ვარსკვლავთშორისი მოგზაურობის პრობლემის გადაწყვეტა

თუკი ვარსკვლავთშორისი მანძილების გიჟურ მასშტაბებს გავითვალისწინებთ, რთულია, წარმოვიდგინოთ შესაძლო გზები, რომლებითაც უცხოპლანეტელები (ან ჩვენ მომავალში) კოსმოსური სივრცის გადაკვეთას შეძლებდნენ. თუმცა არსებობს ვარსკვლავთშორისი მოგზაურობის პრობლემის რამდენიმე შესაძლო გადაწყვეტა:

გაყინვა

მათი ბიოლოგიიდან გამომდინარე, ჩვენი ჰიპოთეტური უცხოპლანეტელების სიცოცხლის ხანგრძლივობა შეიძლება იყოს უფრო მოკლე, ვიდრე მრავალსაუკუნოვანი მოგზაურობა, რომელიც საჭიროა ვარსკვლავებს შორის ნელი, სინათლისაზე ნაკლები სიჩქარით მოგზაურობისთვის. ჩვენს შემთხვევაში, ეს ნამდვილად ასეა. ამ დილემის ერთი ცხადი პასუხი მოგზაურობისას ჰიბერნაციაა. Cryosleep ტექნოლოგია "გაყინავს" ორგანიზმის მეტაბოლიზმს (ან, მინიმუმ, შეანელებს მას) მოგზაურობის მანძილზე. მიუხედავად იმისა, რომ ეს სამეცნიერო ფანტასტიკის მთავარი ელემენტია, მსგავსი რამ ძუძუმწოვრების შემთხვევაში ჯერჯერობით არავის გაუკეთებია. თუმცა ეს ისეთი გამოსავალია, რომელიც ჯადოსნური ფიზიკის არსებობას არ საჭიროებს (შესაძლოა, ცოტათი ჯადოსნური ახალი ბიოლოგია დაგვჭირდეს). გარდა ამისა, თუკი "პოსტბიოლოგიური" სიცოცხლე ნამდვილად შესაძლებელია, მაშინ, შესაძლოა, ზოგიერთი უცხოპლანეტელი გადავიდეს სილიკონზე დაფუძნებულ მანქანურ ფორმებზე და, შესაბამისად, ხანგრძლივი დროისა და მასშტაბების საკითხი პრობლემა აღარ იქნება.

სინათლის იალქნები

მიუხედავად იმისა, რომ ქუჩაში მზის სხივს არავისთვის "დაუბერავს", ფოტონები (სინათლის ნაწილაკები) მატერიაზე მოქმედებენ. კოსმოსში საკმარისად დიდი და მსუბუქი მატერიის ფირფიტის გაფართოება რომ შეგძლებოდათ, შეძლებდით მზის გამოყენებას კოსმოსში გადასაადგილებლად. ამგვარი მზის იალქნების იდეა დიდი ხანია არსებობს, მაგრამ 2016 წელს ფილიპ ლუბინმა UC-Santa Barbara-დან, მზის ნაცვლად, შემოგვთავაზა გიგანტური და ძალიან ძლიერი ლაზერების გამოყენება ვარსკვლავთშორისი "ნაოსნობისთვის". გამგზავრების წერტილში განლაგებული საკმარისად დიდი ლაზერების საშუალებით, შეძლებდით თითქმის სინათლის სიჩქარით მოძრაობას. ეს კი იმას ნიშნავს, რომ ახლომდებარე ვარსკვლავებს შორის მანძილს წლების ან ათწლეულების განმავლობაში გადაკვეთდით და არა — საუკუნეებისა და ათასწლეულების განმავლობაში.

მილიარდერი ასტრონომიის ფილანტროპი იური მილნერი იმდენად იყო გატაცებული ამ იდეით, რომ მან 100 მილიონი დოლარი გაიღო მის განსავითარებლად პროექტში სახელწოდებით Breakthrough Starshot. თუმცა ჰიპოთეტური უცხოპლანეტელბი ამ ტექნოლოგიას რომ იყენებდნენ, დასჭირდებოდათ კიდევ ერთი გიგანტური ლაზერი, რომელიც მდებარეობს სამიზნე ვარსკვლავურ სისტემაში, რათა დაშვებისას ტემპი შეენელებინათ.

ჭიის ხვრელები

თუკი სინათლის სიჩქარე ზღუდავს რამდენად სწრაფად შეგიძლიათ კოსმოსში მოგზაურობა, მაშინ, შესაძლოა, საუკეთესო საშუალება ჭიის ხვრელები იყოს. ეს შესაძლებლობა აინშტაინმა გვისაჩუქრა თავისი ფარდობითობის ზოგადი თეორიით (GR). თეორიის მიხედვით, კოსმოსი ცარიელი სივრცე არ არის; იგი დროსთანაა შერწყმული და ამას ეწოდება სივრცე-დრო, რაც წარმოადგენს მოქნილ ქსოვილს, რომელიც შეიძლება იყოს მოხრილი, დაჭიმული და დაკეცილი. ჭიის ხვრელები კი ერთგვარი სივრცე-დროის გვირაბია, რომელიც იყენებს ამ კეცვადობას გალაქტიკის ორი რეგიონის ერთმანეთთან დასაკავშირებლად.

მიუხედავად იმისა, რომ ასეთი ჭიის ხვრელები (ე.წ. აინშტაინ-როზენის ხიდები) ყველაზე მეტად დაშვებულია GR-ში, ისინი არასტაბილურია. ეს იმას ნიშნავს, რომ ისინი ჩამოყალიბებისთანავე (ბუნებრივი თუ ხელოვნური გზით) თითქმის მყისიერად დაიხურება. ასე რომ, თუკი უცხოპლანეტელებს სურთ, გამოიყენონ ჭიის ხვრელები გალაქტიკური სატრანზიტო სისტემის შესაქმნელად, მათ უნდა იპოვონ ის, რასაც ფიზიკოსები "ეგზოტიკურ მატერიას" უწოდებენ. ეგზოტიკური მატერია არის რაღაც, რასაც აქვს ნამდვილი ანტი-გრავიტაციული თვისებები. მას შეუძლია აიძულოს ჭიის ხვრელის ორი "პირი", დარჩეს ღია, რითიც დააკავშირებს გალაქტიკის ორ შორეულ ნაწილს. თუმცა პრობლემა ის არის, რომ ეგზოტიკური მატერია რეალური არ არის. ეს მხოლოდ ტერმინია, რომელიც შეგიძლიათ, დაამატოთ GR განტოლებებს და შეცვალოთ მათი ქცევა. მაგრამ ის არსებობს ჩვენთვის ცნობილი ფიზიკის ფარგლებში. თუკი ეგზოტიკური მატერია უფრო მეტია, ვიდრე უბრალოდ ფიზიკოსის ოცნება, ის შეიძლება გახდეს სწრაფი ვარსკვლავთშორისი მოგზაურობის საშუალება.

მრუდე დისკები

მრუდე დისკები სამეცნიერო ფანტასტიკის მწერლებს განსაკუთრებით უყვართ. ჰიპოთეტურ უცხოპლანეტელებს მრუდე დისკების შესაქმნელად აინშტაინის "სივრცის ქსოვილის" იდეა დასჭირდებოდათ. დისკი არ გიბიძგებთ გალაქტიკის ერთი ადგილიდან მეორეში. სამაგიეროდ, ის ქმნის "მრუდე ბუშტს", რომელიც იჭიმება და შემდეგ "მოუშვებს" თქვენ გარშემო არსებულ სივრცეს. ამ დროს თქვენ არ მოგზაურობთ სივრცეში სინათლეზე სწრაფად; ამის ნაცვლად, თქვენ ამრუდებთ და ასწორებთ სივრცეს უფრო სწრაფად, ვიდრე სინათლის სიჩქარე. მიუხედავად იმისა, რომ კოსმოსში სინათლის სიჩქარეზე სწრაფად ვერაფერი მოძრაობს, თავად სივრცე-დროს შეუძლია მოძრაობდეს ნებისმიერი სიჩქარით.

როგორც მიგელ ალკუბიერმა აჩვენა თავის ცნობილ 1994 წლის ნაშრომში, მრუდე დისკები თეორიულად შესაძლებელია. "ალკუბიერეს დისკის" კონცეფციამ მას შემდეგ დიდი ყურადღება მიიპყრო და მრავალი გზით შეიძლება განივრცოს, მაგრამ მრუდე დისკებთან დაკავშირებით არსებობს სერიოზული პრობლემები. ჭიის ხვრელებით მოგზაურობის მსგავსად, საჭიროა ეგზოტიკური მატერია, რომელიც, ალბათ, არც არსებობს. კიდევ უფრო პრობლემური ის არის, რომ მრუდე ბუშტებმა გადაადგილებისას შეიძლება წარმოქმნას მაღალი ენერგიის გამა გამოსხივების უზარმაზარი "შოკური ტალღები". შესაბამისად, როგორც კი გამოხვალთ, ენერგიის ეს აფეთქება თქვენს გზაზე ყველაფერს დაწვავს და გაანადგურებს სიცოცხლეს ნებისმიერ პლანეტაზე, რომელსაც სტუმრობთ. თუკი ეს ასეა, იმედი ვიქონიოთ, რომ ალკუბიერით აღჭურვილი უცხოპლანეტელები სავახშმოდ არ გვესტუმრებიან.

კვანტური მექანიკა

კვანტური მექანიკა, რომელიც არის ატომური და სუბატომური სამყაროს შესახებ ჩვენი უზენაესი თეორია, საკმაოდ უცნაურია. კვანტური მექანიკით, ფიზიკოსები საუბრობენ ნაწილაკებზე, რომლებიც ერთდროულად ორ ადგილასაა, ან ორი ნაწილაკი მყისიერად მოქმედებს ერთმანეთზე, მიუხედავად იმისა, რომ ისინი სამყაროს საპირისპირო მხარეს არის განლაგებული. ამდენად, კვანტური მექანიკა ჩვენი "საღი აზრის" გაგებისგან, თუ როგორ უნდა იმოქმედოს სივრცემ, დრომ, მატერიამ და ენერგიამ, საკმაოდ შორსაა. კვანტური მექანიკის ყველაზე ზუსტ და ძლიერ ფიზიკურ თეორიად განვითარების 100 წლის თავზეც კი, ჯერ დაზუსტებით ვერ ვიტყვით, რომ გვესმის, რას გვეუბნება ის რეალობის ბუნებაზე.

და რატომ შეიძლება გვაინტერესებდეს კვანტური მექანიკა ვარსკვლავთშორისი მოგზაურობის საკითხთან მიმართებაში? იმიტომ, რომ მასში, შესაძლოა, იმალებოდეს რაღაც, რაც საშუალებას მოგვცემს, გვერდი ავუაროთ GR-ის აშკარა შეზღუდვებს სივრცე-დროის შესახებ. ზოგიერთი, რომელიც მუშაობს კვანტური მექანიკისა და GR-ის კვანტური გრავიტაციის თეორიაში შერწყმაზე, თვლის, რომ სივრცე-დრო შეიძლება არ იყოს ფუნდამენტური და, ამის ნაცვლად, ის შეიძლება აღმოცენდეს რეალობის უფრო ღრმა ასპექტიდან. ასე რომ, კვანტურ მექანიკას შეიძლება ჰქონდეს გარკვეული ხრიკები, რომლებიც საკმარისად განვითარებულმა უცხოპლანეტელებმა შეიძლება იცოდნენ და გამოიყენონ ვარსკვლავთშორისი მოგზაურობისთვის.

ვარსკვლავთშორისი ექსპრესი?

სულ ესაა. ვარსკვლავთშორისი მოგზაურობის პრობლემის გადასაწყვეტად ჩვენ (ან უცხოპლანეტელებს) მხოლოდ ზემოხსენებული ვარიანტები გაგვაჩნია. ახლა კრეატიულმა სამეცნიერო ფანტასტიკის მწერალმა შეიძლება ვარსკვლავთშორისი მოგზაურობის სხვა საინტერესო გზებიც გამოძებნოს, თუმცა ზემოხსენებული სია, რეალობის ჩვენს ცოდნაზე დაყრდნობით, ამოწურავს ვარსკვლავთშორისი მოგზაურობის თეორიულ შესაძლებლობებს.