"Interstellar. Wetenschap achter de schermen "- een boek voor degenen die een beetje film
Books / / December 19, 2019
interstellaire vlucht
Tijdens de eerste vergadering, Professor Brand vertelt Cooper over de expedities van het programma "Lazarus", ontworpen om een nieuw thuis voor de mensheid te vinden. Cooper zegt: "In ons zonnestelsel is er geen bewoonbare planeten, sterren en de dichtstbijzijnde duizend jaar de weg. Het is, op zijn zachtst gezegd, zinloos. Dus waar heb je ze gestuurd, professor? "Waarom is het geen zin (als de hand is niet een wormgat), is het duidelijk, als je na te denken over hoe groot de afstand tot de dichtstbijzijnde sterren.
Afstand tot de dichtstbijzijnde sterren
Het dichtst (afgezien van de Zon) ster in het systeem dat een planeet geschikt is voor het leven kan vinden - dit is Tau Ceti. Het is 11,9 lichtjaar van de aarde; dat wil zeggen dat het reizen met de lichtsnelheid, voordat het in 11,9 jaar kan worden bereikt. Kan theoretisch bewoonbare planeten die dichter bij ons zijn, maar niet veel.
In te schatten hoe ver de Tau Ceti, hun toevlucht nemen tot analogieën in een veel kleinere schaal. Stel je voor dat de afstand van New York naar Perth in Australië - ongeveer de helft van de omtrek van de aarde. De dichtstbijzijnde ster aan ons (weer niet het tellen van de Zon) - Proxima Centauri, 4,24 lichtjaar van de aarde, maar er is geen bewijs dat haar zijde geschikt zijn voor het leven op de planeet zou kunnen zijn. Als de afstand tot Tau Ceti - de afstand New York - Perth, dan is de afstand naar Proxima Centauri - is New York - Berlin. Een beetje dichterbij dan Tau Ceti! Van alle onbemande ruimteschepen gelanceerd mens in de ruimte, dan net "Voyager 1", die nu in het 18 licht-uur rijden van de aarde. Zijn reis duurde 37 jaar. Als de afstand tot Tau Ceti - de afstand New York - Perth, dan van de aarde tot de "Voyager 1", slechts drie kilometer: van zowel de Empire State Building aan de zuidelijke rand van Greenwich Village. Dit is veel minder dan van New York naar Perth.
Van de aarde naar Saturnus dichter - 200 meter, twee blokken van het Empire State Building aan Park Avenue. Van de aarde naar Mars - 20 meter, en van de Aarde naar de Maan (de grootste afstand waarop nog steeds reisde personen) - slechts zeven centimeter! Vergelijk zeven centimeter en een half reis rond de wereld! Nu kun je begrijpen wat de sprong te komen in de technologie voor de mensheid te veroveren van de planeet buiten het zonnestelsel?
De snelheid vlucht in de XXI eeuw
"Voyager-1" (gedispergeerd via zwaartekracht strop rond Saturnus en Jupiter) zich van de zonne stelsel met een snelheid van 17 km per seconde. De "Interstellar" ruimteschip "Endyurans" verplaatst van de aarde naar Saturnus voor twee jaar, met een gemiddelde snelheid van ongeveer 20 kilometer per seconde. Maximaal haalbare snelheid in de eenentwintigste eeuw, met behulp van raketmotoren in combinatie met zwaartekracht katapulten, zal zijn, naar mijn mening, ongeveer 300 kilometer per seconde. Als we naar Proxima Centauri, met een snelheid van 300 kilometer per seconde, zal de reis 5000 jaar duren, en de vlucht naar Tau Ceti - 13 000 jaar. Iets dolgovato. Om dit veel sneller te krijgen, iets als een wormgat naar de XXI eeuw technologie nodig.
Technologie van de verre toekomst
Ingenieuze wetenschappers en ingenieurs hebben veel inspanning, het ontwikkelen van de principes van de toekomstige technologieën, dat zou vliegen op bijna de snelheid een realiteit. U zult genoeg informatie over deze projecten op het internet te vinden. Maar ik ben bang, zal gastheer meer dan honderd jaar voordat mensen in staat om ze tot leven te brengen zal zijn. Echter, ze zijn, naar mijn mening, zijn ervan overtuigd dat voor de overontwikkelde beschavingen rijden met snelheden van tussen de één-tiende van de snelheid van het licht en vooral zijn heel goed mogelijk.
Hier zijn drie opties voor het transport naar bijna-lichtsnelheid, dat ik denk dat zijn bijzonder interessant. *
* U kunt niet verlaten zonder aandacht en motoren, die worden gebruikt als brandstof elementaire deeltjes met snelheden dicht bij de snelheid van het licht. Een veelvoud van dergelijke deeltjes (bijvoorbeeld, gammastralen of pi-mesons) gevormd in de processen van vernietiging deeltjes - antideeltje (bijvoorbeeld electron - positron). Het gebruik van dergelijke technologie, volgens sommige wetenschappers, zal toelaten om met een snelheid van ongeveer ⅔s bereiken. Helaas, antimaterie vernietiging verwerkt voor de productie van te tijdrovend en technisch moeilijk. Ong. wetenschappelijk. Ed.
kernfusie
Kernfusie - de meest populaire van de drie opties. Onderzoek werken aan de oprichting van centrales op basis van de beheerste kernfusie werden gestart in 1950, en de volledige succes van deze projecten zal worden gekroond tot 2050. Een eeuw van wetenschappelijk onderzoek!
Het zegt iets over de omvang van de problemen. Stel dat in 2050 de wereld zal een fusie-energiecentrale, maar hoe zit het met ruimtevluchten op de fusie getrokken zijn? Motoren van de meest succesvolle ontwerpen zullen in staat zijn om een snelheid van ongeveer 100 kilometer per seconde, en tegen het einde van deze eeuw en vermoedelijk tot 300 kilometer per seconde bieden. Echter, in de buurt van licht snelheden een volledig nieuw principe van het gebruik van thermonucleaire reacties nodig. De mogelijkheid van een fusie kan worden beoordeeld met behulp van eenvoudige berekeningen. Wanneer twee atoom deuterium (zwaar waterstof) samenvoegen, die een heliumatoom ongeveer 0,0064 hun gewicht (in ruwe afronding een procent) wordt omgezet in energie. Indien omzetten in kinetische energie (bewegingsenergie) van het helium atoom dat atoom zal de snelheid van een tiende van de lichtsnelheid te verwerven. **
** De formule voor kinetische energie: Mv² / 2, waarin M - de massa van de heliumatoom en v - snelheid. Energie formule bezit: 0,0064 Mc², waarbij c - lichtsnelheid. (Hier heb ik gebruik maken van de beroemde Einstein's principe, dat die stelt, als je massa omzetten in energie, de hoeveelheid energie zal gelijk zijn aan Mass., Vermenigvuldigd met het kwadraat van de lichtsnelheid) gelijkstellen aan elkaar, krijgen we: v² = 2 x 0,0064c², die inhoudt dat v ongeveer gelijk aan c / 10. Ong. auteur.
Daarom, als we alle energie te transformeren verkregen uit brandstof synthese (deuterium) in directionele beweging van het ruimtevaartuig, zal het een snelheid van ongeveer c / 10 bereiken, en zo te slim zijn - en een aantal meer. In 1968, Freeman Dyson, een grote natuurkundige, beschreven en onderzocht de primitieve structuur van het ruimtevaartuig op -Fusion getekend staat - in de handen voldoende geavanceerde beschaving - om een dergelijke snelheid te bieden bestelling. Fusie bommen ( "waterstof" bomb) exploding halfbolvormig direct achter de klep, waarvan de diameter - 20 kilometer. Explosies duwen het schip naar voren, het rijden hem naar de meest gedurfde Dyson schat dat tot een dertigste van de snelheid van het licht. Een verbeterd ontwerp in staat zijn om meer te doen. In 1968, Dyson kwam tot de conclusie dat het gebruik van dit type motor mogelijk niet eerder dan het einde van XXII eeuw, 150 jaar zal zijn vanaf nu. Ik ben van mening dat deze schatting te optimistisch.
[…]
Het maakt niet uit hoe aantrekkelijk zij al de technologie van de toekomst ook mag lijken, het woord "toekomst" is de sleutel hier. Met de technologie van de eenentwintigste eeuw, we zijn niet in staat om de andere sterrenstelsels in minder dan duizend jaar de weg te bereiken. Onze enige, spookachtige hoop voor interstellaire vlucht - een wormgat in "Interstellar," of zelfs een soort van beperking van de vorm van de kromming van de ruimte - tijd.
papieren boekene-book