Физики всегда предполагали, что отрицательная масса должна требовать экзотических законов физики, которые невозможны в нашем космосе. Говоря в двух словах — они ошибались.
Отрицательная масса (не путать с антиматерией) — это гипотетическая идея того, что материя может существовать с массой, противоположной обычному веществу. К примеру, второй закон Ньютона гласит: F = ma, сила равна массе, умноженной на ускорение. А если масса отрицательная формула приобретает несколько иной вид: F = -ma. Переводя на понятный человеческий язык можно сказать, что мы получаем массу, ускоряемую не по направлению приложенной силы, а наоборот, навстречу. Это звучит как-то странно.
Однако странные вещи случаются в сложных системах. Отрицательная эффективная масса действительно наблюдалась в недавнем эксперименте. Ученые из США, по их заявлениям, получили вещество, которое вело себя как вещество с отрицательной массой. При прикладывании к ней определенной силы это вещество двигалось в направлении обратном приложенному импульсу силы.
Какая может быть польза от отрицательной массы?
В научной фантастике вещество с отрицательной массой иногда называют экзотической материей. Если бы эта материя существовала, ее можно было бы использовать для получения целого ряда удивительных вещей. Кусок экзотической материи мог бы уменьшить инерционную массу транспортного средства практически до нуля, что позволило бы легко ускоряться до предельных скоростей, не испытывая перегрузок и не вытесняя огромную реакционную массу.
Экзотическая материя может применяться при создании и поддержании деформации пространства-времени, с помощью чего можно путешествовать в разные уголки Вселенной. При этом можно забыть про скорость света и связанные с этим ограничения. Когда в будущем удастся создать первую стабильную пространственно-временную червоточину, ключом к ее стабильности будет выступать именно вещество с отрицательной массой (экзотическая материя).
Это, конечно, все замечательно, но вырисовывается одна фундаментальная проблема, связанная с экзотической материей: ее плотность энергии меньше плотности вакуума. Что означает, что вакуум, то есть пустое пространство, больше не является стабильным, поскольку может распадаться на экзотическую материю с высвобождением энергии. Да, это действительно серьезная проблема. Это означает, что вся наша Вселенная в любой момент может исчезнуть в мгновение ока.
Но тот факт, что Вселенная все еще здесь и не проявляет никаких признаков распада в более низкое энергетическое состояние, является веской причиной, вследствие которой мы считаем, что экзотической материи не существует в природе. Что совсем не означает, что ее нельзя создать. Водородную бомбу мы же создали, и лазер, и реактивный двигатель, и многое другое.
Поэтому, для своих нужд будущие поколения обязательно найдут способ производства экзотической материи так же, как и антиматерии, и варп-двигатели и все такое, интересное и фантастическое.
