Кочевники Пустоты - Илья Аксёнов

— Нуль-вакуумная батарея. Ядро нашей технологии. Принцип её действия основан на том, что физический вакуум не является пустым. На квантовом уровне он представляет собой среду, в которой постоянно рождаются и аннигилируют виртуальные частицы — электрон-позитронные пары, кварк-антикварковые пары, глюоны. Эти флуктуации происходят повсеместно и непрерывно. Проблема в том, чтобы извлечь из них полезную энергию, не нарушая фундаментальных законов сохранения.

Он увеличил фрагмент голограммы — решётку из микроскопических полостей.

— Ключевым изобретением стала вот эта структура. Мы называем её резонансной решёткой Казимира. Она состоит из миллиардов наноразмерных полостей, каждая из которых настроена на определённую моду квантовых флуктуаций. Когда виртуальная частица рождается вблизи такой полости, решётка создаёт локальное электромагнитное поле, которое не даёт частице аннигилировать. Вместо этого энергия виртуальной пары преобразуется в электрический ток.

— Это нарушает закон сохранения энергии? — спросил Мвангве. В его голосе не было враждебности, только профессиональное любопытство.

— Нет, — ответил Алексей. — Потому что энергия не создаётся из ничего. Она извлекается из самого вакуума, который до этого считался основным состоянием с нулевой энергией. Оказалось, что это основное состояние можно поляризовать. Как если бы вы опустили трубку в океан и начали пить — вода вокруг вас не исчезает, она просто перетекает. Так и здесь: мы не создаём энергию, мы пьём из океана Дирака.

Он переключил голограмму на следующий слой — эмиттер.

— Нуль-вакуумная тяга работает на другом принципе. Эмиттер создаёт локальное возмущение в ткани пространства-времени. Если батарея — это «насос», который качает энергию из вакуума, то эмиттер — это «вёсла», которые отталкиваются от гравитационного поля. Он генерирует импульс, взаимодействуя с кривизной пространства, создаваемой массивными телами.

— Именно поэтому мы не можем улететь дальше Луны, — вставила Надира. — Гравитационное поле Земли достаточно сильное, чтобы от него можно было оттолкнуться. Но чем дальше мы уходим от планеты, тем слабее поле. На расстоянии лунной орбиты тяга падает на семьдесят процентов. К Марсу мы долетим, но это займёт недели, и манёвры будут ограничены. К Юпитеру — месяцы. К звёздам — столетия.

— Именно об этом я и хочу поговорить, — сказал Алексей. — Нам нужен новый тип эмиттера. Эмиттер, который не отталкивается от существующего гравитационного поля, а создаёт его сам. Локально. Микроскопически. Но достаточно сильно, чтобы оттолкнуться.

В зале повисла тишина. Хиггинс снял очки и протёр их.

— Ты говоришь об искусственной гравитации, Алексей. Это не просто инженерная задача. Это новая физика.

— Да, — согласился тот. — Поэтому я вас и собрал.

--

Он вывел на голограмму серию уравнений — старых и новых.

— Давайте разберёмся, что нам нужно. Нуль-вакуумная батарея уже доказала, что вакуум можно поляризовать. Это потребовало пересмотра одного из аспектов квантовой теории поля — предположения о том, что основное состояние вакуума является абсолютно симметричным и неполяризуемым. Мы показали, что при определённых условиях — а именно, при наличии резонансных наноструктур с определённой геометрией — эта симметрия может быть локально нарушена. Следствием этого нарушения является возможность извлекать энергию из квантовых флуктуаций, не нарушая законов сохранения в масштабах всей системы.

Он указал на следующий блок уравнений.

— Теперь перед нами стоит аналогичная задача для гравитации. Общая теория относительности описывает гравитацию как геометрию пространства-времени. Масса и энергия искривляют эту геометрию, и другие тела движутся по геодезическим линиям этого искривлённого пространства. Наши эмиттеры работают, создавая локальное возмущение, которое взаимодействует с уже существующей кривизной.

— Но чтобы создать саму кривизну, — подхватил Мвангве, — нужна масса. Или энергия. Причём в огромных количествах.

— Да, — кивнул Алексей. — Если мы хотим создать гравитационное поле, сопоставимое с полем Земли, нам потребуется энергия, эквивалентная массе Земли. Это невозможно.

— Тогда о чём мы говорим? — спросил кто-то из инженеров.

— О том, что, возможно, нам не нужно создавать гравитационное поле в классическом смысле. Возможно, есть другой способ.

Он увеличил фрагмент схемы — диаграмму взаимодействия эмиттера с вакуумом.

— Наши батареи доказали, что вакуум можно поляризовать для извлечения энергии. Эмиттеры доказали, что с вакуумом можно взаимодействовать для создания тяги. Теперь представьте, что мы можем поляризовать вакуум не для извлечения энергии, а для создания локального искривления пространства. Не гравитационного поля в классическом смысле — для этого нужна масса. А квантового эффекта, при котором сама ткань пространства на микроуровне становится анизотропной — то есть её свойства зависят от направления.

Надира подалась вперёд.

— Ты хочешь сказать, что эмиттер может сделать пространство вокруг себя «неровным»? И оттолкнуться от этой неровности?

— Именно. Представьте, что вы плывёте по идеально гладкому озеру. Оттолкнуться не от чего. Но если вы можете создать волну — локальное возмущение воды — и оттолкнуться от неё, вы поплывёте. Нам нужно создать «волну» в ткани пространства-времени. Не массивную, как у планеты. Микроскопическую. Но достаточную, чтобы эмиттер мог от неё оттолкнуться.

— И как мы это сделаем? — спросил Хиггинс.

— Это вопрос, на который у меня пока нет ответа, — признался Алексей. — Но у меня есть гипотеза.

--

Следующие два часа прошли в обсуждении.

Алексей изложил гипотезу, которую они с Надирой и группой теоретиков разрабатывали последние полгода. Она базировалась на трёх новых принципах, которые должны были расширить существующую физическую картину мира.

Первый принцип — локальная поляризация метрики. Общая теория относительности предполагает, что метрика пространства-времени определяется распределением массы и энергии. Но на квантовом уровне, где постоянно рождаются и умирают виртуальные частицы, метрика не является строго определённой — она флуктуирует. Гипотеза Алексея состояла в том, что эти флуктуации можно усилить и синхронизировать с помощью резонансных структур, аналогичных тем, что используются в нуль-вакуумных батареях. Если удастся создать когерентное состояние флуктуаций метрики, возникнет локальная анизотропия пространства — и от неё можно будет оттолкнуться.

Второй принцип — отрицательное давление вакуума. В квантовой теории поля хорошо известен эффект Казимира: две проводящие пластины, помещённые в вакуум на очень близком расстоянии, притягиваются друг к другу из-за того, что между ними возникает область с пониженной плотностью виртуальных частиц. Давление вакуума между пластинами становится отрицательным по сравнению с давлением снаружи. Алексей предположил, что при определённой геометрии наноструктур можно создать область не просто с отрицательным давлением, а с отрицательной плотностью энергии — а это, согласно уравнениям Эйнштейна, эквивалентно отрицательной массе. Такая область будет создавать не притяжение, а отталкивание — антигравитацию. Если разместить такую область в фокусе эмиттера, он сможет оттолкнуться от неё.

Третий принцип — квантовая запутанность пространственных ячеек. Согласно некоторым теориям квантовой гравитации, пространство-время на планковском масштабе (10^-35 метра) не является непрерывным, а состоит из дискретных квантовых «ячеек», связанных между собой отношениями запутанности.