"Starpzvaigžņu. Zinātne aizkulisēs "- grāmata tiem, kas ir nedaudz filmu
Grāmatas / / December 19, 2019
starpzvaigžņu lidojums
Pirmajā tikšanās reizē, profesors Brand stāsta Cooper par ekspedīcijām programmas "Lazarus", kas paredzēta, lai atrastu jaunas mājas cilvēcei. Cooper saka: "Mūsu Saules sistēmā nav apdzīvojama planētām, zvaigznēm un tuvāko tūkstoš gadu ceļā. Tas ir, maigi sakot, bezjēdzīga. Tātad, ja jums tos nosūtīt off, profesoru? "Kāpēc tas ir bezjēdzīgi (ja rokas nav wormhole), tas ir skaidrs, ja jūs domājat par to, cik liels ir attālums līdz tuvākajām zvaigznēm.
Attālums līdz tuvākajai zvaigznēm
Tuvāko (izņemot no Saules) zvaigzne sistēmā, kas var atrast planētu piemērots dzīvei - tas ir Tau Ceti. Tas ir par 11,9 gaismas gadu attālumā no Zemes; tas ir, kas ceļo gaismas ātrumā, pirms tā var tikt sasniegts 11,9 gadi. teorētiski varētu būt apdzīvojamas planētas, kas ir tuvāk pie mums, bet ne daudz.
Lai novērtētu, cik tālu Tau Ceti, izmantot analoģiju daudz mazākā mērogā. Iedomājieties, ka attālums no Ņujorkas līdz Perth Austrālijā - aptuveni puse no Zemes apkārtmēra. Tuvākā zvaigzne mums (atkal neskaitot Sauli) - Proxima Centauri, 4.24 gaismas gadu attālumā no Zemes, bet nav pierādījumu, ka viņas pusē varētu būt piemērots dzīvei uz planētas. Ja attālums līdz Tau Ceti - attālums Ņujorkas - Perth, tad attālums līdz Proxima Centauri - ir New York - Berlīne. Nedaudz tuvāk par Tau Ceti! No visiem bezpilota kuģi sāka cilvēkus kosmosā, tad tikko ieguva "Voyager 1", kas tagad ir 18 gaismas stundas attālumā no Zemes. Viņa ceļojums ilga 37 gadus. Ja attālums līdz Tau Ceti - attālums New York - Perth, tad no Zemes uz "Voyager 1", tikai trīs kilometrus: gan no Empire State Building dienvidu malas Greenwich Village. Tas ir daudz mazāk nekā no Ņujorkas līdz Perth.
No Zemes līdz Saturn tuvāk - 200 metri, divi bloki no Empire State Building uz Park Avenue. No Zemes uz Marsu - 20 metri, un no Zemes līdz Mēnesim (vislielākais attālums, kādā joprojām ceļojuši cilvēki) - tikai septiņi centimetri! Salīdziniet septiņus centimetrus un pusi ceļojums apkārt pasaulei! Tagad jūs saprotat, ko lēkt notiek tehnoloģiju cilvēci iekarot planētu ārpus Saules sistēmas?
Lidojuma ātrums XXI gadsimtā
"Voyager-1" (kas izkliedēti pa gravitācijas cilpu ap Saturnu un Jupiteru) pārvietojas prom no Saules sistēmas ar ātrumu 17 kilometri sekundē. No "starpzvaigžņu" kosmosa kuģis "Endyurans" ceļo no Zemes uz Saturna uz diviem gadiem, ar vidējo ātrumu aptuveni 20 kilometri sekundē. Maksimālais ātrums sasniedzami XXI gadsimtā, izmantojot raķešu dzinēji apvienojumā ar gravitācijas slingshots būs, manuprāt, aptuveni 300 kilometru sekundē. Ja mēs ejam uz Proxima Kentaurs, ar ātrumu 300 kilometri sekundē brauciens prasīs 5000 gadiem, un lidojums uz Tau Ceti - 13 000 gadiem. Kaut dolgovato. Lai iegūtu šo daudz ātrāk, jums ir nepieciešams kaut kas līdzīgs wormhole uz XXI gadsimta tehnoloģijām.
Tehnoloģija tālākā nākotnē
Ģeniāls zinātnieki un inženieri likts daudz pūļu, attīstot principus par nākotnes tehnoloģijām, kas padara lidojot gandrīz ātrumu realitāte. Jūs atradīsiet pietiekami daudz informācijas par šiem projektiem internetā. Bet es baidos, uzņems vairāk nekā simts gadus pirms cilvēki varēs celt tos dzīvē. Tomēr tie ir, manuprāt, ir pārliecināts, ka, lai arī overdeveloped civilizāciju pārvietoties ar ātrumu starp vienu desmito gaismas ātrumu un iepriekš ir diezgan iespējams.
Šeit ir trīs iespējas, transportēšanai uz gandrīz gaismas ātrumā, ka es domāju ir īpaši interesanti. *
* Jūs nevar atstāt bez uzmanības un dzinējiem, kur degvielu, ko elementārdaļiņām izmanto ar ātrumu tuvu gaismas ātrumu. Daudzi šādi daļiņu (piemēram, gamma stariem vai PI mesons) veidojas procesos iznīcināšanas daļiņu - antidaļiņa (piemēram, elektronu - pozitronu). Šādas tehnoloģijas izmantošana, saskaņā ar dažiem zinātniekiem, ļaus sasniegt ātrumu apmēram ⅔s. Diemžēl, antimatērijas iznīcināšanu procesu, lai ražotu pārāk laikietilpīgs un tehniski sarežģīti. Apm. zinātniskā. Ed.
kodolsintēze
Kodolsintēze - populārākais no trim variantiem. Pētnieciskais darbs izveidi elektrostaciju balstoties vadāmas kodolsintēzes tika uzsākta 1950.gadā, un pilns panākumi šiem projektiem tiks kronēts līdz 2050. gadam. Gadsimta zinātnisko pētījumu!
Tā saka kaut ko par to atzīmi no grūtībām. Pieņemsim, ka līdz 2050. gadam pasaulē būs par kodolsintēzes elektrostacijas, bet kas par kosmosa lidojumiem uz fusion uzmanība? Dzinēji no veiksmīgākajiem dizainu spēs nodrošināt ātrumu aptuveni 100 kilometru sekundē, un pēc šā gadsimta beigām, un, iespējams, līdz pat 300 kilometriem sekundē. Tomēr gandrīz gaismas ātrumu, būs nepieciešama pilnīgi jaunu principu, izmantojot kodoltermisko reakciju. Kodolsintēzes iespēju var novērtēt, izmantojot vienkāršus aprēķinus. Kad divi atomu deitērija (smagais ūdeņradis) sapludināšanu, veidojot hēlija atomu, aptuveni 0.0064 to svara (drošai aptuvenu noapaļošanas viens procents) tiek pārveidots par enerģiju. Ja pārvērst to kinētisko enerģiju (enerģijas kustības) no hēlija atoma, ka atoms iegūs ātrumu viena desmitā daļa no gaismas ātruma. **
** formula kinētisko enerģiju: Mv² / 2, kur M - ir masa hēlija atoma, un v - ātrumu. Formula atbrīvotā enerģija: 0,0064 mc², kur c - ātrums gaismas. (Te es izmantoju slaveno Einšteina princips, kas paredz, ka, ja jūs pārvērst masa uz enerģijas, enerģijas daudzums būs vienāds ar. Mass, kas reizināts ar kvadrātveida gaismas ātrumu), pielīdzinot viens otru, mēs iegūstam: v² = 2 × 0,0064c², kas nozīmē, ka v ir aptuveni vienāds ar c / 10. Apm. autors.
Tāpēc, ja mēs pārveidot visu enerģiju, ko iegūst no kurināmā sintēzes (deitērija), kas virziena kustības no kosmosa, tas sasniegs ātrumu aptuveni c / 10, un, ja būtu gudri - un vairākas vairāk. 1968. gadā, Freeman Dyson, liels fiziķis, aprakstīja un izpētīt primitīvas struktūru kosmosa kuģa uz fusion novilkta spēj - rokās pietiekami attīstīta civilizācija - sniegt šādu ātrumu pasūtījumu. Fusion bumbas ( "ūdeņraža" spridzeklis) sprāgstoša puslodes tūlīt aiz aizbīdni, kuru diametrs - 20 kilometri. Sprādzieni virzīt kuģi uz priekšu, braucot viņam visdrosmīgākos Dyson lēsts, ka līdz vienam-trīsdesmitā no gaismas ātruma. Uzlabots dizains varētu darīt vairāk. 1968. gadā, Dyson nonāca pie secinājuma, ka būs iespējams ne agrāk kā gada beigās XXII gadsimta, 150 gadus izmantošana šāda veida dzinēju no tagad. Uzskatu, ka šis aprēķins ir pārāk optimistiskas.
[…]
Nav svarīgi, cik pievilcīgs tas var likties visi tehnoloģija nākotnē, vārds "nākotne" ir galvenais šeit. Ar tehnoloģiju XXI gadsimtā, mēs nevaram sasniegt citas zvaigžņu sistēmas ir mazāk nekā tūkstoš gadus veidā. Mūsu tikai spokains cerība starpzvaigžņu lidojumam - uz wormhole in "Interstellar", vai pat daži ierobežot formu no izliekuma telpu veida - laiku.
papīra grāmatase-book