Варп - путь Конюхова в искривленном пространстве

Варп: путь впереди волны Федора Конюхова
на маршруте от Новой Зеландии до мыса Горн (идея)
          Варп – искривление пространства-времени, предложенная Мигелем Алькубьерре в 1994. Далее что-то взяли отсюда:
http://samlib.ru/z/zaharow_g_w/warp.shtml Захаров Г.В. май-июль 2016
          Сверхсветовое движение(ССД) - движение со скоростями выше c=3e+8 м/с. ССД невозможно в нашем пространстве-времени, поэтому все изучаемые варианты ССД занимаются изменением пространства-времени.
  Одним из вариантов ССД является “варп”(смятие) - метрика искривления пространства-времени, предложенная как было уже сказано Мигелем Алькубьерре в 1994.
    На вставке верхний рисунок Искривленное пространство-время - “пузырь” Алькубьерре. Перед центром пространство сжимается, приближая к цели, позади - расширяется, отталкивая от точки старта.
       Мы (-Вб) при движении Конюхова на гребной лодке отталкиваемся от тезиса: явления в большом, могут проявляются и в малом. Например, движение волн в океане, скорость которых достигает до 800 км в час и пересечь океан волна может за несколько часов (22). Очаг цунами возник в Чили 22 мая 1960 года
      Упражнение. В системе Вектор в блоке МК задать движение волны от Чили до Японии  напрямую и по дуге большого круга.
      Точки задавали курсором, потому возможны неточности
      Длина напрямую линии = 14.1034
      Длина по ортодромию дуге большого круга = 14.0373
      Путь ФК 6.25527 (чуть больше чем расчет в диалоге (см ниже))
      Нижняя дуга = 5958 км - путь ФК от Новой Зеландии до мыса Горн
      Определить   скорость волны, если известно, что она проходит этот путь за 22 часа  Примерно v = 14000/20 = 700 км/час
      Приведем пару примеров: из статьи нашего земляка из Владивостока Евгения Куликова kulikove@cnt.ru
      Самое страшное цунами в нашей стране обрушилось на побережье Курильских островов и Камчатки 4 ноября 1952 г. в результате подводного землетрясения. Тогда был полностью смыт п. Северокурильск и погибли около 3000 человек.
      Вся энергия цунами в этот момент представлена в виде потенциальной энергии поднятия столба жидкости над очагом. Обозначим среднюю высоту смещения поверхности океана через a. Тогда потенциальная энергия выразится формулой
      где присутствет плотность воды и – площадь очага. Размеры источника возьмём 100 - 1000 км  – это типично для мощных землетрясений. Для источника со средней высотой смещения поверхности a = 0,5 м получается примерно 1021 эрг (1014 Дж), что равняется энергии бомбы, взорванной в Хиросиме. Согласно расчётам канадского учёного Т.Мурти, энергия цунами 26 декабря 2004 г. оказалась в 390 раз больше! Это означает, что средняя высота начального возмущения уровня составила около 10м.
       На Суматре долго не наблюдалось ни одного мощного землетрясения, способного вызвать цунами. Учёные предполагают, что такое длительное «молчание» зоны субдукции привело к накоплению огромной энергии сжатия, которая высвободилась 26 декабря 2004 г.
       На рис. (здесь не показано) на карте Индийского океана нанесён эпицентр основного сейсмического излома, нанесены изолинии времён добегания цунами. Хорошо видно, что для большей части пострадавших побережий «запас времени» был достаточный, чтобы организовать эвакуацию населения из прибрежной зоны. Однако службы оповещения о цунами в этом районе не было. Люди не знали, что такое цунами. Более того, когда вода стала отступать, многие находящиеся на берегу углубились в зону отлива, чтобы собрать раковины и кораллы. Спустя несколько минут пришла волна. В отдельных районах о. Суматра вал прокатился в глубь на 10 км! Последствия были ужасны. В прибрежной зоне и на мелких островах смыло целые деревни. Люди, попадая в бушующий поток, гибли от столкновения с плавающими предметами. Этот поток представлял собой «кашу» из обломков домов и деревьев, частей автомобилей и людей. Шансов выжить в нём было мало.
      Идея волнового движения, точнее в пузыре волнового движения разрабатывается давно. Так концепция “вложенных пузырей”, предложенная Ван Ден Бруком в 1999, проанализированная и дополненная Сергеем Красниковым в 2003.
      Вложенные пузыри позволяют резко сократить энергозатраты на создание и поддержание искривления, вынося перемещаемый объём плоского пространства внутри внешнего перемещающегося “пузыря” в дополнительный внутренний - пространственный карман. Энергозатратной проблемой в этом случае является раскрытие горловины для размещения внутри пузыря груза и извлечения его после прибытия, поскольку затраты возрастают до килограмм и тонн отрицательной массы. Также представляют интерес работы Гарольда Уайта, посвященные поиску наиболее оптимальной метрики варпа. Энергетическая оценка Уайта говорит о необходимости 700 кг отрицательной массы для его пузыря с околонулевым (порядка 1 м и менее) размером центрального объёма (практически весь объём искривлённого пространства занимает стенка пузыря, тонкая в исходном варианте Алькубьерре) и колеблющейся стенкой.
     Кроме экзотической материи для расширения пространства позади груза, варп-врата требует и обычной материи для сжатия пространства перед грузом. Впрочем, в отличие от отрицательной энергии, положительная легкодоступна. Способ получения отрицательной массы-энергии – известен эффект Казимира. Роль генератора в этом случае исполняется двумя близко расположенными плоскими проводящими пластинами, расположенными в вакууме.
      Температура и мощность излучения тёплого вакуума, зависит от геометрии резонатора, в частности от его длины L.  Ширина же камеры резонатора определяет длины волн частиц.
      Материал должен выдерживать давление равнодействующей этих сил на стенки полостей.
      Проблемы создания такого материала технически решаемы, и следовательно генерация произвольного количества экзомата при вложении в резонаторы необходимой энергии электромагнитных волн может считаться возможной.
      Варп-врата.   Концепция системы варп-путешествий ограничивается энергетически и требуемой конфигурацией полей отрицательной и положительной массы при смятии пространства.
      Энергетическое ограничение на генерацию экзотической материи жёстко связано с геометрией пузыря.
      Расчёты стандартных пузырей предполагают постоянную поддержку искривленного пространства во время перелёта. Вместе с тем единственной теоретически доступной на практике возможностью получать такое количество энергии, какое необходимо для генерации (от тераватт и выше), является концентрация звёздной энергии при помощи сферы/роя Дайсона.
      Резюме, Сверхсветовые путешествия возможны, и если современные опыты верны, то вполне реализуемы, пусть не на современном техническом уровне, а в будущем. А рассмотрение возможных вариантов прямой реализации таких путешествий уже сейчас является очень важным начинанием.
      Однако мы вернемся  к делам земным. Нельзя ли, эти идеи переложить на волновой характер движения морских волн, особенно волн убийц. В системе Вектор есть более 170 вариантов задания волн, причем задавать их как тела и, соответственно выполнять вычисления их объема (массы) и на основе этого делать другие расчеты.
    Пример (см на вставке)  перемещения лодки ФК через вапр-врата в пузыре
метрики искривления пространства-времени
     Естественно соделировать с отрицательной материей и прочих световых штучек мы не можем. Однако у нас и скорость наших волн это не скорость света, поэтому расчеты применим к скорости распространения волн в океане.   
     Из набора предлагаемых волн выбрали волну под номером 155 и 179, причем мы их дважды сложили.  Для расчета энергии волны, преобразовали в полиповерхность,  Затем задали волну как тело, и вычислили ее объем (массу), Скорость задали, например, цунами 1975, которая произошла в Чили.
     Упражнение. Рассчитать  количество энергии образованной стоячей волной (волнами) в Южном океане. Вариант волн, образованных подводным рельефов, течений и  ветра  и сил Кориолиса выбрать из набора 1-170 на свое усмотрение.  Для большей силы волн (их массы) волны сложите. Скорость волн – 300 км/час.
Выбор волны и пример расчета см  здесь. К выше сказанному:
     Двигатель, искривляющего пространства  -
это явная фантастика, однако кто его знает (-Вб)
     В 1994 году мексиканский физик-теоретик Мигель Алькубьерре предположил концепцию «двигателя, искривляющего (деформирующего) пространство».
     Двигатель, искривляющего пространства Алькубьерре
     Концепция использует особый вид искривления пространства-времени в виде пузыря, который движется быстрее света во внешнем пространстве Минковского. Вернее, пузырь никуда не движется: он лишь перемещается. Его кинетическая энергия в начале и в конце «движения» одинакова, а перемещается он за счёт искривления пространства перед ним (сжатия) и позади него (расширение).
     Это все сходно с текущим нарастающим расширением Вселенной, только протекающие локально и в разных направлениях. Скорость света, как и иные моменты физики, здесь не страдают: если бы на поверхности пузыря можно было закрепить прожектор, он благополучно светил бы вперёд. Нет и трагедии путешествия в прошлое, обычно неразрывно связываемой со сверхсветовым полётом. В момент прибытия в начальную точку А из посещённой пассажирами пузыря Алькубьерре точки Б там будет примерно то же время, что и до отправления (плюс время путешествия). Однако сам пузырь с изолированным куском пространства сможет прибыть к какой-нибудь удалённой звезде намного раньше, чем туда доберётся свет, стартовавший с Земли одновременно с пузырём, — и это притом, что часы космонавта в пузыре и наблюдателя на Земле будут показывать одно время.
       Двигатель Алькубьерре можно назвать скорее «перемещателем»: он лишь меняет расстояние от пузыря Алькубьерре до пункта назначения, не нарушая положения о невозможности движения быстрее света.
       Первоначальные расчёты показали, что для создания такого пузыря и его перемещения по Галактике потребуется больше массы, чем во Вселенной. Правда, доработки вроде трубы Красникова решили проблему, сведя требуемое вещество к нескольким миллиграммам (для путешествия в пределах нашей Галактики). Вопрос со стенками также решаем: да, они требуют отрицательной энергии, однако нечто подобное уже наблюдалось в эффекте Казимира. Между двумя чрезвычайно близко расположенными плоскими поверхностями в вакууме возникает притяжение негравитационной природы. Одна из физических интерпретаций эффекта Казимира утверждает: во внутренней области между пластинами наличествует отрицательная энергия.  Есть и другие свидетельства существования частиц отрицательных энергий.
        По сути, такой двигатель уже использовался — как минимум однажды. Именно так произошло инфляционное расширение Вселенной: пространство расширилось, при этом свет, скажем, от звезды, находящейся в 12 млрд световых лет, мы видим, а сама звезда уже удалена на 44–45 млрд световых лет. И для её «транспортировки» был применён тот же эффект, который Мигель Алькубьерре предлагал космическим путешественникам, людям.
        Технически искусственный пузырь Алькубьерре должен состоять не только из корабля, но и из окружающего его кольцеобразного устройства, как раз и занимающегося искривлением пространства-времени вокруг него. Вне трубы Красникова такой двигатель требует огромного количества энергии, но труба напоминает не столько космический корабль, сколько «космическую железную дорогу», с понятными трудностями в строительстве инфраструктуры.
        Самостоятельно же путешествующий корабль, даже после ряда «оптимизирующих» его расчётов последних лет, должен потратить на «дорогу» (ещё раз: никто никуда формально не перемещается, изменяется лишь пространство между кораблём и целью) со «скоростью», которая десятикратно превышает световую, энергию, примерно эквивалентную массе Юпитера (речь о корабле диаметром в 200 м).
        Сосотрудник НАСА Гарольд Уайт, возглавляющий лабораторию исследования продвинутых форм движения,  недавно провёл вычисления, которые могут заметно упростить практическое применение такого искривляющего пространство двигателя.
        Традиционно наилучшей формой для корабля в пузыре Алькубьерре считалась сфера или что-то вроде неё. Соответственно, то же самое относили и к пузырю. Г-н Уайт полагает, что, изменив форму пузыря на сигарообразную и повысив толщину стенок пузыря, можно резко снизить требования к затрачиваемой энергии, сделав её эквивалентной примерно одной тонне вещества, а для 10-метрового объекта — и вовсе 500 кг. Такое изменение формы делает менее энергичным и воздействие пузыря Алькубьерре на окружающее нормальное пространство-время при торможении, иначе в конце пути гипотетический путешественник просто разрушит всё, что там есть.
         Опыты такого рода НАСА-исследователи намерены предпринять в ближайшее время, искривляя пространство-время в лаборатории. Для регистрации такого достижения они хотят использовать экспериментальную установку «интерферометром Уайта — Джудэя для искривляющего поля. Соответствующие тезисы были представленыГарольдом Уайтом 14 сентября на симпозиуме совместного проекта НАСА и Управления перспективных исследований Министерства обороны США (DARPA) «Столетний космический корабль». Подготовлено по материалам Space.Com и НАСА. Текст: Александр Березин   Источник Compulenta.ru
См. с рисунками на авторском сайте:
http://old.msun.ru/Vector/A-Voinish/Main-MV.htm
77. Варп: путь Конюхова на лодке внутри волны по маршруту: Новая Зеландия - мыс Горн (идея)