Свободный полет: что было не так в антигравитационном аппарате в книге Герберта Уэллса

Благодаря фантастическим романам и фильмам мы привыкли к мысли, что технология антигравитации будет раньше или позже создана. Это станет революцией в транспорте и поможет нам быстрее осваивать космос. Однако время идет, а идея антигравитации по-прежнему остается только идеей. Что же мешает ее реализации?

В 1990 годы физики ввели космологическую модель темной энергии с отрицательным давлением, которая и служит чем-то вроде антигравитации в масштабах галактик.

Однако известно точно: даже если удастся разобраться с загадками темной энергии, она не может быть использована для создания антигравитационных технологий, которые подразумевают возможность при необходимости экранировать силу притяжения, добиваясь тем самым свободного парения или полета.

Вопрос снят? Зачем физикам понадобилось введение в космологическую модель темной энергии

Как это могло бы выглядеть, описал еще знаменитый фантаст Герберт Уэллс в романе «Первые люди на Луне» (1901). В нем первый космический полет совершается на аппарате, покрытом особым материалом — кейворитом, нейтрализующим воздействие гравитации по всей своей площади.

Позднее физики показали, что такой аппарат невозможен, по скольку нарушает закон сохранения энергии, ведь преодоление силы тяжести требует работы, которую какой-либо материал сам по себе продуцировать не может.

Если же рассматривать задачу как чисто теоретическую и рассчитать энергетический баланс, то кейворит оказывается для путешествия на Луну даже менее эффективным, чем современные ракеты на жидком топливе. Несмотря на возражения физиков, на протяжении ХХ века различные изобретатели предлагали проекты «невесомых» летательных аппаратов.

Например, в книге «Новое в военной технике», напечатанной Воениздатом в 1958 году, вполне всерьез утверждалось, что вот-вот ученые научатся управлять гравитонами — «мельчайшими частицами, являющимися носителями сил притяжения», что позволит «создать антигравитационные двигатели, которые смогут заменить все другие виды силовых установок и будут применяться в самолетах, автомобилях, подводных лодках, в стационарных силовых установках».

Авторы подобных предложений, очевидно, не осознавали смысл физической связи между массой и гравитацией. Объект, гравитация которого равна гравитации Земли, должен иметь такую же массу, как и сама планета.

Он может быть меньше ее по размерам, но тогда у него должна быть бóльшая плотность. То есть для компенсации силы тяжести у земной поверхности, если речь идет о состоянии покоя, необходимо создать аналогичную отрицательную массу.

Современные физические модели не запрещают существование отрицательной массы. Ученые приступили к ее изучению путем математического анализа еще в середине прошлого века.

В частности, было показано, что она будет демонстрировать реакции, противоречащие нашей интуиции: скажем, объект с отрицательной массой будет ускоряться в направлении, противоположном тому, в котором его толкнули.

В 1957 году британский космолог Герман Бонди провел теоретическое исследование взаимодействия обычной и отрицательной масс. В частности, он выяснил, что две отрицательные массы будут всегда отталкиваться по аналогии с тем, как всегда притягиваются обычные массы.

Однако между одинаковыми массами разных знаков должно возникать сочетание отталкивания и притяжения, которое приведет к непрерывному «убегающему» движению с ускорением, ограниченным только скоростью света.

Из этого следует, что уравновешивающая антигравитация по результату своего действия заметно отличается от кейворита или другого варианта экранирования силы притяжения, придуманного фантастами.

В 1990 году американский физик Роберт Форвард еще раз проанализировал «убегающее» движение применительно к космическому кораблю, который вместо обычного двигателя использует равную или превышающую отрицательную массу.

Согласно его выкладкам, такой корабль действительно способен разогнаться до субсветовых скоростей без отбрасывания реактивной струи, не нарушая при этом фундаментальных законов физики. Остается выяснить, есть ли где-нибудь во Вселенной скопления материи отрицательной массы.

Антон Первушин