Некоторые проблемы межзвёздного перелёта

В литературе, фильмах и играх на космическую тематику обычно сверхсветовые перемещения настолько обыденность, настолько само собой разумеющиеся, что воспринимается как должное, и многие уверены, что в будущем именно так и будет.

А ничего, что преодолеть скорость света в вакууме (c ≈ 299792458 м/с) для материального объекта невозможно по фундаментальным законам физики?

Ибо, например, при ускорении происходит релятивистское увеличение массы. Согласно специальной теории относительности (СТО) Эйнштейна, масса объекта растёт с увеличением скорости по формуле:

m = \frac{m₀}{√1 - \frac{v²{c²}}},

где m₀ — масса покоя, v — скорость объекта, c — скорость света.

При v → c знаменатель стремится к нулю, а масса — к бесконечности. Чтобы разогнать объект до c, потребуется бесконечная энергия, что физически нереально.

Ещё при увеличении скорости происходит замедление времени. В СТО время для движущегося объекта замедляется:

Δ t' = \frac{Δ t}{√1 - \frac{v²{c²}}}.

При v = c время для объекта останавливается (Δ t' → ∈fty). Для сверхсветовой скорости (v > c) формула даёт мнимые значения — это математически недопустимо для реальных процессов.

Ещё если бы объект двигался быстрее света, в некоторых системах отсчёта следствие могло бы предшествовать причине (например, сигнал приходил бы раньше, чем был отправлен). Это противоречит принципу причинно‑следственной связи, лежащему в основе физики.

Ещё при приближении к скорости света кинетическая энергия приближается к бесконечности:

Eₖ = \frac{m₀ c²}{√1 - \frac{v²{c²}}} - m₀ c².

При v → c энергия Eₖ → ∈fty. Ни один источник энергии во вселенной не способен обеспечить бесконечный запас энергии.

Ускорители частиц (например, LHC) разгоняют протоны до 0,999999991,c, но не до c.

Нейтрино, фотоны и другие безмассовые частицы движутся только со скоростью c. Массивные частицы всегда медленнее.

Да, вселенная расширяется быстрее света: галактики на больших расстояниях «удаляются» быстрее c из‑за растяжения пространства, но это не движение в обычном смысле.

Гипотетические концепции преодоления c(пузырь Алькубьерре, кротовые норы) - это фэнтези: они требуют экзотической материи с отрицательной энергией, существование которой не доказано.

Скорость света — это не просто предел скорости, а фундаментальное свойство пространства‑времени. Её невозможно превысить для любых объектов с массой или для передачи информации.

Кто-то надеется на какие-то будущие открытия, позволящие обойти это фундаментальное ограничение. Но упование на это сродни упованию на Господа, это отличный повод для отказа от усилий в настоящем.

Гарри Поттер или Властелин Колец куда ближе к реальности, чем любые произведения, где есть сверхсветовые перемещения.

Когда-то многие изо всех сил пытались изобрести вечный двигатель. Но реальность не зависит от хотелок. И чудес не бывает.

Считать возможным каким-то образом обойти фундаментальный закон природы - это инфантилизм.

Рано или поздно придёт осознание простой истины, что быстрее пары процентов от скорости света космические аппараты летать не могут. И лучше бы это случилось раньше, пока окно возможностей реализации межзвёздной миссии не закрылось.

Ибо многое может случиться: исчерпаются запасы углеводородов, энергоносителей и прочих ресурсов; случится апокалипсис в результате банальной войны или падения метеорита; парниковый эффект вкупе с усиливающимся излучением солнца положит конец разумной жизни.

Подробно про реальный межзвёздный перелёт есть замечательная статья Бориса Штерна:

https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/435594/Kak_letet_s_Zemli_do_zvezd

Можно её дополнить тем, что даже никакой органики в замороженном виде отправлять не нужно, если её можно синтезировать на месте.

Остаётся вопрос, как реализовать этот проект.

Астрофизик Борис Штерн как то сказал, что для реализации межзвёздной миссии остаётся разве что надеется на спонсорство какого-нибудь магната, и в его книге «Ковчег 47 Либра» межзвёздную миссию спонсировал триллионер. При капитализме только и остаётся, что рассчитывать на милость богатеев.

Но тому же Илону Маску, похоже, куда важнее быть первым (или одним из первых) в списке самых богатых, его коллекция недвижимости и различных автомобилей, чем космические проекты компании СпэйсИкс, которую по большей части содержит государство.

Программа Аполлон не была полностью государственной, но даже все частные компании, участвовавшие в проекте, работали по единому плану, без игр в свободный рынок, и опять же при государственном финансировании.

Не вижу возможности реализации мечты о межзвёздном перелёте при нынешним общественном укладе, но многим людям проще представить себе конец света, чем конец капитализма.