„Interstellar. Nauka za kulisami „- to książka dla tych, którzy są trochę filmu
Książki / / December 19, 2019
lot międzygwiezdny
Na pierwszym spotkaniu, profesora Marka mówi Cooper o wyprawach programu „Lazarus”, mające na celu znalezienie nowego domu dla ludzkości. Cooper mówi: „W naszym Układzie Słonecznym nie ma nadające się do zamieszkania planety, gwiazdy i najbliższej tysiącletnią drogę. To, delikatnie mówiąc, bezcelowe. Więc skąd masz im wysłany, profesorze? „Dlaczego to jest bez sensu (jeżeli ręka nie jest tunel), jest oczywiste, jeśli myślisz o tym, jak wielki dystans do najbliższych gwiazd.
Odległość do najbliższych gwiazd
Najbliżej (poza Słońcem) gwiazda w systemie, które mogą znaleźć planety nadające się do życia - to Tau Ceti. Jest to 11,9 lat świetlnych od Ziemi; czyli podróżowanie z prędkością światła, zanim będzie mógł zostać osiągnięty w 11,9 lat. Teoretycznie może być do zamieszkania planety, które są bliżej nas, ale nie za dużo.
Aby oszacować, jak daleko Tau Ceti, uciekają się do analogii w znacznie mniejszej skali. Wyobraźmy sobie, że odległość z Nowego Jorku do Perth w Australii - około połowy obwodu Ziemi. Najbliższa gwiazda do nas (znowu nie licząc Słońca) - Proxima Centauri, 4,24 lat świetlnych od Ziemi, ale nie ma dowodów, że jej strona może być odpowiednie dla życia na naszej planecie. Jeżeli odległość do Tau Ceti - odległość New York - Perth, to odległość do Proxima Centauri - jest Nowy Jork - Berlin. Nieco bliżej niż Tau Ceti! Spośród wszystkich bezzałogowe statki rozpoczęła ludzi w kosmos, a potem po prostu dostał „Voyager 1”, który jest teraz w ciągu 18 godzin świetlnych od Ziemi. Jego podróż trwała 37 lat. Jeżeli odległość do Tau Ceti - odległość New York - Perth, następnie z Ziemi do „Voyager 1”, tylko trzy kilometry: zarówno z Empire State Building na południowym skraju Greenwich Village. Jest to o wiele mniej niż z Nowego Jorku do Perth.
Z Ziemi na Saturna bliżej - 200 metrów, dwie przecznice od Empire State Building na Park Avenue. Z Ziemi na Marsa - 20 metrów, oraz z Ziemi na Księżyc (największa odległość, przy której ciągle podróżował ludzi) - tylko siedem centymetrów! Porównaj siedem centymetrów i pół podróż dookoła świata! Teraz już rozumiem, co nastąpi skok w technologii dla ludzkości, aby podbić planetę poza Układem Słonecznym?
Prędkość lotu w XXI wieku
„Voyager-1” (w której rozproszony poprzez grawitacyjne zawiesia Saturna i Jupiter) odsuwa się od układu słonecznego z prędkością 17 kilometrów na sekundę. W „Interstellar” statek kosmiczny „Endyurans” przemieszcza się z Ziemi na Saturna przez dwa lata, ze średnią prędkością około 20 kilometrów na sekundę. Maksymalna osiągalna prędkość w XXI wieku, przy użyciu silników rakietowych w połączeniu z proce grawitacyjnych, będzie, moim zdaniem, około 300 kilometrów na sekundę. Jeśli idziemy do Proxima Centauri, z prędkością 300 kilometrów na sekundę, podróż zajmie 5000 roku, a lot do Tau Ceti - 13 000 lat. Coś dolgovato. Aby to znacznie szybciej dostać, trzeba coś w rodzaju tunelu do technologii XXI wieku.
Technologia dalekiej przyszłości
Pomysłowe naukowcy i inżynierowie włożyli dużo wysiłku, opracowanie zasad przyszłych technologii, które sprawiają, że latanie z prędkością bliską prędkości rzeczywistością. znajdziesz wystarczająco dużo informacji o tych projektach w internecie. Ale obawiam się, będzie gospodarzem ponad sto lat temu ludzie będą mogli doprowadzić je do życia. Są one jednak, moim zdaniem, są przekonani, że dla overdeveloped cywilizacje podróżować z prędkością pomiędzy jednej dziesiątej prędkości światła i powyżej są całkiem możliwe.
Oto trzy opcje transportu do bliskiej prędkości światła, to myślę, że są szczególnie interesujące. *
* Nie można pozostawić bez uwagi i silników, które są wykorzystywane jako paliwo cząstek elementarnych z prędkością bliską prędkości światła. Wiele z tych cząstek (na przykład, gamma lub pi-mezonów) powstają w procesach cząstki anihilacji - antycząsteczka (np elektronów - pozytonowej). Zastosowanie takiej technologii, według niektórych naukowców, pozwoli osiągnąć prędkość około ⅔s. Niestety, anihilacja antymaterii procesów wytwarzania zbyt czasochłonne i trudne technicznie. Ok. naukowych. Ed.
synteza jądrowa
Fuzja jądrowa - najpopularniejszy z trzech opcji. Prace badawcze nad stworzeniem elektrowni na podstawie kontrolowanej syntezy termojądrowej rozpoczęto w 1950 roku, a zakończona sukcesem tych projektów zostanie koronowany aż do 2050 roku. Sto lat badań naukowych!
To mówi coś o skali trudności. Załóżmy, że do roku 2050 świat będzie elektrownię fuzję, ale co z lotów kosmicznych na fuzję rysowane? Silniki z najbardziej udanych projektów będzie w stanie dostarczyć z prędkością około 100 kilometrów na sekundę, a pod koniec tego stulecia i przypuszczalnie do 300 kilometrów na sekundę. Jednak bliskiej prędkości światła będą musiały całkowicie nową zasadę stosując reakcje termojądrowe. Możliwość fuzji może być oceniana za pomocą prostych obliczeń. Gdy dwa deuteru atomowej (ciężki wodór) scalania, tworząc atom helu, około 0,0064 ich masę (przy zdzieraniu zaokrąglania procenta) przekształca się w energię. Jeśli konwersja w energię kinetyczną (energia kinetyczna) atomu helu, że atom nabędzie prędkość jednej dziesiątej prędkości światła **.
** Wzór energii kinetycznej: Mv² / 2, gdzie M - stanowi masa atomu helu oraz V - prędkość. Energia wzór Release: 0,0064 MC², gdzie c - prędkość światła. (Tutaj używam słynną zasadę Einsteina, który stanowi, że jeśli konwersji masy w energię, ilość energii będzie równa. Masa, pomnożonej przez kwadrat prędkości światła), co równa się ze sobą, otrzymujemy: v² = 2 x 0,0064c², co oznacza, że V jest w przybliżeniu równa C / 10. Ok. autor.
Dlatego, jeśli mamy przekształcić całą energię uzyskane z syntezy paliwa (deuteru) w kierunkowy ruchu sondy, to osiągnąć prędkość wynoszącą około 10 ° C /, a jeśli się silny - i kilka więcej. W 1968 roku Freeman Dyson, wielki fizyk, opisane i zbadane pierwotną strukturę kosmicznych na Fuzja rysowane zdolny - w rękach wystarczająco zaawansowana cywilizacja - dostarczenie takiej prędkości zamówienie. bomby fuzyjne ( „wodór” bomb) eksplozji półkuliste bezpośrednio za przepustnicą, którego średnica - 20 km. Wybuchy popchnąć do przodu statku, doprowadzając go do najbardziej śmiałych Dyson szacuje, że do jednej trzydziestej z prędkością światła. Ulepszona konstrukcja może być w stanie zrobić więcej. W 1968 Dyson doszedł do wniosku, że zastosowanie tego typu silnika będzie możliwe nie wcześniej niż pod koniec XXII wieku, 150 lat od teraz. Wierzę, że szacunek ten jest zbyt optymistyczny.
[…]
Bez względu na to jak atrakcyjne mogą wydawać się cała technologia przyszłości, słowo „przyszłość” jest kluczem tutaj. Z technologią XXI wieku, jesteśmy w stanie dotrzeć do innych systemów gwiezdnych w mniej niż tysiąc lat w drodze. tylko nasza, upiorne nadzieja międzygwiezdnego lotu - w tunelu czasoprzestrzennego „Interstellar”, czy nawet pewnego rodzaju ograniczenie forma krzywizny przestrzeni - czas.
książki papierowee-book