The Boston Major 2016 Перейти

Игра с физикой

Александр Завадский (пользователь)

Давайте выясним, есть ли среди Sci-Fi игр такая, которая не просто показывает другие миры, но и будоражит научное воображение, заставляет задуматься не только о будущем, но и о возможностях науки

Яркий пример такой игры — это Mass Effect. Игра давно стала культовой в игровой среде и бесспорно является эталоном качественной научной фантастики. Эдакие «Звездные войны» от мира видеоигр. И как и у творения Джорджа Лукаса у детища BioWare множество достоинств. Это и классный сюжет и детально проработанная вселенная, интересные персонажи, возможность самостоятельно решать судьбы целых рас и всей галактики, эпичность в конце концов. Но есть в игре еще кое что. То, что многие могут просто не заметить, но без чего игра никогда не стала бы такой какой мы ее знаем. Я говорю о технологиях мира Mass Effect.

Само свое название игра получила от физического явления (которое по версии сценаристов игры будет открыто в будущем). На его основе построены все технологии не только землян, но и всех разумных видов в галактике. Разработчики уделили этому вопросу огромное внимание, подробно описав принципы работы таких технических устройств как кинетические барьеры, оружие, медицинское оборудование. Но наверное самым интересным и удивительным достижением инженеров мира Mass Effect является сверхсветовой двигатель. Именно он позволил человечеству выйти за пределы солнечной системы и стать частью галактического сообщества, именно он позволяет Нормандии преодолевать огромные расстояния со скоростью намного превосходящей скорость света. Ну а поскольку сценаристы так подробно объяснили нам принцип его работы, мы можем попытаться понять возможно ли (хоть и теоретически) путешествовать по галактике используя указанный способ.

Что в теории?

Для начала поговорим о том, что говорит нам о сверхсветовом движении наука. Практически все люди, даже очень далекие от физики знают, что скорость света в вакууме (обозначаемая буквой c) — предельная скорость движения частиц и распространения взаимодействий. И равна она 299 792 458 м/с. Ни один космический корабль при обычных условиях не может передвигаться быстрее скорости света. Почему так происходит объясняет общая теория относительности.

При перемещении корабль со сверхсветовой скоростью он становится видимым источником рентгеновского и гамма излучения, тепло, которое выделяет обшивка, смещается из инфракрасного спектра в голубой и тоже становиться видимым.

Первая причина вытекает из знаменитой формулы E=mc2 опубликованной в ряде статей А. Эйнштейном в 1905 году. Из этой формулы следует, что энергия частицы с массой покоя m при достижении скорости света будет стремиться к бесконечности. Значит, достигнув скорости света энергия корабля так же должна устремиться к бесконечности, как впрочем и его масса. Но это еще не все. Для стороннего «покоящегося» наблюдателя размер корабля будет уменьшаться в направлении движения, а течение времени на нем будет замедляться (этот эффект называют — эффектом релятивистского замедления времени). И чем ближе скорость корабля к скорости света, тем серьезнее будут изменения. Кончиться все тем, что при достижении световой скорости корабль потеряет размер в направлении движения а время на нем остановиться. Для света это не так. Частицы света не имеют массы покоя, поэтому вынуждены двигаться точно со скоростью света, иначе у них не было бы энергии.

Вторая причина напрямую связана с первой. При перемещении физического тела или передачи информации со сверхсветовой скоростью нарушается один из фундаментальных законов нашего мира — закон причинности. Следствие не может опережать причину. Никто никогда не наблюдал, чтобы, сначала замертво упал медведь, а потом выстрелил охотник. В специальной теории относительности частица летящая быстрее света в одной системе отсчета, движется обратно во времени в другой системе отсчета. Предположим что мы оказались на корабле который движется быстрее скорости света. Тогда мы догнали бы свет, испущенный во все более ранние моменты времени. Мы увидели бы события прошлого дня, месяца, года. Знакомые люди молодели бы у нас на глазах и превращались в детей. Течение времени повернулось бы вспять. При этом причина и следствие поменялись бы местами. Самый распространенный пример невозможности подобного — так называемый «парадокс дедушки». Суть его заключается в том, что если бы такое путешествие во времени было возможно, то мы могли бы вернуться в прошлое и изменить ход истории, убив своего дедушку, до того как у него родиться внук.

Любая информация в Mass Effect передается при помощи сети коммуникационных узлов, подключенных к ретрансляторам и способных осуществлять передачу сигнала по средствам лазеров.

Что на практике?

Эти две причины объясняют невозможность превышения скорости света средствами обычной механики. Но само по себе это не отвергает возможности сверхсветового перемещения. Для этого необходимо ввести дополнительное условие. BioWare сделали это при помощи эффекта массы. В мире Mass Effect эта технология использует нулевой элемент для изменения массы определенного объема пространства и времени. Суть этого явления очень проста. При воздействии на нулевой элемент положительным зарядом масса увеличивается, при воздействии отрицательным зарядом масса уменьшается. Чем сильнее сила тока, тем выше будет плотность поля эффекта массы. Эти поля используются в сверхсветовых двигателях для уменьшения массы корабля, что позволяет достичь большего ускорения. Все просто! Так же в игровом кодексе говориться что, фактически, внутри поля эффекта массы скорость света увеличивается, что делает возможным перемещение с огромной скоростью без влияния эффекта релятивистского замедления времени. Это можно представить в виде некоего «пузыря» окружающего корабль. Свет внутри этого «пузыря» движется гораздо быстрее чем за его пределами. Корабль будет перемещаться медленнее относительно света находящегося в поле эффекта массы, но вся система в целом сможет достичь сверхсветовой скорости. Если сделать допущение о существовании нулевого элемента, можно сказать, что способ сверхсветового передвижения описанный в Mass Effect не противоречит общей теории относительности.

Количество нулевого элемента и энергии, требуемые для работы двигателя, растет в геометрической прогрессии при увеличении массы корабля. Поэтому большие и быстроходные корабли очень дороги.

Однако несмотря на все допущения есть в нем некая техническая неопределенность. Ранее упоминалось о том какое воздействие оказывает поле эффекта массы на свет проникающий внутрь него. Однако совершенно непонятно по какой причине это происходит. Почему скорость света увеличивается? Поле эффекта массы не передает никакой энергии, это мы знаем наверняка, потому что корабль во время полета использует для ускорения обычные двигатели. Отсюда возникает вопрос: «По какой причине скорость света внутри поля эффекта массы увеличивается?» Ответа на него в кодексе игры к сожалению нет.

При этом нельзя сказать что свет нельзя разогнать до скоростей превышающих его скорость в вакууме. Более того подобное возможно уже сейчас! Один из примеров — области пространства с отрицательной плотностью энергии, которая заполняется так называемой «экзотической материей». Пример такой субстанции — это вакуум Казимира. Его можно описать как «отрицательное давление», когда вакуум лишен не только реальных но и виртуальных частиц. Иными словами «откачали всё и ещё чуть-чуть». Хотя получаемый эффект в данном случае буде не велик, прибавка составит около 10-24, да и получить подобный результат пока возможно лишь в микроскопических масштабах. Тем более насколько нам известно поле эффекта массы не обладает подобными свойствами.

Выводы из всего вышесказанного каждый может сделать сам. Однако несмотря на все технические неопределенности важно отметить что проблематика сверхсветового движения даже элементарных частиц (не говоря уже о целом космическом корабле) очень плохо изучена. И до того момента когда все эти проблемы будут решены и человечество сможет заняться практическими вопросами сверхсветового движения нам еще очень далеко. А Mass Effect уже сейчас позволяет заглянуть в будущее, увидеть целый мир не ограниченный при этом рамками нашей планеты или Солнечной системы. BioWare не только удовлетворяет любопытство самых требовательных к мелочам игроков, но и просто расширяет наш кругозор и представление об огромной вселенной которая нас окружает. Не многие разработчики сегодня так делают, поэтому это в двойне ценно.

Смотрите также
Самая энергичная музыка из игр
Фичер
Самая энергичная музыка из игр
Команда Dignitas стала чемпионом EPICENTER: Moscow
Фичер
Команда Dignitas стала чемпионом EPICENTER: Moscow
Главные онлайн-события сентября 2016
Фичер
Главные онлайн-события сентября 2016
Чат выключен. Включите чат, чтобы видеть, кто есть в сети.
Отсутствует соединение с сервером. Соединение будет восстановлено автоматически.
У вас пока нет друзей.
Ваш аккаунт не верифицирован. Для верификации
укажите номер телефона.
Авторизуйтесь, чтобы общаться с друзьями.
Новое сообщение
Пользователь в игре
Рассылка новостей
Для подписки на новости укажите вашу почту
Подписаться