Подытожим: речь идёт, судя по всему, лишь о том, что мы по-прежнему плохо понимаем устройство Вселенной. Но согласитесь, что отсутствие возможности преодолеть огромные космические расстояния за разумное время никак не укладывается в голове.
Возможно ли существование проходимых червоточин?
Далеко не все знают, что червоточины, как и чёрные дыры, являются следствием уравнений общей теории относительности, хотя и остаются до сих пор чисто гипотетическими.
Проблемы с этими гипотезами заключаются в следующем. Во-первых, необходимо огромное количество массы для создания достаточного эффекта искривления пространства.
Во-вторых, чтобы червоточина сохранялась открытой, требуется экзотическая форма материи с отрицательной массой. Увы, эти соображения отодвигают гипотезу о проходимых червоточинах всё дальше и дальше в область фантастики.
Более того, такая червоточина была бы нестабильной и непроходимой. Если бы, к примеру, космический корабль влетел в неё, то она, согласно всё той же теории относительности, мгновенно превратилась бы в чёрную дыру. То есть в объект, в котором материя исчезает. В результате была бы потеряна связь между двумя точками пространства, которые соединяла эта червоточина.
Интересно, что теоретически пространство-время может быть искривлено без массивных объектов.
В рамках одного из исследований (Jose Luis Blázquez-Salcedo, 2021) специалисты выбрали сравнительно простой «полуклассический» подход. Они объединили элементы теории относительности с элементами квантовой теории и классической электродинамики. В своей модели физики рассматривают различные элементарные частицы (такие как электроны и их электрический заряд) как вещество, которое должно пройти через червоточину.
В качестве математического описания исследователи выбрали уравнение Дирака. Это формула, которая описывает функцию плотности вероятности частицы (один из способов задания распределения случайной величины) в соответствии с квантовой теорией и теорией относительности, что называется полем Дирака. Если упростить, то плотность вероятности используется для определения вероятности попадания случайной величины в определённый диапазон значений, в отличие от принятия какого-либо одного значения.
По словам физиков, именно включение поля Дирака в их модель позволяет обосновать существование червоточины, через которую проходит вещество. При условии, что отношение между электрическим зарядом и массой червоточины превышает определённый предел.
Что интересно, помимо материи через червоточину в их модели могут проходить электромагнитные волны. А это значит, что речь уже может идти буквально о межзвёздной, а то и (почему бы не помечтать?) межгалактической связи.
На данный момент исследователи описали только крошечные тоннели, которые пригодны разве что для связи, а не для путешествий. Однако авторы работы уверены, что проходимые для межзвёздных кораблей червоточины также могут существовать. Осталось понять где, как и сможем ли мы создавать их искусственно.
Несмотря на то что у этих теорий появляется всё больше подтверждений, они по-прежнему достаточно далеки от практического применения. Поэтому самое время поговорить о том, как человечество делает свои первые шаги в освоении космоса и насколько это тяжело.
Раздел 5Изучение и освоение космоса человеком
Вообще, если углубляться в тему этого раздела, получится не одна книга. Но для того чтобы понять, насколько серьёзную работу каждый день проделывают специалисты, можно попробовать обойтись и одной главой. Начнём с банального вопроса.
Для чего тратить средства на изучение космоса?
Такой вопрос можно услышать довольно часто. Обычно он сопровождается аргументами вроде «наша собственная планета ещё недостаточно изучена» или «будто некуда больше деньги вложить» и т. п. Эти возражения могут показаться вполне резонными, но давайте немного порассуждаем.
На протяжении всей истории человечества, особенно двух последних столетий, основным фактором его развития служат войны. При всех их ужасах и понимании того, что затеваются они ради интересов меньшинства. Однако именно во время войн на перспективные разработки выделяется максимальное количество средств, что приносит пользу и человечеству в целом. Но неужели мы готовы и дальше «развиваться» посредством смерти и страданий?
Откуда взялись деньги на космос?
Хотелось бы сказать, что космические исследования финансируются ради любопытства человека и его стремления к познанию. Но все самые значимые результаты в освоении космического пространства приходятся также на войну, получившую название «Холодная». В дальнейшем финансирование космических агентств постоянно снижалось. В случае СССР (а потом и России) сокращение вложений в космос привело к отставанию изначально главенствующего в этом направлении государства. А ведь ещё в 1960-х годах и учёные, и, конечно, фантасты были полны энтузиазма. Они предполагали, что мы вот-вот начнём летать на другие планеты, освоим нескончаемые источники энергии. И в итоге выйдем на принципиально иной уровень развития. Но за прошедшие полвека вопросов накопилось куда больше, чем ответов. Эти вопросы по-прежнему ждут своего решения. И по-прежнему требуются средства, которые, как кажется большинству, лучше потратить на что-либо иное.
Каковы результаты?
Очень часто можно услышать, вероятно, от тех же людей, что космонавтика ничего реально не дала, кроме временного престижа отдельным странам. Но так ли это? Навигация и спутниковая связь, метеорология, лечение и реабилитация, искусственное сердце, тефлоновое покрытие, беспроводные инструменты, солнечные батареи, даже молнии и липучки на одежде и много другое – всё это создано на основе разработок для космонавтики.
И всё это было достигнуто без разрушений, смертей и нарастающей ненависти. Напротив, космонавтика объединяет. Более того, можно с уверенностью сказать, что средства, выделяемые на освоение космического пространства, вкладываются в развитие нашего будущего.
А теперь давайте немного пофантазируем
Человечество научилось преодолевать космические расстояния за разумное время и стало заселять новые миры. Каждая планета является отдельным государством. Фантасты предполагают, что мы сразу же войдём в эпоху звёздных войн.
На первый взгляд это кажется логичным. Но если подумать, то станет ясно, что даже на войны в рамках одной планеты у конфликтующих стран уйдёт столько ресурсов, что они десятилетиями не смогут восстановиться. Представляете, сколько понадобится этих самых ресурсов на войну между планетами? Не логичнее ли будет использовать их для собственного развития?
Как к этому прийти?
Никто не знает. Например, в массовой культуре активно культивируется тот факт, что человечество способно объединиться под влиянием общепланетарной угрозы. Непонятно только, почему необходимо ждать момента, когда фактически уже поздно. То есть понятно, почему так происходит в фильмах. Однако глобальное потепление, астероидная опасность да даже воздействие Солнца – всё это и многое другое на сегодня являются вполне реальными угрозами всему человечеству.
На самом деле решить подобные проблемы можно только в том случае, если человечество объединится. Но, видимо, пока инопланетная угроза не достигла порогов наших домов, большинство землян не будут обращать на неё внимание.
Как бы это банально ни звучало, начинать нужно с себя. Если каждый из нас задумается, будет развиваться и стремиться сделать каждый свой следующий день лучше предыдущего, поверьте, мы ускорим прогресс и развитие человечества.
Нужна ли пилотируемая космонавтика и как сделать новый рывок в освоении космоса?
Космическим агентствам становится всё сложнее обосновывать целесообразность пилотируемых полётов на орбиту Земли. И тем более за её пределы. Несмотря на это и неприятие пилотируемых полётов со стороны научного сообщества, подобных проектов не становится меньше. Как со стороны NASA, так и со стороны Китая и частных компаний.
Британский альпинист Джордж Мэллори (George Mallory) перед тем, как отправиться покорять Эверест, на вопрос о том, зачем это делать, ответил так:
«Потому что он есть».
Его тело обнаружили на гималайских склонах в 1999 году, через 75 лет после начала экспедиции на вершину. Главное, что это было его решение, и только его. От этого не зависела финансовая стабильность страны.
Юбер Кюрьен (Hubert Curien), министр науки и один из отцов-основателей европейской космической программы, в 1988 году схожим образом ответил на вопрос о смысле полёта на Марс:
«Из спортивного интереса. Это единственная, но значимая причина».
Является ли необходимым присутствие человека в космическом пространстве?
Шестая и последняя высадка людей на Луну состоялась 11 декабря 1972 года. Это была третья Джей-миссия (J-mission) с акцентом на научные исследования. В экипаж корабля впервые вошёл учёный-профессионал, геолог Харрисон Шмитт. В распоряжении астронавтов, так же как и в ходе двух предшествовавших экспедиций, был лунный автомобиль, «Лунный Ровер» № 3.
Комплект аппаратуры ALSEP (Apollo Lunar Surface Experiments Package) «Аполлона-17» состоял из приборов для пяти экспериментов.
Панорама из снимков, сделанных Сернаном и Шмиттом через иллюминаторы «Челленджера» перед первым выходом на поверхность
Четыре прибора должны были быть размещены на поверхности Луны впервые: стационарный лунный гравиметр, прибор по определению выбросов частиц лунного грунта и метеоритов, масс-спектрометр для исследования состава лунной атмосферы и аппаратура для сейсмического профилирования.
Ещё один эксперимент – по изучению тепловых потоков в лунном грунте – ранее входил в комплекты ALSEP «Аполлона-15» и «Аполлона-16». Но в первом случае зонды были углублены не полностью, а во втором – при установке случайно оборвался электрический кабель, и прибор вышел из строя. Таким образом, оба случая являются негативным следствием влияния человеческого фактора.