Всё, что движется. Прогулки по беспокойной Вселенной от космических орбит до квантовых полей - [125]

, должны быть сделаны из экзотической материи. Так в целом называют материю с никогда не наблюдавшимися свойствами – от довольно необычных до очень странных, но, однако же, не запрещенных напрямую известными законами природы. На рис. 7.11 слева условно показано, где эта экзотическая материя должна располагаться, чтобы аппарат работал: «канава», если смотреть сверху, или «сталактиты», если смотреть снизу, – это не изображение какой-то геометрии, а выражение количества отрицательной энергии, разложенной в горизонтальной плоскости вокруг корабля (а раскладывать – скорее даже развешивать – ее надо вдоль кольца, ось которого совпадает с направлением движения). Столь же условно на рис. 7.11 справа показано, какая степень сжатия пространства (профиль вниз) и степень растяжения (профиль вверх) в передней и задней частях пузыря получается из такого распределения экзотической материи.

Рис. 7.11.Слева: плотность отрицательной энергии в одной плоскости вокруг корабля, который должен располагаться на горизонтальной плоскости в центре. Изогнутая поверхность – это профиль энергии, измеряемой в одной плоскости вокруг корабля. Справа: сжатие и растяжение пространства вокруг корабля. Поверхность показывает степень сжатия (условно вниз) или степень растяжения (условно вверх), измеряемую в одной плоскости вокруг корабля

Нам неизвестно, существует ли такая материя. Речь идет совсем не об антиматерии, которая отличается от «нашей» материи всем, кроме массы/энергии, но эти-то у нее как раз точно такие же; и даже не о темной энергии, плотность энергии которой положительна, а отрицательно только давление. Экзотическая материя нарушает некоторые свойства положительности типа положительности массы/энергии. Несколько таких свойств разной степени «строгости» выполнены для всех известных нам видов материи, но не вполне ясно, могут ли они (и какие именно из них) претендовать на роль незыблемых принципов. Современная ситуация, пожалуй, такова: примеры экзотической материи существуют на бумаге – возникают в теоретических моделях наряду с обычными видами материи, не нарушая при этом известных фундаментальных принципов.

Как бы то ни было, можно оценить количество отрицательной энергии, содержащейся в стенках пузыря: оно зависит от полезного объема пузыря и очень критически – от толщины стенок. До какой степени можно распоряжаться толщиной стенок, понятно не вполне; если они «квантовые» – т. е. если экзотическая материя существует только на очень малых масштабах, а потому стенки чрезвычайно тонкие, – то требуемое количество энергии превышает всю массу наблюдаемой Вселенной, причем на порядки. Такая оценка содержалась уже в оригинальной работе Алькубьерре – изобретателя метрики, на которой должен быть основан этот способ сверхсветового передвижения; в ней же было дано название «ворп-драйв» (warp drive), с явным указанием на сериал «Звездный путь» как на источник (не метрики, которая появилась именно в работе Алькубьерре, а названия). Предпринимались попытки уменьшить требуемое количество отрицательной энергии: обосновать возможность более толстых стенок и несколько изменить метрику, описывающую пузырь. Оптимистичные оценки – несколько масс Солнца. Но только не будем забывать, что речь идет об энергии, которая получается умножением массы Солнца на квадрат скорости света, а это много; и требуется, чтобы вся она была со знаком минус. Масштаб этой энергии, но со знаком плюс, виден на примере «менее продвинутого» транспортного средства – доброй старой фотонно-аннигиляционной ракеты (прогулка 5). В предположении, что набрать одно Солнце антивещества все-таки проще, чем эквивалентное количество экзотической материи[147], мы могли бы не дожидаться завершения работ по созданию ворп-драйва, а отправиться в путь на фотонной ракете, взяв с собой в дорогу анти-Солнце из «просто антиматерии» и еще одно просто-Солнце в виде примерно Солнца в качестве топлива для фотонно-аннигиляционного двигателя. Тогда мы шутя летали бы почти куда угодно: из таблицы 5.3 можно заключить, что даже с двигателем, коэффициент полезного действия которого составляет 1 % (что выглядит как намного более реалистичная оценка, чем 100 %), мы привезли бы в галактику Андромеды (!) пару триллионов тонн полезного груза (которые наверняка были бы крайне необходимы для обустройства там). И это – всего за двадцать лет в дороге и без экзотических форм материи, а только с использованием антивещества. Правда, из-за количества лет, прошедших на Земле, возвращаться большого смысла не имеет, даже если где-то в районе Андромеды найдется готовая новая ракета для обратного пути; чем несомненно хорош ворп-драйв, так это отсутствием замедления времени. Оправдывает ли это расходы на добывание экзотических форм материи, я оставляю на усмотрение читателей.

Да, и даже при бесперебойном обеспечении экзотической материей остается небольшая проблема управления ворп-драйвом: экипажу в какой-то момент захочется остановиться, а для этого понадобится как-то перераспределить ту самую экзотическую материю. Потребуется послать к ней какой-то сигнал; но экипаж обнаружит, что до передней части стенки пузыря сигналы не доходят. Даже свет, который они туда направят, «застрянет», остановившись где-то внутри стенки, но определенно не выйдя наружу: экипаж увидит там