Кіріспе

"Жұлдыздар жолы" көркем әлеміндегі технологияға шолу

"Жұлдыздар жолы" көркем әлеміндегі технология көптеген идеяларын ғылыми әлемнен қарыз алды. Эпизодтарда жиі тахиондық сәулелер, бариондық сканерлеулер, кванттық ағынмен жылдамдықпен қозғалатын қозғалтқыштар және фотондық торпедалар сияқты нақты ғылыми түсініктерден ат алған немесе шабыттанған технологиялар кездеседі. "Жұлдыздар жолы" әлемі үшін жасалған кейбір технологиялар қаржылық қажеттілік тудырған. Мысалы, транспортер 1960 жылдары "Жұлдыздар жолы: Бастапқы серия" (TOS) фильмінің бюджеті шектеулі болғандықтан, ғарыш кемелерінің планетаға қонғандағы қымбат түсірілімдеріне мүмкіндік болмады. Discovery Channel журналы жасырын құрылғылар, жарық жылдамдығынан асып түсу және дененің жоғалуымен көлік TOS жасалған кезде тек арман ғана болғанын мәлімдеді, бірақ физик Мичио Каку олардың бәрі мүмкін деп санайды. TOS-та Джеймс Т. Кёрк рөлін сомдаған Уильям Шатнер да осы пікірде, және ол "Мен осымен айналысып жатырмын" атты кітапты бірлесіп жазды, онда ол "Жұлдыздар жолы" технологиясының қалай іске асырылатынын зерттейді.

Ішкі кеңістік

Жұлдыздар жолының көркем әлемінде субкеңістік – кеңістік-уақыттың ерекшелігі, ол жұлдызаралық саяхат немесе ақпарат тарату түрінде жарықтан жылдам өтуге мүмкіндік береді. Субкеңістік арқылы жарықтан жылдамдықты қозғалту физиканың басқа заңдарына бағынады. "Субкеңістік" атауы басқа да көркем әлемдерде, мысалы, "Жұлдыздық қақпа" франшизасында, "Галактикаға жолдама" сериясында, "Бобиверс" сериясында және "Түсіп шығу: Фриспейс" ойынында қолданылған. Сюжет бойынша, ол "Жұлдыздық соғыстар" және басқа ғылыми фантастика туындыларында кездесетін гиперкеңістік сияқты рөл атқарады. Көптеген "Жұлдыздар жолы" сериалдарында субкеңістік байланысы – жарық жылдары қашықтықтағы адамдармен дерлік бірден байланыс орнату құралы. "Жұлдыздар жолы" физикасы шексіз жылдамдықты (10-шы фактор ретінде) мүмкін емес деп сипаттайды; сондықтан, тіпті 9.9-шы фактормен жылдамдықпен жүретін субкеңістік байланысы да белгілі бір пункттерге жету үшін сағаттар немесе апталар алуы мүмкін. Бұл мүмкін емес жағдайға бір ерекшелік – "Жұлдыздар жолы: Voyager" эпизодындағы "Threshold" эпизодында лейтенант Пэрис 10-шы тосқауылды бұзған кез. "Жұлдыздар жолы" әлемінде субкеңістік сигналдары электромагниттік спектрдің (яғни радио толқындардың) дәстүрлі диапазондарын пайдаланатын басқа байланыс әдістері сияқты қашықтықтың квадратына пропорционалды нашарламайды, сондықтан үлкен қашықтықтан жіберілген сигналдар өз мақсатына болжамды уақытта және аздаған нашарлаумен жетеді деп күтуге болады (кездейсоқ субкеңістік кедергісі немесе кеңістіктік аномалиялар болмаса). "Жұлдыздар жолы" франшизасында субкеңістік байланысының лимиті 20 жарық жылынан сәл асады, содан кейін күшейтілуі керек, бірақ бұл шектеу бірнеше сюжеттік желілерде ескерілмеген.

Сызықтық қозғалтқыш

Варп-двигатель – "Жұлдызды жол" франшизасының маңызды ерекшеліктерінің бірі; "Жұлдызды жол: Түпнұсқа сериясының" алғашқы пилоттық эпизоды "Қоңыршық" эпизодында ол "гипердвигатель" деп аталады, капитан Пайк планета Талосивке жету жылдамдығын "уақыт бұрылысы, 7-ші фактор" деп айтады. Саяхат уақытын иллюзиядан құтылғандарға түсіндіре бастағанда (Вина көрінгенге дейін), экипаж мүшесі Хосе Тайлер "уақыт тосқауылы бұзылды" деді, бұл жұлдызаралық саяхатшылардың тобына Жерге, әлдеқайда жылдам оралуға мүмкіндік берді. Піллоттың соңында, Спок қашып кетудің жалғыз жолымен бетпе-бет келгенде, ол экипажға басқа амалдары жоқ екенін хабарлайды, кеме жүйелері бұзыла бастамас бұрын "Біздің уақыт бұрылысының факторы..." деп айтады. "The Original Series" сериясының екінші пилоты "Where No Man Has Gone Before" жылдамдық параметрлерінен уақыт алынып тасталды, Кирк жылдамдықты "алға, варп-фактор бір" деп бұйрықтап, ол сол кезден бастап кеңінен танылды.

Жұмыс принципі

"Жұлдыздар жолындағы" варп қозғалтқышының негізгі жұмыс принципі барлық ғарыш кемелері үшін бірдей. Ол бастапқыда күшті энергия көзі – әдетте варп өзегі немесе кейде аралас камера – жоғары энергиялы плазманы жасайды. Бұл плазма құбырларды еске түсіретін арналар арқылы деформациялық өріс генераторларына жеткізіледі. Бұл генераторлар ғарыш кемесінен сыртқа шығып тұрған варп-нацельдердегі орамдар болып табылады. Варп-нацельдер субғарыштық өріс, варп өрісі немесе варп көпіршігін жасайды, ол кеңістік-уақытты бұрмалап, көпіршік пен оның ішіндегі ғарыш кемесін алға жылжытады. Бұл Алькубьерре қозғалтқышына ұқсас, бірақ жарықтан кем жылдамдық пен инерцияны сақтау сияқты кейбір ерекшеліктері бар. Бұл ғарыш кемесі варп жылдамдығынан кейін толығымен тоқтамайды, ал жарықтан асып түсетін және жарықтан кем жылдамдықтар бір-біріне тікелей өтеді дегенді білдіреді. Сондай-ақ, варп көпіршігінен тыс жерде орналасқан басқа да нысанды варп жылдамдығымен соқтығыстыруға болады. Бұл ғарыш кемесін жұлдызаралық шаң және астероидтармен соқтығысудан зақымдаудан қорғайтын ойдан шығарылған дефлекторлық қалқандардың болуын талап етеді. "Жұлдызды жол: терең ғарыш" эпизоды "Оттың нұрымен" планеталық жүйеде варп жылдамдығымен ұшу ұсынылмайтынын көрсетеді. Варп өзегі әртүрлі конструкцияларда жасалуы мүмкін. Адамдар және көптеген басқа да фантастикалық жаратылыстар антидеутерий мен деутерийді дилитиймен реттелген реакцияда қолданады. Алайда, ромуландықтар кванттық сингулярлық деп аталатын жасанды микро қара тесіктерді пайдаланады.

Өзгертілген варп шкаласы (The Next Generation, Deep Space Nine, Voyager және Picard)

Star Trek: The Next Generation және одан кейінгі сериялар үшін Star Trek суретшісі Майкл Окуда жаңа сопақ шкаласын жасап, түпнұсқаға негізделген формуласын ойлап тапты, бірақ маңызды айырмашылықпен: 9-дан 10-ға дейінгі жартылай ашық аралықта экспонента w шексіздікке қарай өседі. Осылайша, Окуда шкаласында сопақ жылдамдықтары сопақ 10-ға асимптотикалық түрде жақындайды. "Жұлдыздар жолы: Келесі буын" техникалық нұсқаулығына сәйкес, бұл аралық үшін нақты формула жоқ, себебі көрсетілген жылдамдықтар қолмен салынған қисыққа негізделген; айтуға болады, сопақ 9-дан жоғары жылдамдықтарда сопақ коэффициентінің экспонентасының өсуіне байланысты сопақ функциясының пішіні өзгереді. Нәтижесінде туындының өсуіне байланысты, сопақ коэффициентінің тіпті шағын өзгерістері жылдамдықтың экспоненциалдық өзгеруінен үлкен өзгеруге сәйкес келеді. Сопақ 10 факторы теориялық шексіз жылдамдықтың қол жеткізбейтін ең жоғарғы шегі ретінде белгіленген, онда объект бір мезгілде ғаламның барлық нүктелерін алып отырады (жаңа шкалаға сәйкес, сопақ 10-ға жету немесе одан асу үшін шексіз мөлшерде энергия қажет). Бұл "Жұлдызды жол" техникалық нұсқаулықтарында "Евгенийдің шегі" деп сипатталған, бұл жаратылыстанушы/өндіруші Джин Родденберриге көрсетілген құрмет. "Жұлдыздар жолы фактілері" жинағында айтылғандай, ешбір кеме, тіпті Борг текшесі сияқты жоғары дамыған кемелердің өзі, қалыпты сопақ қозғалтқышымен сопақ 9.99-дан асып кете алмайды. Жоғары жылдамдыққа жету үшін трансварп технологиясын пайдалану қажет.

Сызықтық жылдамдықтар

Жұлдыздық жол энциклопедиясы мен Жұлдыздық жол фактілері жинағында кейбір варп жылдамдықтары тікелей берілген. Салыстыру үшін келесі кестеде осы мәндер, сондай-ақ бастапқы варп шкаласының есептелген жылдамдықтары, Окуданың қарапайым шкаласының есептелген жылдамдықтары және экрандағы дереккөздерден алынған варп жылдамдықтарының канондық эталондық мәндері көрсетілген. Warp Factor Варп шкаласы (Энциклопедия) Тікелей берілген мәндер (Michael Okuda) Кубтық варп шкаласы (Franz Joseph) Түзетілген варп шкаласы (Michael Okuda) Экрандық сілтеме (Canon) (Жарық жылдамдығының есесі) 1 1× 1× 1× 2 10× 8× 10× Star Trek: Enterprise эпизодының "Dead Stop" бөлімінде Enterprise 130 жарық жылын 2 варп жылдамдығымен саяхаттауға шамамен он жыл (10 жыл) уақыт кетеді деп айтылады. Осылайша, варп2 жарық жылдамдығынан 13 есеге тең. 3 39× 27× 39× "Жұлдыздық жол: Келесі ұрпақ" (S3:E22, 35:38) эпизодында Enterprise D экипажы Jovis атты кемеде андроид Data ұрланған болуы мүмкін екенін біледі. Осы сәтте ең жоғары варп коэффициенті 3 болатын Jovis 23 сағатқа алға шықты, ал Crusher энсині оның соңғы белгілі орнынан 0,102 жарық жылы радиуста екенін есептеді. Осылайша, варп3 жарық жылдамдығынан 38,875 есе жоғары. 4 102× 64× 102× "Жұлдыздық жол: Вояджер" эпизодының "Resolutions" бөлімінде Voyager шаттлына Жерге 70 000 жарық жылы қашықтықты 700 жылда ұшу қажет екені айтылады. Осыдан шығатын қорытынды: варп4 шаттлдың ең жоғары жылдамдығы жарық жылдамдығынан 100 есе жоғары. "Жұлдыздық жол: Beyond" фильмінде USS Franklin (NX 326) 4-ші варп жылдамдығына ие болған алғашқы Жер кемесі екендігі айтылады. Montgomery Scott (Simon Pegg): "Бұл USS Franklin, мырза, сенесіз бе? Варп 4-ке жете алған алғашқы Жер кемесі." Franklin алғаш рет қашан ұшырылғаны белгісіз, бірақ ол 2145 және 2151 жылдар аралығында болғаны болжанып отыр. 4.5 150× 91× 150× "Жұлдыздық жол: Энтерпрайз" пилоттық эпизоды "Broken Bow"-да командир Такер "келесі бейсенбіде 4.5 жылдамдықпен" дейді, ал капитан Арчер "алты минутта Нептунға барып қайтамыз" деп жауап береді. Жерден Нептунға дейінгі қашықтық екі планета да Күнді айналып жүргендіктен үнемі өзгереді, алайда екеуінің арасындағы орташа қашықтық шамамен 30,63 а.б. (4,58 миллиард км) және 29,76 а.б. (4,45 миллиард км), орташа есеппен 4,52 миллиард км. Сондықтан, алты минутта 9,04 миллиард км жол жүру 4,5 варп жылдамдығы жарық жылдамдығынан 84 есе жоғары екенін білдіреді. 5 213× 125× 213× "Жұлдыздық жол: Энтерпрайз" эпизодының "The Expanse" бөлімінде капитан Арчер Дельфий кеңістігіне ұшу үш айлық саяхатқа тең дейді. Энтерпрайз келген кезде Жерге дейінгі арақашықтық 50 жарық жылы деп есептеледі. Осылайша, варп5, Энтерпрайздің ең жоғары жылдамдығы жарық жылдамдығынан 200 есеге тең. 6 392× 216× 392× 7 656× 343× 656× "Жұлдыздық жол: Энтерпрайз" эпизодының "E²" бөлімінде Энтерпрайз Degra-мен кездесу үшін 11,6 жарық жылы ұзын субғарыш дәлізін ұшады. Алайда, Энтерпрайз 117 жыл бұрыннан келе жатыр. Ескі Энтерпрайз жас аналогтарына тап болған кезде (оларды ескерту үшін) капитан Лориан жас Энтерпрайзтың қысқа уақыт ішінде 6,9 варп-факторға жетуі және дәлдікті пайдаланбай екі күн ішінде осы қашықтықты өтеуі үшін варп-дискті өзгертуді ұсынады. Осылайша, 6,9 варп жылдамдығы жарық жылдамдығынан 2117 есеге тең. "Жұлдыздық жол: Дискавери" эпизодының "New Eden" (S2:E2) бөлімінде командир Майкл Бернхам "Бета квадрантында, 51 450 жарық жылы қашықтықта" сигнал бар екенін айтады, ал капитан Кристофер Пайк "осы жерге жету үшін ең жоғары жылдамдықта 150 жыл қажет болады" деп жауап береді. Бұл Дискаверидің ең жоғары жылдамдығы жарық жылдамдығынан 343 есе (51 450 жарық жылы / 150 жыл) екенін көрсетеді. Бұл бастапқы варп шкаласының варп-7-іне сәйкес келеді. 8 1024× 512× 1024× 9 1516× 729× 1516× "Жұлдыздық жол: Келесі ұрпақ" сериясының "Bloodlines" эпизодында Райкер Энтерпрайздың 300 миллиард шақырым ұшып, 9 жылдамдықпен ұшуы үшін 20 минут қажет екенін айтады. Осылайша, 9 варп жылдамдығы сағатына 900 миллиард шақырым (= секундына 250 миллион шақырым) жылдамдыққа немесе жарық жылдамдығынан 830 есеге сәйкес келеді. 9.9 21,400x 970× 2083× "Жұлдыздық жол: Вояджер" сериясының "The 37's" эпизодында 9.9 варп жылдамдығы секундына төрт миллиард миль (секундына 6,4 миллиард шақырым) диалогта тікелей айтылады, бұл жарық жылдамдығынан 21,400 есе жылдам. 10 Infinitevelocity 1000× 2154× "Threshold" эпизодында Том Пэрис 10 варп жылдамдығын бұзады, бірақ кейіннен бұл шектен тыс сапар биологиялық өмірге қауіпті екені анықталады. "Бірде-бір адам бармаған жер" эпизодында Саяхатшының Энтерпрайз D-нің қозғалтқыш жүйесіне енгізген өзгерістері Энтерпрайзға бірнеше кіші галактикаларды асырып өте отырып, Галактикадан M 33-қа бірнеше минутта саяхаттауға мүмкіндік берді, бұл La Forge-қа сәйкес, белгілі шкаланың 10 варп жылдамдығынан асып түсті. Техникалық нұсқаулықта авторлар осы эпизодтың жылдамдығын 9,9999999996 варп-факторы деп бағалаған. Әрі қарай өзгертулерден кейін Энтерпрайз D бірнеше секунд ішінде миллиард жарық жылдық қашықтыққа, Data-ға сәйкес, 1,5-тен аспайтын варп-фактормен тасталды. 11 Beyondscale 1331× 2960× "The Changeling" эпизодында Энтерпрайз қысқа уақытқа 11 варп-факторына жетті, бұл антиматерияны басқару жүйесіндегі Nomad-тың "тиімсіздіктерді түзетуінің" нәтижесі болды. "By Any Other Name" эпизодында Kelvans Энтерпрайз қозғалтқыштарын жарық жылдамдығынан жоғары жылдамдықпен Жолақшалық Галактикадан Андромеда Галактикасына саяхаттау үшін жақсартып берді. 12 1728× 3956× 13 2197× 5166× "The Next Generation" сериалының соңғы эпизоды "All Good Things"-те көрсетілген балама болашақта "болашақ" Энтерпрайз D варп шкаласының тағы бір реконфигурациясының нәтижесінде 13 варп жылдамдығымен саяхаттайды. 14 2744× 6613× "That Which Survives" эпизодының бір сәтінде Энтерпрайз 14.1 варп-факторымен саяхаттады. 15 3375× 8323× 18.56 6395× 16928× Жене Родденберридің алғашқы түсірілім сценарийына сәйкес, Жұлдыздық жолдың алғашқы Энтерпрайзі сағатына 0,73 жарық жылының ең жоғары жылдамдығына ие болды, бұл жарық жылдамдығынан шамамен 6395 есе жоғары. Бұл кубтық шкаланың 18,56 варп-факторына сәйкес келеді.