в виду очень большую массу - сравнимую с черной дырой. Фелбер же говорит о весьма скромной. По крайней мере такой является масса гипотетического космического корабля. И надо еще проверить, насколько точны его расчеты, сделанные приближения и упрощения.

- Даже если отталкивание и существует - применительно к небольшой массе, то оно, судя по всему, будет невероятно мало, - говорит доктор. - Хотя, пожалуй, может быть усилено за счет резонансных эффектов.

Фелбер не предлагает и схемы эксперимента - именно в коллайдере. И похоже, что сам не знает точно, как его провести. Ведь если эффект даже и проявится, то, скорее всего, очень узким конусом. Я, например, не представляю, как его можно было бы уловить.

Директор одной из ведущих лабораторий института, тесно сотрудничающего с ЦЕРН, сказал, что БАК не приспособлен для экспериментов, связанных с гравитационными взаимодействиями. И вряд ли Фелберу дозволят туда прорваться хотя бы по чисто техническим причинам.

Кстати, сам физик (или техник?) предвидел подобные трудности. И в статье подумывал о запасном варианте - об экспериментах на ускорителе Теватрон лаборатории Ферми. Но он не столь мощен, как БАК. Фелбер опасается, что частицам может не хватить энергии. И заветный эффект, даже если он существует, будет столь мал, что его не получится зафиксировать.

«А вдруг получится?!» - говаривали, правда, по другому поводу, герои одного из мультфильмов про мартышку, попугая, слоненка и удава... Очень хочется к звездам...