Шрифт:
Закладка:
До недавнего времени многие люди, не являющиеся писателями-фантастами, были склонны считать, что пилотируемый межзвёздный перелёт за пределы Солнечной системы нецелесообразен. Расстояния огромны (ближайшая звезда находится более чем в четырёх световых годах от Солнца), а количество энергии, необходимое, чтобы долететь хотя бы до неё за одну человеческую жизнь, огромно. Однако писатели-фантасты, а совсем недавно, но совершенно серьёзно, и настоящие физики (некоторые из них, такие как Роберт Л. Форвард и Джеффри Лэндис, также являются писателями-фантастами) исследовали множество способов обхода этих проблем.
Одним из самых первых способов решения проблем с энергией и расстоянием является корабль поколений: относительно медленный корабль, которому могут потребоваться сотни или тысячи лет, чтобы проследовать от одной звезды до другой, и поколения экипажа живут или умирают на его борту. Даже если вы сумеете разработать бортовую систему жизнеобеспечения, которой можно доверять настолько долго, очевидная проблема данного варианта заключается в том, что экипаж, родившийся на борту корабля, скорее всего, не будет иметь ни малейшего представления ни о «родной» планете, с которой стартовал корабль, ни о пункте назначения, к которому он направляется. Корабль — это их вселенная, и, вероятно, внутри него сложится своя особая культура (как в рассказе Роберта Хайнлайна «Пасынки Вселенной»).
Если вы можете получать достаточно много энергии, то другой подход использует преимущества релятивистского эффекта, известного как замедление времени. Здесь я не буду вдаваться в подробности, но если вы хотите их узнать (а вам это нужно, если вы планируете сделать это важной частью своей истории), то я рекомендую «Физику пространства-времени» (“Spacetime Physics”) Тейлора и Уилера. Результатом, важным для целей повествования, будет то, что при путешествии со скоростью, составляющей существенную часть скорости света, вам, путешественнику, кажется, что путешествие занимает меньше времени, чем наблюдателю, оставшемуся в космопорте, который вы покинули.
В данном уравнении tship — это время в пути, измеренное на борту корабля, tport — это время в пути, каким оно представляется не путешествующим наблюдателям на обоих концах пути, v — скорость корабля относительно начальной точки и места назначения, а c — скорость света. При небольших скоростях показатель замедления времени (квадратный корень) настолько близок к 1,0, что разницу между этими двумя временами заметить трудно. Но по мере приближения v к c время в пути, затрачиваемое экипажем, становится все меньше и меньше, как показано в таблице 6-1. Кроме того, становится все труднее и труднее разгонять корабль ещё сильнее, а теория относительности Эйнштейна (подкреплённая экспериментальными данными), как минимум, предполагает, что скорость света — это строго установленный предел, выйти за который мы не можем.
Как же достичь таких скоростей? Это непросто, но физики очень подробно разработали несколько методов, в том числе ракеты на антивеществе, лучевые энергетические системы, солнечные паруса и прямоточные термоядерные двигатели, которые собирают разреженную межзвёздную материю в качестве топлива. Отличным руководством по этим и другим аспектам межзвёздных перелётов является «Руководство по полётам к звёздам» (“The Starflight Handbook”) Юджина Мэллава и Грегори Мэтлоффа (там, кстати, много что рассказано о более обычном ракетном движении в пределах Солнечной системы и есть множество подробных ссылок).
v/c / tport / tship
0.1 / 43 / 42.784
0.2 / 21.5 / 21.066
0.3 / 14.333 / 13.673
0.4 / 10.75 / 9.853
0.5 / 8.6 / 7.448
0.6 / 7.167 / 5.733
0.7 / 6.143 / 4.387
0.8 / 5.375 / 3.225
0.9 / 4.778 / 2.083
0.92 / 4.674 / 1.832
0.94 / 4.574 / 1.561
0.96 / 4.479 / 1.254
0.98 / 4.388 / 0.873
0.99 / 4.343 / 0.613
0.999 / 4.304 / 0.192
ТАБЛИЦА 6-1 Время путешествия от Солнца до Альфы Центавра
В левой колонке показана скорость перемещения в виде доли от c, скорости света. В средней колонке показана продолжительность полёта с такой скоростью в годах, измеренная наблюдателем на Земле или на планете Альфы Центавра. В последней колонке показана продолжительность путешествия, измеренная путешественниками на борту корабля. Время на борту судна всегда меньше, чем время «в порту» — лишь незначительно, пока v/c не станет достаточно большим, но очень резко, когда значение v достаточно близко к c.
Эти рассуждения о космических полётах будут однозначно представлять интерес через пару глав, применительно к вопросу взаимодействия людей и инопланетян. В данный момент наш интерес к ним возникает из-за их отношения к вопросу «Может ли общество (людей или инопланетян) занимать больше одной планеты?» Старый пример из научной фантастики — это галактическая империя, республика или федерация. Насколько же это вероятно?
Даже в случае межзвёздной цивилизации гораздо меньших масштабов — скажем, такой, которая объединяет несколько солнечных систем в области космоса, простирающейся где-то на дюжину световых лет, — проблемы велики, а выгода не обязательно соизмерима. Если предполагать, что мы ограничены теми видами физики, которые рассматривали до сих пор, то путешествия или обмен информацией между входящими в неё мирами займут годы и будут стоить целое состояние. Что смогло бы оправдать эти затраты? Вы не отправляетесь за тридевять земель, чтобы завозить издалека товары, которые гораздо дешевле выпускать дома. Вы не отправляетесь в дорогостоящие экспедиции, чтобы защитить себя от существ, живущих настолько далеко от вас, что они не смогут позволить себе организовывать дорогостоящие экспедиции против вас. Очевидно, колонизация других звёзд с большей степенью вероятности приведёт к распространению в значительной степени независимых цивилизаций, хотя в ограниченных масштабах может существовать торговля информацией и инопланетными артефактами. Джордж Очоа и Джеффри Озир посвящают одну из глав своего «Руководства по созданию научно-фантастической вселенной для писателя» (“The Writer's Guide to Creating a Science Fiction Universe”) проблемам и возможностям цивилизаций галактического масштаба.
Разумеется, всё, что я рассказал о том, почему межзвёздные цивилизации с большой степенью вероятности будут маленькими и слабо сплочёнными, может кардинально измениться, если один или несколько видов откроют новые виды физики, позволяющие путешествовать и/или общаться со сверхсветовой скоростью. В последние пару десятилетий физики стали замечать возможные лазейки в теории относительности, которые могут означать, что ограничение скорости не такое уж абсолютное, как мы думали. (См. доктора Роберта Л. Форварда «Быстрее света» (“Faster Than Light”) в журнале Analog.) И ни в коем случае нельзя исключать того, что кто-то в конце концов откроет
