Как путешествовать в космосе и не стареть – решение удивит

На первый взгляд межзвёздные перелёты упираются не только в скорость, но и во время. Пока корабль летит десятилетиями, дома проходят века — и разрыв в "старении" кажется неизбежным.

Фото: flickr.com by NASA/Bill Ingalls, https://creativecommons.org/public-domain/pdm/

Ракета-носитель

Два исследователя предлагают обойти эту проблему, опираясь на привычные эффекты общей и специальной относительности. Об этом пишет sciencemag.

Идея: синхронизировать время для путешественников и "дома"

Авторы работы — Джастин Фенг из Отделения космологии и гравитационной физики Физического института Академии наук Чехии и независимый исследователь Крис Реис - рассматривают сценарии, где целая цивилизация сознательно уходит в режим сильной дилатации времени. Тогда часы "у них" идут медленнее, а значит межзвёздные экспедиции могут возвращаться без экстремального разрыва в возрасте с теми, кто остался в родной системе.

Важная оговорка: в исследовании не используются экзотические допущения вроде отрицательных энергий или "варп-двигателей". Логика построена в рамках общей относительности, сохранения энергии и биологических ограничений по ускорению, а технологические возможности оцениваются через энергетический масштаб цивилизации по Кардешёву. Это делает идею не "магической", а инженерно-трудной: ключевой ресурс здесь — энергия и контроль над гравитационными полями или ускорением.

Три сценария, которые обсуждаются

Первый вариант — жить рядом с сверхмассивной чёрной дырой в центре галактики, где гравитация способна заметно замедлять ход времени. В таком случае, по расчётам авторов, часы цивилизации могут идти примерно в 100 раз медленнее, чем "на Земле".

Второй вариант — распределённая по галактике сеть кораблей, которые разгоняются по прямым траекториям и получают сильную релятивистскую дилатацию времени за счёт высокой скорости. Здесь речь идёт о замедлении порядка 10 000 раз, но цена — энергия уровня светимости одной звезды, то есть возможности цивилизации типа II, а также чрезвычайно развитая двигательная установка и управление ускорениями.

Третий вариант — уже для ещё более мощной цивилизации: перестроить чёрные дыры галактики в "кольцо" и создать долговременную структуру, которая направляет корабли на замкнутые траектории с нужной дилатацией времени и при этом требует относительно небольшого обслуживания после создания. По сути это проект не отдельной миссии, а архитектуры межзвёздной логистики на масштабах галактики.

Как это связано с парадоксом Ферми и "тёмным лесом"

Авторы обсуждают, что у "релятивистических" цивилизаций появляется уязвимость: из-за замедления собственного времени чужие общества могут "вырасти" до опасного уровня буквально за ничтожный срок с их точки зрения. В статье приводится оценка: для корабля, испытывающего 10 000-кратную дилатацию, путь человечества от охотников-собирателей до космической эпохи выглядел бы как примерно один год.

Есть и физический риск: на таких скоростях даже небольшой объект массой 100 кг на встречной траектории будет нести колоссальную кинетическую энергию. Из этого делается вывод, что продвинутые цивилизации могут предпочесть скрытность и осторожность, что созвучно гипотезе "тёмного леса", популярной в научной фантастике.

Сравнение трёх подходов к дилатации времени

Гравитационный путь (окрестности сверхмассивной чёрной дыры) выглядит как относительно "стационарное" решение: цивилизация меняет среду обитания и получает устойчивое замедление времени, но платит сложностью жизни в экстремальном окружении и необходимостью колоссальной инфраструктуры.

Кинематический путь (разгон кораблей по галактике) гибче: не нужно переселять всю цивилизацию, но нужно обеспечивать почти звёздные энергетические бюджеты, надёжную защиту и точнейшую навигацию на межзвёздных расстояниях.

Инженерная мегаструктура (кольцо из чёрных дыр) теоретически даёт долговременный "транспортный контур", но это самый тяжёлый по масштабу и рискам вариант: он требует управлять объектами колоссальной массы и проектировать устойчивую структуру на галактических дистанциях.

Плюсы и минусы идеи "замедлить цивилизацию"

У такого подхода есть практический смысл: он снимает социальную проблему "вернулся в мир, которого уже нет", делая межзвёздные миссии совместимыми с историческим временем дома. Плюс — он превращает относительность из препятствия в инструмент планирования экспедиций и коммуникаций.

Но минусов не меньше. Нужны огромные энергетические ресурсы, безопасные режимы ускорения и защита от столкновений, а также понимание того, как поддерживать устойчивую жизнь рядом с мощными гравитационными источниками. Кроме того, появляется стратегическая уязвимость: внешние угрозы "ускоряются" относительно замедленной цивилизации.