Сверхсвет: от науки до фантастики

Дантист не убивал Пушкина. А в современной науке нет запрета на сверхсветовые перемещения. Наоборот та самая наука указывает путь к сверхсвету - использование основного свойства пространства-времени в общей теории относительности Эйнштейна - способность деформироваться под действием содержащейся в нем материи. В результате можно сделать метр длиннее или секунду короче и слетать до желаемой звезды за время по земным часам меньшее расстояния до той звезды в световых годах.

Да большинство "сверхсветовых метрик" требуют наличия отрицательной плотности энергии. Но во-первых уже не все, во-вторых физика знает такие состояния вещества: вакуум Казимира и Темная Энергия в космологической модели lambda-CDM. Осталось придумать как раскормить первый до нужных количеств либо поймать второй. И в любом случае есть обходной путь в виде решения Ленца.

Проблема большой массы пузыря действительно актуальна, но в случае с "традиционным" пузырем на отрицательной энергии его реальная масса вообще-то равна нулю - масса вселенной в решении Алькубьерре получалась после сложения по модулю. Т.е. если при производстве отрицательной энергии генерируется положительная (а чего бы и нет) - затраты на формирование пузыря будут нулевыми с точностью до КПД. Кроме того, было показано что массу по модулю пузыря Алькубьерре можно значительно уменьшить за счет более хитрых конфигураций, чем использованные в расчетах доказательства концепции.

Одним словом, наука говорит "можно" и даже примерно как именно можно, но техническая реализация явно очень не скоро.

Разновидности сверхсвета с точки зрения науки

0. Просто разгоняться до желаемого. Вот такое как раз и запрещено. Но оно вам надо? 

1. Перейти в некое "гиперпространство" в котором или физика другая или расстояния короче, а потом вернуться обратно. В принципе наука такое не запрещает, но наличие гиперпространства и прочего ваховского варпа - гипотеза, а вот деформируемость пространства - экспериментальный факт.

2. Червоточина - пространственная аномалия по которой расстояние короче. Первая открытая сверхсветовая метрика, но после открытия пузыря Альбукерке она немного в загоне. Возможно зря.

3. Варп-двигатель. Задумывался как способ свободного перемещения, но после выяснилось что имеется проблема тахионного (т.е. реально сверхсветового, а не срезания углов по пространству) движения стенок пузыря, которую пока решили только ТРИЗовским "то что нельзя сделать сейчас - можно сделать заранее" - придется прокладывать "рельсы" на досветовой скорости. Ну или выяснится что экзотическая материя может в тахионное движение. Или откроют еще какой способ.

4. Всякая экзотика вроде труб Красникова.

Разновидности сверхсвета с точки зрения сюжета

Сверхсвет опасен для сюжета если не имеет ограничений на применение. И дело даже не в парадоксах с причинностью, возникающих лишь в очень частных случаях (и то не факт). Возможность телепортации делает поле боя даже не трехмерным, а четырехмерным. И межзвездная война быстро скатывается в ядерное сдерживание при возможности телепортировать противнику Царь Бомбы сразу на поверхность. Не, если в сеттинге хочется переигрывать Холодную Войну - вопросов нет. Но обычно не хочется.

По-этому сверхсвет ограничивают. Популярный вариант - гравитационный потенциал. Прыгать получится не ближе столько-то мегаметров от планеты или звезды - дальше как обычно. В "Завтра Война" вместо этого погрешность точки выхода не дающая напрыгивать слишком близко к планете. К сожалению Х-крейсеров это не касается что ломает систему.

В ряде случаев (Стар Трек, Вавилон-5, Хоноверс) корабли в сверхсветовом состоянии видят друг-друга и могут воевать. Тогда ограничения на применение сверхсвета уже не так уж и нужны, но и воевать будут в основном на варпе.

Естественным ограничением сверхсветового прыга могут быть сотни энергии на формирование условного пузыря. Вполне вероятна ситуация когда варпгенератор не лезет в перемещаемый объем принципиально и нам нужна варп-катапульта. Проблема в том что после катапультирования мы не сможем вернуться домой кроме как на досвете пока не построим/захватим катапульту на месте. Проблему можно решить собрав наш "Энтерпрайз" вокруг катапульты по-меньше способной пульнуть экипаж в спаскапсуле до ближайшей освоенной системы. Заодно та же катапульта будет работать ультимативным космическим оружием кидая в противника ракеты на сверхсвете через всю систему. Правда так мы скатываемся в парадигму линкоров. Которые мы теряем безвозвратно при неудачном штурме, что вообще-то нехорошо для парадигмы дорогих, но малоуязвимых юнитов.

Ультимативным ограничением сверхсвета является червоточина. Интересны тем что могут быть естественного происхождения, либо достаться от Предтеч и тогда можно не пихать в сеттинг слишком много кларктеха. Достаточно минимума для достижения червоточины. Проблема в том что червоточина - удобный оборонительный рубеж. Н.Погорелов в "Чарийском цикле" решил проблему сделав хабы червоточин висящими над полюсами звезд за счет отрицательной массы. В результате поставить крепость возле червоточины не выйдет - будет постоянно пролетать мимо двигаясь по законам небесной механики. Я когда писал в стол "сверхсветовую" космооперу (мутировавшую в итоге в "Лестницу Лагранжа") просто забил - задача взятия крепости в принципе вполне решаема, а сюжет героического штурма крепостей героичен.

По странному совпадению как раз червоточина в виде как собственно червоточин, так и "рельсов" для варп-привода является наиболее научно-обоснованным вариантом ССД.

Короче, Склифосовский

Если у вас "новая" космоопера и при этом не принципиально-досветовая - лучше использовать червоточины естественные или искусственные. "Свободный" двигатель требует слишком много научно-технических прорывов, что уводит в сторону "старой" или классической. В этом нет ни чего плохого, просто проблематика разная. В классике нет смысла сколько-нибудь подробно описывать как именно все тут работает и вообще можно и нужно "писать про людей". В "новой" - демонстрировать реальный беспощадный космос и, главное, как люди могут и должны его делать своей средой обитания.