Физик из Federal University of ABC в Бразилии Níckolas de Aguiar Alves изучил с помощью физических расчётов «манёвр Пикарда» из эпизода «The Battle» сериала *Star Trek: The Next Generation*, который смотрел, будучи студентом магистратуры. В эпизоде капитан Пикард перемещает атакуемый Stargazer со скоростью, превышающей скорость света, внезапно останавливает его рядом с вражеским кораблём и открывает огонь. Предполагается, что манёвр, о котором Райкер сказал, что он упоминается в учебниках Starfleet, основывается на том, что вражеский корабль видит два изображения Stargazer и стреляет по ложной цели.
Спустя годы Alves понял, что диаграммы, которые он нарисовал, решая задачу о частицах в среде, где свет распространяется медленнее, напомнили ему эту сцену. Его расчёты показали, что при движении корабля с постоянной сверхсветовой скоростью могли бы возникнуть два изображения, однако из-за того, что Stargazer сначала ускоряется, а затем останавливается, вражеский корабль увидел бы три изображения. Он отметил, что, хотя детали не вполне точны, эпизод в значительной степени правильно передаёт основную физическую идею.
Путешествия в космосе со скоростью, превышающей скорость света, не ожидаются. Однако поскольку в таких веществах, как вода, свет распространяется медленнее, подобные расчёты можно использовать в физике. Если частица превысит скорость света в воде, она создаст черенковское излучение — синее свечение, наблюдаемое в ядерных реакторах.
Основной интерес Alves представлял «эффект памяти», который определяется как постоянное изменение, оставляемое волной в движении частицы. Первоначально этот эффект был предложен для гравитационных волн, однако ожидается, что он также будет наблюдаться в электромагнитных волнах; физик из Niels Bohr Institute утверждал, что в таких средах, как вода, эффект может быть более заметным.
Почему это важно
Это исследование предлагает пример теории относительности, показывающий, что количество наблюдаемых изображений зависит не только от скорости движения, но и от фаз ускорения и остановки, а не столько подтверждает манёвр из научной фантастики. Хотя путешествия в космосе со сверхсветовой скоростью не считаются реалистичными, замедление света в веществе связывает те же математические рамки с движением частиц. Черенковское излучение представляет собой наблюдаемое проявление этой связи, тогда как эффект памяти, находящийся в центре исследования, переносит в электромагнитную область вопрос о том, оставляют ли волны постоянное изменение в частицах. Таким образом, тема выходит за рамки физической согласованности телевизионной сцены и связывается с конкретным исследовательским вопросом о том, как можно изучать электромагнитный эффект памяти, который, как утверждается, может быть более заметным в таких средах, как вода.