"Medzvezdje. Znanost v ozadju "- knjiga za tiste, ki so malo film
Knjige / / December 19, 2019
medzvezdni let
Na prvi seji, profesor Znamka pove Cooper o odpravah programa "Lazar", ki so namenjeni, da bi našli nov dom za človeštvo. Cooper pravi: "V našem sončnem sistemu ni nobenih bivalna planete, zvezde in najbližjih tisoč let pot. To je, milo rečeno, nesmiselno. Torej, kje si jih poslala, profesor? «Zakaj je nesmiselno (če ročna ni črvina), je jasno, če mislite, da o tem, kako velika razdalja do najbližje zvezde.
Oddaljenost do najbližje zvezde
Najbližji (razen Sonca) zvezda v sistemu, ki lahko najti planet primeren za življenje - to je Tau Ceti. To je 11,9 svetlobnih let od Zemlje; to pomeni, da potujejo s svetlobno hitrostjo, preden se lahko doseže v 11,9 letih. Bi teoretično lahko bivalni planeti, ki so bližje nam, vendar ne veliko.
Za oceno, kako daleč Tau Ceti, zateči k analogij v veliko manjšem obsegu. Predstavljajte si, da na razdalji od New Yorka v Perthu v Avstraliji - približno polovica Zemlje obod. Najbližja zvezda nas (spet brez upoštevanja Sonce) - Proxima Centauri, 4,24 svetlobnih let od Zemlje, vendar ni dokazov, da bi bila njena stran primerna za življenje na planetu. Če je razdalja na Tau Ceti - razdalje New York - Perth, potem oddaljenost Proxima Centauri - je New York - Berlin. Malo bližje kot Tau Ceti! Od vseh plovilih brez posadke vesoljske ladje začel ljudi v vesolje, potem pa dobil "Voyager 1", ki je sedaj v 18 svetlobnih ur oddaljen od Zemlje. Njegova pot je trajala 37 let. Če je razdalja na Tau Ceti - razdalja New York - Perth, potem od Zemlje do "Voyager 1", le tri kilometre: tako od Empire State Building na južnem robu Greenwich Village. To je precej manj kot iz New Yorka v Perth.
Od Zemlje do Saturna bližje - 200 metrov, dve ulici od Empire State Building na Park Avenue. Od Zemlje do Marsa - 20 metrov, in od Zemlje do Lune (največja razdalja, na kateri še vedno potoval ljudi) - le sedem centimetrov! Primerjajte sedem centimetrov in pol potovanje okoli sveta! Zdaj razumete, kaj skok, da se pojavljajo na področju tehnologije za človeštvo, da bi osvojil planet zunaj sončnega sistema?
Hitrost letenja v XXI stoletju
"Voyager-1" (ki je razpršen po gravitacijskem zanko okoli Saturna in Jupitra) odmakne od solarnega sistema s hitrostjo 17 km na sekundo. "Medzvezdje" vesoljska ladja "Endyurans" potuje od Zemlje do Saturna za obdobje dveh let, s povprečno hitrostjo okoli 20 kilometrov na sekundo. Največja doseči hitrost v XXI stoletju, s pomočjo raketnih motorjev v kombinaciji z gravitacijskih katapultiranja, bo, po mojem mnenju, približno 300 kilometrov na sekundo. Če gremo na Proxima Centauri, s hitrostjo 300 kilometrov na sekundo, bo potovanje traja 5000 let, in let do Tau Ceti - 13 000 let. Nekaj dolgovato. Da bi to veliko bolj hitro priti, morate nekaj podobnega luknjo do tehnologije XXI stoletja.
Tehnologija v daljni prihodnosti
Iznajdljiv znanstveniki in inženirji vložili veliko truda, razvoj načela prihodnjih tehnologij, ki bi bili v letelo na skoraj hitrosti realnost. Boste našli dovolj informacij o teh projektih na internetu. Ampak se bojim, bo gostila več kot sto let, preden bodo ljudje lahko, da jih prinese življenje. Vendar pa so, po mojem mnenju, so prepričani, da so za overdeveloped civilizacije potujejo s hitrostjo med desetino hitrosti svetlobe in predvsem čisto mogoče.
Tu so tri možnosti za prevoz do skoraj svetlobno hitrostjo, da mislim, da so še posebej zanimive. *
* Ne more zapustiti brez pozornosti in motorjev, ki se uporabljajo kot osnovnih delcev goriva pri hitrostih blizu hitrosti svetlobe. Množica takšnih delcev (npr žarki gama ali PI-mezonov) tvorjena v procesih uničenja delec - antidelec (npr elektronov - pozitronska). Uporaba takšne tehnologije, po mnenju nekaterih znanstvenikov, bo omogočilo, da doseže hitrost okoli ⅔s. Na žalost, antimaterija uničenje procesov za proizvodnjo preveč dolgotrajen in tehnično zahtevna. Pribl. znanstveno. Ed.
jedrska fuzija
Jedrska fuzija - najbolj priljubljena od treh možnosti. Raziskovalno delo na ustvarjanju elektrarn na podlagi kontrolirane termonuklearne fuzije so se začeli leta 1950, in popoln uspeh teh projektov bodo okronali do leta 2050. Stoletje znanstvenih raziskav!
To pove nekaj o obsegu težav. Recimo, da bo do leta 2050 na svetu bo elektrarno fuzije, ampak kaj pa vesoljskih poletov na fuzijski vleče? Motorji najbolj uspešnih modelov bo mogel zagotoviti hitrost okoli 100 kilometrov na sekundo, in do konca tega stoletja in verjetno do 300 kilometrov na sekundo. Vendar pa bo skoraj svetlobni hitrosti potrebujemo povsem novo načelo uporabe termonuklearne reakcije. Možnost fuzije je mogoče oceniti z uporabo preprostih izračunov. Kadar dve atomski devterij (težka vodik) spajanje, ki tvori helijev atom, okoli 0,0064 svoje mase (v grobem zaokroževanje odstotek) se pretvori v energijo. Če pretvorite v kinetično energijo (energetski gibanja) atoma helija, da atom bodo pridobili hitrost ene desetine svetlobne hitrosti. **
** Formula za kinetično energijo: Mv² / 2, kjer M - masa atoma helija in V - hitrost. Formula energija sprosti: 0,0064 Mc², kjer je c - hitrost svetlobe. (Tukaj sem uporabljati slavno Einsteinovo načelo, ki pravi, da, če ste pretvorbo mase v energijo, se bo količina energije, ki je enaka. Masa, pomnoženo s kvadratom hitrosti svetlobe) posplošeno med seboj, dobimo: v² = 2 x 0,0064c², kar pomeni, da v je približno enaka c / 10. Pribl. avtor.
Torej, če smo preoblikovati vso energijo, pridobljeno s sintezo goriva (devterija) v usmerjeno gibanje vesoljskega plovila, bo dosegel hitrost okoli c / 10, in če bi bilo pametno - in več več. Leta 1968, Freeman Dyson, odličen fizik, opisati in raziskati primitivne strukturo vesoljskega plovila na -Fusion sestavljen sposoben - v rokah dovolj napredna civilizacija - zagotoviti takšno hitrost Da. Fusion bombe ( "vodik" bomb) eksplozivni hemisferično takoj za lopute, katere premer - 20 kilometrov. Eksplozije push ladjo naprej, mu vožnja na najbolj drznih Dyson ocenjuje, da do ene-Trideseta hitrosti svetlobe. Izboljšana zasnova morda lahko storili več. Leta 1968, Dyson je prišel do zaključka, da bo uporaba te vrste motorjev mogoče ne prej kot konec XXII stoletja, 150 let od sedaj. Menim, da je ta ocena preveč optimistična.
[…]
Ni važno, kako privlačna se zdijo vsa tehnologija prihodnosti, se beseda "bodoča" je ključna tukaj. S tehnologijo XXI stoletja, ne moremo doseči druge sisteme zvezde v manj kot tisoč let na poti. Naš edini, srhljivo upanje za medzvezdnega let - z luknjo v "Medzvezdju," ali celo neke vrste omejevanje obrazec o ukrivljenosti prostora - časa.
papirnate knjigee-knjiga