Motor atômico em A Clarabóia do Espaço

In 1928, EE Smith publicou a novela A Clarabóia do Espaço no periódico Amazing Stories. Possui uma embarcação com um "motor atômico" capaz de viajar mais rápido que a luz. Esta parece ser a primeira proposta de trabalho em ficção científica sobre como poder uma tecnologia que produz viagens mais rápidas que a luz. Há, no entanto, uma ressalva em relação à base da tecnologia que mencionarei abaixo (razão pela qual incluo uma melhor candidato - Ilhas do espaço - mais embaixo).

Aqui está uma passagem de A Clarabóia do Espaço em que vemos o motor atômico em ação:

For forty-eight hours the uncontrolled atomic motor dragged the masterless vessel with its four unconscious passengers through the illimitable reaches of empty space, with an awful and constantly increasing velocity. When only a few traces of copper remained in the power-plant, the acceleration began to decrease and the powerful springs began to restore the floor and the seats to their normal positions. The last particle of copper having been transformed into energy, the speed of the vessel became constant. Apparently motionless to those inside it, it was in reality traversing space with a velocity thousands of times greater than that of light.

A tecnologia atual para atingir essa velocidade superluminal nunca é explicada. Tudo o que é explicado é de onde vem o poder para isso. Este é o "atômico" no "motor atômico":

"Well, it's the force that exists between the ultimate component parts of matter, if you can understand that. A child ought to. Call in your chief chemist and ask him what would happen if somebody would liberate the intra-atomic energy of one hundred pounds of copper."

A principal razão pela qual a operação do motor não é aprofundada é porque a novela alivia-se deste fardo simplesmente afirmando que as teorias de Einstein estão incorretas. Em outras palavras, não há obstáculo para viajar mais rápido que a luz, e tudo o que precisamos é de energia suficiente para acelerar a velocidade que se deseja.

"But nothing can possibly go that fast, Mart, it's impossible. How about Einstein's theory?"

"That is a theory, this measurement of distance is a fact, as you know from our tests."

(fonte)

Observação: Muito obrigado a @Hypnosifl, @MAGolding, @user14111 e @RobertF por suas contribuições!

Unidade de tensão espacial Ilhas do espaço

Acredito que a primeira proposta de mecanismo tecnológico para viagens mais rápidas que a luz - uma que descreva seu projeto e operação reais, não apenas sua fonte de energia e que aceite que a velocidade da luz seja algo a ser superado - apareceu em John W. Campbell Jr. Ilhas do espaço, uma novela publicada pela primeira vez apenas três anos depois (1931), também em Amazing Stories. A embarcação na novela apresenta um "drive de esforço espacial", cuja descrição antecipa algumas facetas da Jornada nas Estrelasfamosa unidade de dobra.

Notavelmente, esse impulso proposto também leva em consideração os efeitos gravitacionais, de acordo com a teoria geral da relatividade de Einstein.

A sinopse da novela:

As Earth's faster-than-light spaceship hung in the void between galaxies, Arcot, Wade, Morey and Fuller could see below them, like a vast shining horizon, the mass of stars that formed their own island universe.

Mais tarde na novela:

"We might need an aerodynamically stable hull," Wade interjected. "It came in mighty handy on Venus. They're darned useful in emergencies. What do you think, Arcot?"

"I favor the torpedo shape. Okay, now we've got a hull. How about some engines to run it? Let's get those, too. I'll name the general things first; facts and figures can come later.

"First: We must have a powerful mass-energy converter. We could use the cavity radiator and use cosmic rays to warm it, and drive the individual power units that way, or we can have a main electrical power unit and warm them all electrically. Now, which one would be the better?"

Morey frowned. "I think we'd be safer if we didn't depend on any one plant, but had each as separate as possible. I'm for the individual cavity radiators."

"Question," interjected Fuller. "How do these cavity radiators work?"

"They're built like a thermos bottle," Arcot explained. "The inner shell will be of rough relux, which will absorb the heat efficiently, while the outer one will be of polished relux to keep the radiation inside. Between the two we'll run a flow of helium at two tons per square inch pressure to carry the heat to the molecular motion apparatus. The neck of the bottle will contain the atomic generator."

Fuller still looked puzzled. "See here; with this new space strain drive, why do we have to have the molecular drive at all?"

"To move around near a heavy mass—in the presence of a strong gravitational field," Arcot said. "A gravitational field tends to warp space in such a way that the velocity of light is lower in its presence. Our drive tries to warp or strain space in the opposite manner. The two would simply cancel each other out and we'd waste a lot of power going nowhere. As a matter of fact, the gravitational field of the sun is so intense that we'll have to go out beyond the orbit of Pluto before we can use the space strain drive effectively."

"I catch," said Fuller. "Now to get back to the generators. I think the power units would be simpler if they were controlled from one electrical power source, and just as reliable. Anyway, the molecular motion power is controlled, of necessity, from a single generator, so if one is apt to go bad, the other is, too."

(fonte - extraído da edição de brochura 1966 Ace, baseada em uma versão anterior do 1956)

Embora o trecho acima seja do fortemente revisado Na versão 1956 da novela, a idéia de sobrecarregar o espaço para obter viagens mais rápidas que a luz está intacta na impressão original 1931, como pode ser visto nesta passagem:

"Einstein found that the geometry of Euclid was all right here on Earth, where the curvature of space is almost zero, but when he came to consider Mercury, Euclid's geometry was all wrong. Space is curved, and there, near the terrific mass of the sun, it was so badly curved, that Euclid's planes didn't exist, and his geometry was wrong.

"Morey has a new system, and he applied it with amazing results. We have discovered a means for giving any one of the twenty coefficients of space any value we want.

"To do this, we are straining space out of its normal condition, and the usual condition of such strain creeps up. We have to use energy to do it, and in thus straining space, we are storing energy in it. Of course, we have stored energy as space strain for hundreds of years, the induction coil, the condenser and gravity all represent energy stored in space as a strain. The more we follow this mathematical discussion, the more it seems that all energy in the universe is but strain in space: that is, there is no matter, merely energy strain, in space; that there is energy only because space is strained there.

"But, be that as it may, we have a new means of storing energy, and that is more to our point, the means so affects space, that it changes the speed of light, changes the limiting speed of the universe. We can go as fast as we want, for the limit, about us, is changed, by our curving space in a new way.

"The system is fairly obvious. Remember a torus-shaped induction coil encloses all its magnetic field within it, the torus, or 'doughnut' coil, has a perfectly enclosed magnetic field. We built such an enclosed storage coil, and expected to store a few watts of energy in it to see how long it would hold it. We made the mistake of connecting it to the power lines, and it cost us a hundred and fifty dollars at a quarter of a cent per kilo-watt. After that we used the big relux plate electric generating method.

"But that is in the essentials what we have to offer. We give you the job of figuring out the stresses and strains and so forth--we want a ship to visit our neighbors--anywhere within one thousand million light-years."

(Muito obrigado a @user14111 por digitar isso em uma cópia do periódico 1931 original! A versão 1931 agora está disponível em archive.org aqui.)

Dadas as informações acima, Creio que Ilhas do espaço atende melhor aos requisitos da pergunta do OP.

Em relação à pergunta "Bônus"

Como adendo, se alguém estiver interessado em viajar mais rápido que a luz na ficção científica que não é necessariamente de natureza tecnológica, temos o seguinte.

O astrônomo Johannes Kepler escreveu um romance de ficção científica em 1608 chamado Somnium.

Nele, existem demônios que podem mover um ser humano de um ponto da Terra para outro possivelmente instantaneamente, e esses demônios podem ser chamados a percorrer grandes distâncias sempre que necessário.

O personagem principal usa esses demônios para viajar para a lua, por exemplo. (Por alguma estranha razão, viajar de demônio até a lua leva até 4 horas, enquanto viajar de qualquer ponto da Terra para outro acontece num piscar de olhos. Em qualquer caso, pelo menos alguns casos de viagens induzidas por demônios no romance podem ocorrer em velocidades superluminais.)

De Wikipedia sumário de Somnium:

One day, Fiolxhilde reveals to Duracotus how she learned of the heavens. She tells him about the daemons she can summon. These daemons can move her anywhere on Earth in an instant. If the place is too far away for them to take her, they describe it in great detail.

Este précis parece ter sido adaptado a partir desta passagem do texto original em latim:

cujus ope non raro momento temporia in alias oras, quas ipsi dixero, transportor, aut si ab aliquibus longinquitate absterreor, quaerendo de iis tantum proficio, quantum si praesens ibi essem,

qual traduz como:

Often, in a split second, I was transported by its power to other shores which I selected for myself. If I were kept away from certain places on account of their distance, I gained ground by questioning about those places just as if we were present there.

A "fração de segundo" é vaga, mas Kepler estava claramente imaginando viagens desumanamente rápidas.

Aliás, Sagan e Asimov consideram que este é o primeiro trabalho de ficção científica em geral. Desde a Somnium é o primeiro trabalho verdadeiro de ficção científica, os demônios de Kepler também são o primeiro mecanismo de viagem mais rápido que a luz na ficção científica - se assumirmos que o uso de "fração de segundo" é semelhante a "instantâneo".

Observação: Agradeço a @Hypnosifl por me referir ao texto e tradução originais e a @algiogia por alguns cálculos de suporte em relação à velocidade terrestre dos demônios.

Ficção científica: Os primeiros anos Everett F. Bleiler, um livro de referência aparentemente exaustivo sobre ficção científica antiga (fora de autores conhecidos principalmente pelas "revistas de gênero" de ficção científica que começaram nos 30s, como John Campbell e EE 'Doc' Smith - Bleiler tem um livro separado livro Ficção científica: Os anos Gernsback para isso), lista as seguintes histórias no índice em "Mais rápido que a viagem leve":

"Lumen", de Camille Flammarion (1872)

"A chave do governo cooperativo industrial" de Pruning Knife (pseudônimo de Henry Francis Allen) (1886)

"Romances dos planetas. Não. 1. Viagem a Marte. O mundo maravilhoso: sua beleza e esplendor; suas poderosas raças e reinos; sua desgraça final", de Gustavus W. Pope (1894)

"Clever Tales", de Charlotte Porter e Helen Archibald Clarke (1897)

"A Vênus em cinco segundos", de Fred Jane (1897)

"Os Últimos Dias da Terra. Sendo a História do Lançamento da 'Esfera Vermelha'", de George C. Wallis (1901)

"Around a Distant Star", de Jean Delaire (pseudônimo de Muirson Blake) (1904)

"Uma excursão ao passado", de Ernest Chapin (1922)

"Em torno do universo. Uma comédia astronômica." por Ray Cummings (1923)

"Uma viagem a Polaris ou 264 trilhões de quilômetros em um avião", de Charles S. Muir (1923)

"O que Hackensaw encontrou na lua", de Clement Fezandie (1923)

"Um pretendente das estrelas", de Colin Craig (1928)

"Além das estrelas", de Ray Cummings (1928)

"Crashing Suns", de Edmond Hamilton (1928)

"Green Fire", de John Taine (pseudônimo de Eric Temple Bell) (1928)

"A Nuvem Cósmica", de Edmond Hamilton (1930)

"Imagine um homem em uma caixa", de H. Russell Wakefield (1931)

"Mundos distantes. A história de uma viagem aos planetas." de Friedrich W Mader (1932)

"O navio do nada", de Sidney Patzer (1932)

Observando as descrições do enredo das histórias anteriores ao 1928:

• "Lumen", de Camille Flammarion, não apresenta viagens tecnológicas, mas sim viagens com um espírito sem corpo, mas se o tempo de trânsito de quatro horas da Terra para a Lua em Kepler Somnium desqualifica essa história, essa pode ser a resposta para sua pergunta de bônus sobre viagens FTL não tecnológicas. A descrição da trama observa especificamente que, como o espírito é capaz de transmitir raios de luz se afastando da Terra, ele é capaz de observar qualquer ponto da história passada da Terra.

• O próximo, "A Chave do Governo Cooperativo Industrial" da 1886, pode se qualificar como uma viagem FTL tecnologicamente assistida, embora pareça bastante fantasiosa. O resumo da trama cita uma passagem no versículo dizendo:

Our vessel was a pleasing sight

Had bird-like wings for sails of curious make

Propelled by motors light, for rapid flight

Combining greatest skill with graceful shape.

Embarking soon upon our aerial flight,

With speed beyond all human power to count

Eclipsing even, rapid flow of light,

Away through endless space we mount.

• A descrição da trama de "Romances dos planetas" (1894) diz "Parece que as correntes magnéticas correm entre os pólos de todos os planetas, e é possível que os éter-volts (naves espaciais) passem por essas correntes de planeta para planeta. " Ele também diz que "a menção é feita de uma unidade mais rápida que a luz que pode chegar a Marte em questão de minutos".

• A descrição de "Clever Tales" do 1897 indica que, embora os personagens viajem mais rápido que a luz em um "aparelho triangular", usando isso para ver o passado como em "Lumen", verifica-se que tudo foi um sonho.

• "To Venus in Five Seconds" da 1897 apresenta um transmissor de matéria (desenvolvido por antigos egípcios e independentemente por nativos de Vênus) capaz de transportar os personagens para Vênus em "alguns segundos", mas o fato de ser mais rápido que a velocidade da luz não parece figurar na história.

• Em "Os Últimos Dias da Terra", do 1901, os dois últimos seres humanos estão deixando a Terra e "Uma carga de eletricidade negativa impulsiona sua nave espacial para longe da Terra, com o dobro da velocidade da luz de uma estrela próxima".

• Em "Around a Distant Star", da 1904, existe um gênio chamado Royal Staunton, de quem se diz que "Depois de estudar o trabalho de Tesla e Roentgen e outras áreas da ciência moderna, ele descobriu que um dínamo muito poderoso poderia gerar resultados positivos. eletricidade com força suficiente para lançar um navio da Terra a duas mil vezes a velocidade da luz. Isso torna possível a viagem interestelar. " Novamente, a velocidade da FTL será usada para observar o passado da Terra - neste caso, a vida de Jesus (a história tinha uma mensagem religiosa).

• Em "Uma excursão ao passado" de 1922 - a primeira história da FTL listada que data da teoria da relatividade de Einstein, embora a descrição indique nenhuma tentativa de lidar com a teoria da relatividade - "um ser angélico em uma nave espacial" capta o narrador, que acaba de ser morto em um acidente de carro e o leva a uma viagem mais rápida que a luz, o que lhe permite ver o passado da Terra, mas ele acorda em um hospital e descobre "tudo foi delírio".

• "Around the Universe", da 1923, é uma história educacional para crianças, com o personagem principal descobrindo que ele tem o poder de fazer com que os desejos se realizem, e desejando que o "Professor Isaac Wells-Verne" apareça diante dele, juntamente com uma espaçonave que possa viajar. FTL.

• "Uma viagem a Polaris", da 1923, é outra história educacional em que o veículo é completamente fantasioso, um "avião movido a gasolina, cujos lados foram lubrificados para minimizar o atrito e viaja à velocidade da luz".

• "O que Hackensaw encontrou na lua", do 1923, alienígenas na lua chamados lunares podem observar o passado captando luz do além de nosso sistema solar, o que "implica que os lunares podem viajar mais rápido que a luz", mas nenhum detalhe parece ser dado .

Então, acho que podemos criar algumas categorias de FTL nas histórias:

FTL não tecnológico Acho que o primeiro exemplo claro é "Lumen", do 1872.

FTL com um dispositivo mecânico, mas sem detalhes sobre como ele se move - "A chave do governo cooperativo industrial" da 1886 parece se qualificar.

Tecnologia de teletransporte FTL - "Para Vênus em cinco segundos" da 1897.

FTL simplesmente acelerando continuamente sob uma força propulsora, com a natureza dessa força - O primeiro em que uma força propulsora é mencionada na descrição da trama é "Os Últimos Dias da Terra" da 1901, onde a nave é propelida por "uma carga de eletricidade negativa", embora seja necessário ler "Romances do Planetas "e" Contos Inteligentes "para verificar se a força é mencionada em uma dessas histórias anteriores (já que não é mencionada nas descrições da trama de Bleiler).

FTL por algum mecanismo mais exótico do que a aceleração comum sob alguma força, com base no reconhecimento de que a teoria de Einstein não permite alcançar a velocidade da luz acelerando continuamente - Aqui acho que a resposta de Praxis sobre o "esforço espacial" em Ilhas do espaço de 1930 é o primeiro exemplo, já que o trecho publicado pela Praxis menciona que ele funciona distorcendo o espaço de maneira oposta aos campos gravitacionais, aumentando a velocidade da luz na região do navio. (Isso provavelmente significa que o navio nunca excede a velocidade dos raios de luz em sua vizinhança local, uma ideia inteligente que é uma antecipação muito próxima de uma proposta da vida real na relatividade geral, a Tubo de Krasnikov. O tubo de Krasnikov envolve uma região do espaço curvada por energia negativa, de modo que experimenta uma espécie de "contração do tempo" em relação ao universo externo, de modo que os relógios dentro da região marcam mais rápido que os externos, o oposto do usual dilatação do tempo gravitacional criado quando a massa / energia positiva curva o espaço-tempo, o que faz com que os relógios dentro da região sejam mais lentos em relação ao exterior. Isso significa que os raios de luz podem atravessar a região contratada pelo tempo mais rápido do que o esperado em relação ao universo externo, e os navios na região podem atingir qualquer velocidade abaixo da da luz na região.) O trecho da versão original da história 1931 publicada by user14111 não fala em distorcer o espaço de maneira oposta aos campos gravitacionais normais, mas ainda tem a ideia de alterar a curvatura do espaço de maneira a aumentar a velocidade da luz local na região, dizendo que a máquina "muda a velocidade da luz muda a velocidade limitadora do universo. Podemos ir o mais rápido que queremos, pois o limite, sobre nós, é alterado pelo nosso espaço curvo de uma nova maneira ".

Como um aparte, eu não acho que o "motor atômico" de A Clarabóia do Espaço (proposta como a primeira unidade FTL em um comentário do usuário14111) se enquadra nessa categoria, uma vez que parece das três citações a seguir que Smith a tornou "atômica" para poder extrair uma quantidade muito grande de energia de uma pequena quantidade de combustível (neste caso, usando uma pequena quantidade de cobre como uma vasta fonte de energia), não porque ele estava imaginando utilização essa enorme quantidade de energia para fazer algo mais exótico do que acelerar o navio continuamente.

Do capítulo I (nessas citações, o negrito é meu):

Finally he jumped up. Crashing his hand down upon the desk, he exclaimed:

"I have liberated the intra-atomic energy of copper! Copper, 'X,' and electric current!

"I'm sure a fool for luck!" he continued as a new thought struck him. "Suppose it had been liberated all at once? Probably blown the whole world off its hinges. But it wasn't: it was given off slowly and in a straight line. Wonder why? Talk about power! Infinite!

Do capítulo II:

A look of scornful unbelief passed over Brookings' face.

"Sneer if you like," DuQuesne continued evenly. "Your ignorance doesn't change the fact in any particular. Do you know what intra-atomic energy is?"

"I'm afraid that I don't, exactly."

"Well, it's the force that exists between the ultimate component parts of matter, if you can understand that. A child ought to. Call in your chief chemist and ask him what would happen if somebody would liberate the intra-atomic energy of one hundred pounds of copper."

"Pardon me, Doctor. I didn't presume to doubt you. I will call him in."

He telephoned a request and soon a man in white appeared. In response to the question he thought for a moment, then smiled slowly.

"If it were done instantaneously it would probably blow the entire world into a vapor, and might force it clear out of its orbit. If it could be controlled it would furnish millions of horsepower for a long time.

Do capítulo IX:

For forty-eight hours the uncontrolled atomic motor dragged the masterless vessel with its four unconscious passengers through the illimitable reaches of empty space, with an awful and constantly increasing velocity. When only a few traces of copper remained in the power-plant, the acceleration began to decrease and the powerful springs began to restore the floor and the seats to their normal positions. The last particle of copper having been transformed into energy, the speed of the vessel became constant. Apparently motionless to those inside it, it was in reality traversing space with a velocity thousands of times greater than that of light.

Além disso, como Harry Johnston apontou em um comentário, a história lidou com a relatividade apenas declarando Einstein errado sobre o limite da velocidade da luz, em vez de tentar encontrar uma forma de FTL que obviamente não contradisse a relatividade, como em Ilhas do espaço. Do capítulo VIII de A Clarabóia do Espaço:

"About three hundred and fifty million miles," he stated. "Clear out of our solar system already, and from the distance covered he must have had a constant acceleration so as to approximate the velocity of light, and he is still going with full...."

"But nothing can possibly go that fast, Mart, it's impossible. How about Einstein's theory?"

"That is a theory, this measurement of distance is a fact, as you know from our tests."

O diabo leva um professor para passear em uma nave espacial mais rápida que a luz no conto 1907 "Wie der Teufel den Professor holte" by Kurd Laßwitz. Minha resposta é baseada em uma tradução para o inglês de Willy Ley, Com o título "Quando o diabo levou o professor", que apareceu em A Revista de Fantasia e Ficção CientíficaJaneiro 1953, disponível no Internet Archive. De acordo com introdução editorial Para a tradução de Willy Ley, a história de Lasswitz foi originalmente escrita em 1895; o ISFDB diz "A primeira publicação parece ser 1907".

Embora a sonda seja de propriedade e operada pelo diabo, ela parece rodar em princípios naturais (não especificados) e não sobrenaturais; contém maquinário e fala-se de sua fonte de energia. É claro que a história é sobre o passeio e os fenômenos observados, não o sistema de propulsão.

"I was trying to stall some more," the Professor said, "but all of a sudden I found myself in a soft double seat, right next to the devil. My feet were on a foot rest and there was a kind of handrail to hold on to. But otherwise we were freely suspended in space. I decided that I would not let the devil impress me in any way. I felt certain that he had weak points and I have always maintained that Dr. Faustus, if only he had been a better mathematician, could have won his particular case without trouble. 'Well, Professor,' the devil said, 'how do you like my little spaceship? Made in one piece of the ideal material you once thought up, completely transparent and of infinite structural strength. You'll have a beautiful view.'

"I looked around. Behind us there was night, absolute blackness. Above and below, to the right and to the left, there were a number of stars which became more and more densely packed in front. Directly ahead they coalesced into a bright glow. I did not understand that phenomenon. Precisely where were we? I came to the conclusion that I had been unconscious for some time and asked how long we had been travelling. The devil told me that it had been for about half an hour and, as I had suspected, he had had to meke me unconscious to get me out of my study and into this vehicle. 'You have never seen a sight like that, have you?' he said maliciously. 'Oh,' I replied, 'I'm quite sure that this can be explained. Just tell me at what speed we are traveling.' 'Just about ten times the speed of light,' he answered."

[. . .]

". . . when the devil took the glass away from me and said, 'How do you explain this little instrument, my dear Professor?

"'I don't have to,' I replied. 'You can expect scientific explanations from me, but your glass is obviously an invention of the devil—that is to say, some devilish trick which has nothing in common with the natural sciences. You would have to prove first that it is a bona fide optical instrument before you could expect an exposition of theory.' The devil said something which sounded like 'damn you,' but I pretended not to hear. Then he continued: 'But the fact that we move with ten times the speed of light (I have just restored that rate), this is something you must be able to explain. I take that to be a technological problem and if you don't know the answer I don't have to waste any more time on you. After all I am not obliged to chauffeur you for 10¹⁷ kilometers; I can throw you out right now and then you'll be a meteorite.'

[. . .]

"'I mean,' I said, 'could you cause sudden changes in the distribution of matter and of energy which would be inexplicable?' He laughed. 'Inexplicable to you? That would be worth a lot! You don't know anything. You are finite spirits and helpless when it comes to the infinite. But I can reach into the infinite where there are endless world systems with endless varieties of energy and I could move things into your puny galaxy which would make your hairs stand on end.'

"'Ahem,' I said, 'So you simply took the energy you needed from an infinitely distant stellar system?'—'Not quite, but almost. It does not come from a very distant system but from a place which you cannot even imagine or comprehend.'