Аннотация: Несогласие с надеждами некоторых энтузиастов на помощь гиперпространства в межзвездных путешествиях.
Прежде всего, что такое столь популярное в фантастике гиперпространство?
В современной физике это пространство в измерениях за пределами привычных нам трех - четырехмерное, пятимерное и так далее.
Затем: существует ли гиперпространство?
Ныне наилучший кандидат в физике на Теорию Всего, объединяющую квантовую теорию и теорию относительности Эйнштейна - это теория струн, она же теория суперструн, она же М-теория (каждое следующее название отражает новый этап ее развития). Она вообще жутко сложна, но, среди прочего, гласит, что дополнительные измерения существуют, без них она вообще не работает правильно.
Однако наличие этих дополнительных измерений пространства противоречит наблюдаемым измерениям силы гравитации, которая при наличии измерений больше трех, по идее, должна изменяться с изменением расстояния между объектами - иным образом, чем это происходит в реальности.
Этому сейчас есть два основных объяснения-гипотезы:
- или дополнительные измерения столь малы, что заметить отличие в принципе изменения гравитации можно лишь на ОЧЕНЬ малых расстояниях между объектами, пока недоступных нашим приборам (потому что эти ОЧЕНЬ малые расстояния должны быть столь малы, что даже нанометр по сравнению с ними - гигантское расстояние),
- или же у объектов нашей привычной вселенной гравитация как-то "приклеена" именно к нашему трехмерному пространству, не выходя за его пределы, в гиперпространство, которое в этом случае может быть и большим, вплоть до бесконечности.
Каким образом в более-менее научной фантастике предполагается использовать гиперпространство для перемещения в пространстве?
Возможность такого откроется, только если наша трехмерная вселенная таким образом "изгибается" в неощутимом нами дополнительном измерении, что путь через это измерение (если нам как-то удастся перемещаться в нем) между двумя точками окажется короче, чем в трехмерном пространстве - см. старые и известные примеры со сложенным листом бумаги или скомканным мотком нитки, вдоль которых ползет муравей.
Но, если верна первая из гипотез о дополнительных измерениях (что они сверхмалы), то нашему пространству просто некуда достаточно сильно изогнуться, чтобы сделать перемещение через гиперпространство более коротким, чем в трехмерном пространстве.
Если же верна вторая гипотеза (о большом или бесконечном гиперпространстве), то, казалось бы, это делает сверхбыстрые перемещения через него гипотетически возможными. Да, это так, но...
На самом деле мы пока не знаем, действительно ли наше трехмерное пространство искривлено в гиперпространстве (если то достаточно велико), и, тем более, мы не знаем, КАК оно в этом случае там искривлено.
Действительно, почему привычное нам пространство должно быть искривлено в гиперпространстве именно подобно плотному комку ниток? Исключительно затем, чтобы дать нам удобный способ космических путешествий? Едва ли. А других причин возможности этой столь удобной для нас ситуации пока что не видно.
В действительности, искривление пространства в гиперпространстве может быть и не слишком большим, да и способа для нас проникнуть в гиперпространство пока не предвидится даже в теории.
Возьмем для примера ситуацию с нашей планетой Земля. Хотя она - шар, проживающим на его поверхности людям эта поверхность может казаться двумерной плоскостью (и долгое время люди именно такой ее и считали), которая искривлена в третье измерение и замкнута сама на себе. До относительно недавнего времени любые путешествия по Земле и были доступны только по этой плоскости в двух измерениях (высоты и глубины гор и впадин, относящиеся уже к третьему измерению, по сравнению с этими двумя измерениями почти пренебрежимо малы). Но представим, что кому-нибудь пришло в голову пробурить сквозь Землю шахту по хорде шара от одной точки поверхности до другой. В результате скорость перемещения между этими точками благодаря такому тоннелю, конечно, заметно увеличилась бы по сравнению с путешествием по поверхности Земли, однако отнюдь не на порядки, и при этом само создание тоннеля отняло бы огромное количество времени и ресурсов (кстати, в старой фантастике такие идеи вполне существовали, позже они, разумеется, исчезли из-за распространения воздушного сообщения с помощью авиации). А для того, чтобы путешествие к другим звездам стало столь быстрым, как в фантастике, "гипертоннель" должен увеличивать скорость их достижения именно на порядки. На много порядков!
В итоге представляется сомнительным, чтобы гиперпространство стало тем самым путем к звездам, каким его воспринимают любители фантастики.