"Interstellar. Veda v zákulisí "- kniha pre tých, ktorí sú trochu filmu
Knihy / / December 19, 2019
medzihviezdny letu
Na prvom zasadnutí, profesor Brand hovorí Cooper o expedícií v rámci programu "Lazarus", ktorého účelom je nájsť nový domov pre ľudstvo. Cooper hovorí: "V našej Slnečnej sústave existuje žiadne obývateľné planéty, hviezdy a na najbližší tisíce rokov na ceste. Je mierne povedané, zbytočné. Takže ak ste si ich poslal preč, pán profesor? "Prečo je to zbytočné (v prípade, že ruka nie je červia diera), je zrejmé, ak si myslíte o tom, aká veľká je vzdialenosť najbližších hviezd.
Vzdialenosť od najbližších hviezd
Najbližšie (na rozdiel od Slnka) hviezda v systéme, ktorý môže nájsť planéty vhodné pre život - to je Tau Ceti. Je 11.9 svetelných rokov od Zeme; to znamená, cestovanie rýchlosťou svetla, pred tým, než môže byť dosiahnutá v 11,9 rokoch. By teoreticky mohlo byť obývateľné planéty, ktoré sú bližšie k nám, ale nie o veľa.
Odhadnúť, ako ďaleko Tau Ceti, sa uchyľujú k analógiu v oveľa menšom meradle. Predstavte si, že vzdialenosť z New Yorku do Perthu v Austrálii - približne polovica zemského obvodu. Najbližšie hviezda k nám (opäť nepočítame-Sun) - Proxima Centauri, 4,24 svetelných rokov od Zeme, ale nie je tam žiadny dôkaz, že jej strana by mohli byť vhodné pre život na našej planéte. Ak je vzdialenosť k Tau Ceti - vzdialenosť New York - Perth, potom je vzdialenosť Proxima Centauri - je New York - Berlin. Trochu bližšie, než Tau Ceti! Zo všetkých bezpilotné kozmickej začala človeka do vesmíru, potom práve dostal "Voyager 1", ktorý je teraz v 18 svetelných hodín od Zeme. Jeho cesta trvala 37 rokov. Ak je vzdialenosť k Tau Ceti - vzdialenosť New York - Perth, potom zo Zeme na "Voyager 1", tak tri kilometre: ako od Empire State Building na južnom okraji Greenwich Village. To je oveľa menej, než z New Yorku do Perthu.
Zo Zeme na Saturn bližšie - 200 metrov, dva bloky od Empire State Building na Park Avenue. Zo Zeme k Marsu - 20 metrov, a zo Zeme na Mesiac (najväčšia vzdialenosť, na ktorú doteraz cestovali ľudia) - iba sedem centimetrov! Porovnávať sedem centimetrov a pol cestu okolo sveta! Teraz chápete, čo skok sa vyskytuje v technológii pre ľudstvo dobyť planétu mimo slnečnej sústavy?
Rýchlosť letu v storočí XXI
"Voyager-1" (dispergovať pomocou gravitačného praku okolo Saturnu a Jupitera) pohybuje od solárneho systému pri rýchlosti 17 km za sekundu. Ďalej len "Interstellar" kozmickej lodi "Endyurans" cestuje zo Zeme na Saturn po dobu dvoch rokov, s priemernou rýchlosťou asi 20 kilometrov za sekundu. Maximálna rýchlosť dosiahnuteľná v XXI storočia, s použitím raketové motory v kombinácii s gravitačné praky, bude, podľa môjho názoru, asi 300 kilometrov za sekundu. Ak by sme ísť do Proxima Centauri, pri rýchlosti 300 kilometrov za sekundu, bude cesta trvať 5000 rokov a odlet do Tau Ceti - 13 000 rokov. Niečo dolgovato. K tomu sa oveľa rýchlejšie, budete potrebovať niečo ako červej diery k technológii pre XXI storočia.
Technológia ďalekej budúcnosti
Geniálny vedci a inžinieri dať veľa úsilia, rozvíjať princípy budúcich technológií, ktoré by umožnili lietanie na takmer rýchlosťou realitou. Nájdete tu dostatok informácií o týchto projektoch na internete. Ale obávam sa, bude hostiť viac ako sto rokov, než sa ľudia budú môcť priviesť k životu. Avšak, oni sú, podľa môjho názoru, sú presvedčení, že sú celkom možné, aby overdeveloped civilizácie cestovať rýchlosťou medzi jednou desatinou rýchlosti svetla a vyššie.
Tu sú tri možnosti pre dopravu do blízkej rýchlosti svetla, ktoré myslím, že sú obzvlášť zaujímavé. *
* Môžete nenechá bez pomoci a motory, ktoré sa používajú ako palivo elementárnych častíc rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla. Množstvo takýchto častíc (napríklad gama lúče alebo pí-mezónov) sú vytvorené v procesoch zničenie častice - antičastice (napr., Elektrón - pozitrón). Využitie tejto technológie je podľa niektorých vedcov, umožní dosiahnuť rýchlosť asi ⅔s. Bohužiaľ, antihmota zničenie spracováva na výrobu príliš časovo náročné a technicky obtiažne. Pribl. vedecký. Ed.
jadrová fúzia
Jadrová fúzia - najpopulárnejší z troch možností. Výskumné práce na vytvorenie elektrární na základe riadenej termonukleárnej fúzie sa začali v roku 1950, a úplný úspech týchto projektov budú korunovaní do roku 2050. Storočia vedeckého výskumu!
To hovorí niečo o miere rizika ťažkostí. Predpokladáme, že do roku 2050 bude svet elektráreň fusion, ale čo kozmických letov na fúzie ťahaných? Motory z najúspešnejších návrhov budú môcť poskytnúť rýchlosťou asi 100 kilometrov za sekundu a do konca tohto storočia a pravdepodobne až 300 kilometrov za sekundu. Avšak, takmer svetelné rýchlosti bude potrebovať úplne nový princíp využitia termojadrovej reakcie. Možnosť fúzie môže byť hodnotená za použitia jednoduché výpočty. Keď dve atómové deutérium (ťažký vodík) zlúčenie, tvoriaci atóm hélia, o 0,0064 svojej hmotnosti (v hrubom zaoblenie jedného percenta) sa premení na energiu. Pokiaľ ho previesť na kinetickú energiu (energia pohybu) atómu hélia, že atóm získa rýchlosť jednej desatine rýchlosti svetla. **
** Vzorec pre kinetickej energie: Mv² / 2, kde M - je hmotnosť atómu hélia, a v - rýchlosť. Vzorec energie uvoľnená: 0,0064 Mc², kde c - rýchlosť svetla. (Tu používam slávny Einstein princíp, v ktorom sa uvádza, že ak budete konvertovať hmoty na energiu, množstvo energie sa bude rovnať. Hmotnostné násobená štvorcom rýchlosti svetla), rovnajúcu sa navzájom, dostaneme: v² = 2 x 0,0064c², čo znamená, že V je približne rovná c / 10. Pribl. autor.
Preto, ak sa premeniť všetku energiu zo syntézy paliva (deutérium) v smerový pohyb kozmickej lode, bude to dosiahne rýchlosť asi C / 10, a ak je byť šikovný - a niekoľko viac. V roku 1968, Freeman Dyson, veľký fyzik, popísal a preskúmal primitívne štruktúru kozmickej lode na Fúzny ťahané schopné - v rukách dostatočne pokročilá civilizácie - poskytnúť takú rýchlosť objednávky. Fúzny bomby ( "vodík" bomba) explodujúcej pologuľovitý bezprostredne za klapkou, ktorého priemer - 20 kilometrov. Explózia tlačiť loď vpred, jazda ho najsmelšie Dyson Odhaduje sa, že až do jednej tridsatiny rýchlosti svetla. Zlepšená konštrukcia môže byť schopný robiť viac. V roku 1968, Dyson dospel k záveru, že použitie tohto typu motora bude možné nie skôr ako na konci XXII storočia, 150 rokov od tejto chvíle. Domnievam sa, že tento odhad je príliš optimistický.
[…]
Bez ohľadu na to, ako atraktívne sa môžu zdať všetky technológie budúcnosti slovo "budúcnosť" je kľúčom tu. S technológiou storočia XXI, nie sme schopní dosiahnuť ďalšie hviezdne systémy za menej ako tisíc rokov na ceste. len naše, strašidelný nádeje medzihviezdneho letu - červia dieru v "Interstellar", alebo dokonca nejaký druh obmedzenia formu zakrivenie priestoru - čas.
papierové knihye-book