„Interstellar. Znanost iza kulisa „- knjiga za one koji su malo filma
Knjige / / December 19, 2019
međuzvjezdanog leta
Na prvom sastanku, profesor Marka govori Cooper o ekspedicijama programa „Lazar”, dizajniran kako bi pronašli novi dom za čovječanstvo. Cooper kaže: „U našem Sunčevom sustavu nema nastanjive planete, zvijezde i najbližu tisuću godina putu. To je, blago rečeno, nema smisla. Pa gdje si ih dobiti poslao, profesore? „Zašto je to besmisleno (ako je ruka nije crvotočina), jasno je, ako mislite o tome kolika je udaljenost do najbliže zvijezde.
Udaljenost do najbliže zvijezde
Najbliže (osim Sunca) zvijezda u sustavu koji se može naći planet pogodan za život - to je Tau Ceti. To je 11,9 svjetlosnih godina od Zemlje; koja je, putujući brzinom svjetlosti, prije nego što ga se može doći u 11,9 godina. teoretski mogao biti stanovanje planeti koji su bliže nama, ali ne previše.
Za procjenu koliko daleko Tau Ceti, pribjegavaju analogija u mnogo manjem opsegu. Zamislite da na udaljenosti od New Yorka do Pertha u Australiji - oko pola Zemljinog opsega. Najbliža zvijezda nam (opet ne računajući Sunce) - Proxima Centauri, 4,24 svjetlosnih godina od Zemlje, ali nema dokaza da je njezina strana mogla biti pogodna za život na planeti. Ako je udaljenost do Tau Ceti - daljini New York - Perth, onda je udaljenost do Proxima Centauri - je New York - Berlin. Malo bliže od Tau Ceti! Od svih bespilotnih svemirskih brodova pokrenuo ljude u svemir, onda samo dobio „Voyager 1”, koja je sada u 18 svjetlosnih sati udaljen od Zemlje. Njegovo putovanje je trajalo 37 godina. Ako je udaljenost do Tau Ceti - udaljenost New York - Perth, zatim od Zemlje do „Voyager 1”, svega tri kilometra: i od Empire State Building na južnom rubu Greenwich Village. To je mnogo manje nego od New Yorka do Pertha.
Od Zemlje do Saturna bliže - 200 metara, dva bloka od zgrade Empire State Building na Park aveniji. Od Zemlje do Marsa - 20 metara, a od Zemlje do Mjeseca (najveća udaljenost na kojoj još uvijek putovao osobe) - samo sedam centimetara! Usporedite sedam centimetara i pol put oko svijeta! Sada ste razumjeli što je skok da se dogodi u tehnologiji za čovječanstvo osvojiti planet izvan Sunčevog sustava?
Brzina leta u XXI stoljeću
„Voyager-1” (što je raspršena preko gravitacijske praćke oko Saturna i Jupitera) odmiče od solarnog sustava pri brzini od 17 kilometara u sekundi. Na „Interstellar” svemirski brod „Endyurans” putuje od Zemlje do Saturna na dvije godine, s prosječnom brzinom od oko 20 kilometara u sekundi. Maksimalna brzina dostižan u XXI stoljeću, pomoću raketnih motora u kombinaciji s gravitacijskim praćke, bit će, po mom mišljenju, oko 300 kilometara u sekundi. Ako ćemo ići na Proxima Centauri, pri brzini od 300 kilometara u sekundi, putovanje će trajati 5000 godina, a let do Tau Ceti - 13 000 godina. Nešto dolgovato. Daleko brže dobiti ovo, trebate nešto poput crvotočine tehnologiji XXI stoljeća.
Tehnologija dalekoj budućnosti
Domišljati znanstvenici i inženjeri uložili mnogo truda, razvoj načela buduće tehnologije koje bi leti gotovo brzinom stvarnost. Naći ćete dovoljno informacija o tim projektima na Internetu. No, bojim se, bit će domaćin više od stotinu godina prije nego što će ljudi biti u mogućnosti da ih dovedu u životu. Međutim, oni su, po mom mišljenju, uvjereni su da je za prerazvijena civilizacije putuju brzinom od između jedne desetine brzine svjetlosti, a iznad su sasvim moguće.
Ovdje su tri opcije za prijevoz do gotovo brzinom svjetlosti, mislim da su posebno zanimljivi. *
* Ne možete ostaviti bez pažnje i motora, koji se koriste kao gorivo elementarnih čestica pri brzinama blizu brzine svjetlosti. Mnoštvo takvih čestica (npr gama zrake ili pi-mezoni) formiraju se procese uništenja čestica - antičestica (npr elektron - pozitron). Korištenje takve tehnologije, prema nekim znanstvenicima, omogućit će doći do brzine od oko ⅔s. Nažalost, antimaterija uništenje procesi za proizvodnju previše vremena i tehnički teško. Pribl. znanstvena. Ed.
nuklearne fuzije
Nuklearna fuzija - najpopularniji od tri mogućnosti. Istraživački rad na stvaranju elektrana na temelju kontrolirane termonuklearne fuzije su počeli 1950. godine, a kompletan uspjeh tih projekata bit će okrunjen do 2050. godine. Stoljeće znanstvenih istraživanja!
To govori nešto o mjerilu poteškoćama. Pretpostavimo da do 2050. godine u svijetu će biti elektranu za fuziju, ali što svemirskih letova na fuziji crtane? Motori od najuspješnijih projekata će biti u mogućnosti pružiti brzinu od oko 100 kilometara u sekundi, a do kraja ovog stoljeća i vjerojatno do 300 kilometara u sekundi. Međutim, gotovo svjetlo brzine će vam potpuno novi princip pomoću termonuklearne reakcije. Mogućnost fuzije može se procijeniti pomoću jednostavne izračune. Kada su dva atomska deuterija (teški vodik) spajanje, stvarajući helija atom, oko 0.0064 svoje težine (u grubo obilazi postotka) se pretvara u energiju. Ako pretvoriti ga u kinetičke energije (energija gibanja) u atom helija, koji će atom steći brzinu jednu desetinu brzine svjetlosti. **
** Formula za kinetička energija: Mv² / 2, gdje je m - masa helija atoma, i v - brzina. Formula oslobođene energije: 0,0064 Mc² gdje c - brzina svjetlosti. (Ovdje sam koristiti Einstein-ovog poznatog načela, u kojem se navodi da je, ako se pretvoriti masa u energiju, količina energije bit će jednak, Mass, pomnožena s kvadratom brzine svjetlosti) je jednako jedan od drugoga, da se dobije: v² = 2 × 0,0064c², što znači da je v je približno jednaka c / 10. Pribl. autor.
Stoga, ako se transformirati svu energiju dobiva iz sinteze goriva (deuterij) u smjera kretanja letjelice, on će postići brzinu od oko C / 10, a ako se pametna - i više više. Godine 1968., Freeman Dyson, veliki fizičar, opisao i istražio primitivni strukturu letjelice na fuzija vučom stanju - u rukama dovoljno napredna civilizacija - osigurati takvu brzinu red. Fuzijske bombe ( „vodik” bombi) eksplodira polusferičnu odmah iza zaklopke, čiji promjer - 20 km. Eksplozije gurati brod naprijed, ga je vozio do najsmjelijih Dyson Procjenjuje se da je do jedne trideseti od brzine svjetlosti. Poboljšani dizajn može biti u mogućnosti učiniti više. Godine 1968., Dyson je došao do zaključka da korištenje ove vrste motora bit će moguće tek od kraja XXII stoljeću, 150 godina od sada. Vjerujem da je ova procjena je previše optimističan.
[…]
Bez obzira na to koliko privlačno mogu činiti sve tehnologija budućnosti, riječ „budućnost” je ključ ovdje. S tehnologijom XXI stoljeća, ne možemo doći do druge zvjezdane sustave u manje od tisuću godina na putu. Naša jedina, sablasno nada za međuzvjezdanog leta - crvotočinu u „Interstellar,” pa čak i neka vrsta ograničavanja oblika zakrivljenosti prostora - vremena.
papir knjigee-knjiga