Виктор Кардашов: Люди и Вселенная. Технологии бессмертия

Она готовилась большой группой разработчиков новых космических аппаратов. Основными проблемами, требующими сложнейших научных и технических разработок, были следующие: адаптация организма будущих астронавтов к огромным скоростям конструирумого звездолёта и вторая, чисто человеческая: разумные сроки их возврата на родную Землю.

Эти проблемы имели прямое отношение к теории относительности А. Эйнштейна и требовалось её творческое развитие, применимое к проблемам дальних космических полётов. И как ни удивительно, наши герои: Винсент Кара, его коллеги и его сын-вундеркинд нашли новые и оригинальные решения этих сложнейших проблем. Пусть уважаемый читатель наберётся немного терпения и, говоря народным языком, «пошевелит мозгами». Мы не сомневаемся, что он, с успехом пройдя этот тест на интеллектуальность, будет, как и автор, «захвачен» драмматической судьбой наших героев.

Как известно, основой специальной теории относительности являются соотношения (формулы), определяющие зависимость массы, энергии, импульса быстро движущигося объекта и, что очень важно, затрачиваемого времени, от егоскорости v. При увеличении этой скорости, затраты времени, измеряемые часами другого, неподвижного объекта (в нашем случае, «земными часами»), уменьшается. Эту непростую «головоломку» можно объяснить так.

Революционными открытиями Эйнштейна являются то, что, во-первых, время очень быстро движущегося объекта « растягивается» и поэтому стрелка часов на быстро движущемся объекте должна двигаться медленнее и его единицы времени: секунды, минуты, часы и т. д., должны быть «длиннее» земных. Отсюда следует, что измеряемое земными часами время очень быстро движущегося объекта может быть намного меньше времени на Земле.

Релятивистская механика «хорошо работает» при описании движения элементарных частиц: электронов, нейтронов, протонов и др., масса которых очень мала, а скорость близка к скорости света.

Вышеописанная группа разработчиков решила каким-то образом модифицировать релятивистскую теорию для описания и управления движением космического корабля, отправляемого в дальний космос. Максимальная скорость самого быстрого современного космического устройства около 60 000 км в час или чуть более 15 километров в секунду. Это примерно одна двадцатитысячная часть скорости света. Как мы разобрались, одним из самых удивительных парадоксов релятивистской теории является эффект «замедления скорости течения cобственного времени» быстро движущихся эементарных частиц. Как подсчитали наши астронавты, это время «тормозится» в каждую секунду примерно на величину v/c (где с-скорость света, а v- скорость корабля). А для современного космического корабля эта величина около 1/20 000. Это настолько мало, что даже за 1 год путешествия составит в целом менее одного часа, т.е. стрелка часов на космическом корабле будет вращаться чуть медленнее, чем на Земле. Естественно наших астронавтов это совсем не устраивало.

И вот, после общего «мозгового штурма», было предложено: во-первых, оставить без изменения фундаментальную идею Эйнштейна, что Время и его динамика не являются подчинёнными , а самостоятельными параметрами , зависящими только от скорости; во-вторых, заменить величину скорости света «с» на величину «К», равную максимальной возможной скорости космического корабля.

Особую роль тут сыграл сын Винсента- Ариель. Он, что называется, решил основательно «поиграться» формулами теории относительности. Исходя прямо из названия, он решил исследовать отношение « О=Т/T0», где Т-это время по земным часам, а Т0-время на движущемся космическом корабле. Оно напрямую зависит от скорости корабля, регулируемой с Земли.Если скорость корабля достаточно велика, значение «О» приближается к некоторой достаточно малой константе, т.е. «течение времени» на корабле будет сравнима с «ходом» земного времени. Это как раз и нужно было астронавтам для своевременного возвращения на Землю. С другой стороны, Ариель и его коллеги с помощью простых математических преобразований получили очень простую формулу зависимости этого отношения от максимально допустимой скорости «К» космического корабля.

Чем больше «К» тем меньше разница времён на Земле и на космичесом корабле.

Поистине, знание-это большая сила! Полученная формула позволила рассчитать, что если удастся сконструировать звездолёт с максимальной скоростью «К», близкой, например, к 30 км в секунду, то это судьбоносное отношение времён «О» может стать равным примерно 1/25. В таком случае, если астронавты вернутся на Землю через год, на Земле пройдёт около 25 лет.