Star Trek не соврал: физик доказал эффективность культового маневра Пикара

Бразильский физик Николас де Агиар Алвес доказал эффективность культового маневра Пикара из сериала “Star Trek: Следующее поколение”.

Николас де Агиар Алвес не только научно обосновал эту тактику ведения боя в сериале, но и доказал, что в реальности она была бы ещё более эффективной. В рамках собственного исследования он изучал так называемый “маневр Пикара”.

По сюжету сериала, эту тактику разработал капитан Звездного флота Жан-Люк Пикар во время командования кораблем USS Stargazer в битве при Максии. Тактика предполагает, что звездолет разгоняется до сверхсветовой скорости и, приблизившись к противнику, внезапно останавливается, а затем открывает огонь до поступления световых и сенсорных сигналов с прежнего местонахождения.

Этот эффект создает иллюзию двух кораблей, и противник не понимает, какой из них атаковать. Расчеты бразильского физика показывают, что в реальности подобная стратегия привела бы к появлению трех видимых изображений космического корабля, а не двух, как это было показано в сериале.

Маневр Пикара впервые показали в одном из эпизодов под названием “Битва” в 1987 году. В этой серии Пикар вспоминает сражение, произошедшее в то время, когда он командовал кораблём USS Stargazer. После нападения на корабль и потери щитов капитану порекомендовали найти способ приблизиться к вражескому кораблю, но при этом не попасть под обстрел.

Пикар разогнал “Stargazer” до сверхсветовой скорости и резко остановился вблизи врага, прежде чем открыть огонь. Поскольку корабль двигался быстрее света, враг на мгновение увидел два корабля и рисковал открыть огонь по ложной цели. Николас де Агиар Алвес обнаружил, что с учётом изменения скорости космического аппарата ситуация будет сложнее.

Физик объясняет, что корабль не просто движется с постоянной сверхсветовой скоростью. Сначала он разгоняется до скорости, превышающей скорость света, а затем замедляется и останавливается рядом с противником. Изменения скорости приведут к тому, что противник будет видеть три изображения корабля.

Де Агиар Алвес обратил на это внимание, когда работал над другим вопросом физики элементарных частиц, связанным со средой, в которой свет движется медленнее. Анализируя ситуации, физик понял, что это напоминает маневр Пикара из Star Trek.

Сверхсветовая скорость остаётся чистой научной фантастикой, поскольку объекты с массой не могут превысить скорость света. Однако аналогичные математические расчёты становятся актуальными, когда фотоны движутся в среде, замедляющей их скорость по сравнению с движением в вакууме.

Заряженная частица может двигаться в воде быстрее света. В этом случае она генерирует черенковское излучение  — характерное голубое свечение, связанное с ядерными реакторами. Бразильский физик изучал явление под названием “эффект памяти”, когда проходящая волна может оставлять необратимые изменения в движении частицы. Теория предполагает, что этот эффект может быть сильнее в средах, где свет движется медленнее.

Он высоко оценил ключевую идею сериала. Исследование под названием «Неожиданная эффективность маневра Пикара: получение трёх изображений одного и того же сверхсветового космического корабля» было опубликовано на сервере препринтов arXiv. Ожидается публикация в научном журнале American Journal of Physicians. 

Источник: Interesting Engineering