„Interstellar. Știința din spatele scenei „- o carte pentru cei care sunt un pic de film
Cărți / / December 19, 2019
zbor interstelar
La prima întâlnire, profesorul Brand spune Cooper despre expedițiile programului „Lazăr“, conceput pentru a găsi o nouă casă pentru omenire. Cooper spune: „In sistemul nostru solar nu exista planete locuibile, stele și cele mai apropiate de o mie de ani drum. Este, să-l puneți blând, inutil. Deci, în cazul în care ai le-a trimis, profesor? „De ce este inutil (în cazul în care o parte nu este o gaură de vierme), este clar, dacă te gândești la cât de mare este distanța până la cele mai apropiate stele.
Distanța către cele mai apropiate stele
Cel mai aproape (in afara de Soare), steaua în sistem, care poate găsi o planetă potrivită pentru viață - aceasta este Tau Ceti. Este 11,9 ani lumină de Pământ; care este, călătorind cu viteza luminii, înainte de a putea ajunge la 11,9 ani. Ar putea fi, teoretic, planete locuibile, care sunt mai aproape de noi, dar nu de mult.
Pentru a estima cât de departe Tau Ceti, recurg la analogii într-o scară mult mai mică. Imaginați-vă că distanța de la New York, la Perth în Australia - aproximativ jumătate din circumferința Pământului. Cea mai apropiată stea de noi (din nou, nu de numărare Soare) - Proxima Centauri, 4,24 ani lumină de Pământ, dar nu există nici o dovadă că partea ei ar putea fi potrivite pentru viața de pe planetă. În cazul în care distanța până la Tau Ceti - distanța New York - Perth, apoi distanța până la Proxima Centauri - este New York - Berlin. Un pic mai aproape decât Tau Ceti! Dintre toate navele spațiale fără pilot a lansat om în spațiu, atunci tocmai am primit „Voyager 1“, care este acum în 18 de lumină-ore distanță de Pământ. Calatoria sa a durat 37 de ani. În cazul în care distanța până la Tau Ceti - distanța New York - Perth, apoi de la Pământ la „Voyager 1“, la numai trei kilometri: atât Empire State Building la marginea de sud a Greenwich Village. Acest lucru este mult mai puțin decât de la New York la Perth.
De la Pământ la Saturn mai aproape - 200 de metri, două blocuri de Empire State Building la Park Avenue. De la Pământ la Marte - 20 de metri, iar de la Pământ la Lună (cea mai mare distanță la care circulau încă oameni) - doar șapte centimetri! Comparați șapte centimetri și o excursie de jumătate din întreaga lume! Acum ați înțeles ce saltul să apară în tehnologie pentru omenire pentru a cuceri planeta din afara sistemului solar?
Viteza de zbor în secolul XXI
„Voyager-1“ (având dispersat prin praștie gravitațională în jurul Saturn și Jupiter) se îndepărtează de sistemul solar, la o viteză de 17 kilometri pe secundă. De „Interstellar“ nava spatiala „Endyurans“ călătorește de pe Pământ la Saturn timp de doi ani, cu o viteză medie de aproximativ 20 de kilometri pe secundă. Viteza maximă atinsă în secolul XXI, cu ajutorul motoarelor de rachetă, în combinație cu praștii gravitaționale, va fi, în opinia mea, la aproximativ 300 de kilometri pe secundă. Dacă vom merge la Proxima Centauri, la o viteză de 300 de kilometri pe secundă, călătoria va dura 5000 de ani, iar zborul spre Tau Ceti - 13 000 ani. Ceva dolgovato. Pentru a obține acest lucru mult mai rapid, ai nevoie de ceva ca o gaură de vierme la tehnologia secolului XXI.
Tehnologia viitorului îndepărtat
oameni de știință și ingineri ingenioși a pus o mulțime de efort, dezvoltarea principiilor tehnologiilor viitoare, care ar face zboară la aproape viteza o realitate. Veți găsi suficiente informații despre aceste proiecte de pe Internet. Dar mă tem, va găzdui mai mult de o sută de ani înainte de oameni vor fi capabili să le aducă la viață. Cu toate acestea, ele sunt, în opinia mea, sunt convinși că pentru civilizațiile supradezvoltate de călătorie la viteze cuprinse între o zecime din viteza luminii și de mai sus sunt destul de posibil.
Aici sunt trei opțiuni pentru transport la viteză aproape de lumină, care cred că sunt deosebit de interesante. *
* Nu poți lăsa fără atenție și de motoare, care sunt utilizate ca particule elementare de combustibil la viteze apropiate de viteza luminii. O multitudine de astfel de particule (de exemplu, raze gamma sau mezoni pi) sunt formate în procesele de particule anihilare - antiparticulă (de exemplu, electron - pozitron). Utilizarea unei astfel de tehnologii, potrivit unor oameni de știință, va permite să ajungă la viteze de aproximativ ⅔s. Din păcate, antimaterie anihilarea procedee pentru producerea de prea consumatoare de timp și dificil punct de vedere tehnic. Aproximativ științifice. Ed.
fuziune nucleară
fuziune nucleară - cel mai popular dintre cele trei opțiuni. Activitatea de cercetare privind crearea de centrale electrice pe baza fuziunii termonucleare controlate au fost începute în 1950, iar succesul complet al acestor proiecte va fi încununată până în 2050. Un secol de cercetare științifică!
Se spune ceva despre amploarea dificultăților. Să presupunem că până în 2050, lumea va fi o centrală electrică de fuziune, dar ce despre zborurile spațiale pe fuziune trasa? Motoarele de cele mai multe modele de succes va fi în măsură să furnizeze o rată de aproximativ 100 de kilometri pe secundă, iar până la sfârșitul acestui secol și, probabil, până la 300 de kilometri pe secundă. Cu toate acestea, vitezele aproape de lumina va avea nevoie de un complet nou principiu de a folosi termonucleare reacțiilor. Posibilitatea de fuziune poate fi evaluată folosind calcule simple. Când doi deuteriu atomic (hidrogen greu) de îmbinare, formând un atom de heliu, aproximativ 0,0064 greutatea lor (la dur rotunjirii un procent) este transformată în energie. În cazul în care o transformă în energie cinetică (energia de mișcare) a atomului de heliu, acel atom va dobândi viteza de o zecime din viteza luminii. **
** Formula pentru energia cinetică: Mv² / 2, unde M - este masa atomului de heliu și v - viteza. Formula energie eliberată: 0,0064 mc², unde c - a vitezei luminii. (Aici am folosi celebrul principiu al lui Einstein, care prevede că, în cazul în care conversia în masă în energie, cantitatea de energie va fi egală cu. Masa, înmulțită cu pătratul vitezei luminii) echivalând unul cu altul, obținem: v² = 2 x 0,0064c², ceea ce implică faptul că v este aproximativ egal cu c / 10. Aproximativ autor.
De aceea, dacă transformăm toată energia obținută prin sinteză a combustibilului (deuteriu) în mișcare direcțională a navei spațiale, se va ajunge la o viteză de aproximativ C / 10, și în cazul în care să fie inteligente - și mai multe mai mult. În 1968, Freeman Dyson, un fizician mare, a descris și a explorat structura primitivă a navei spațiale pe -Fuziune trase capabil - în mâinile civilizație suficient de avansată - pentru a oferi o astfel de viteză comandă. bombe de fuziune ( „hidrogen“ bombă) explodează emisferică imediat în spatele amortizorului, diametrul care - 20 de kilometri. Exploziile împinge nava înainte, el conduce la Dyson cel mai îndrăzneț a estimat că până la treizecea din viteza luminii. Un design îmbunătățit poate fi capabil să facă mai mult. În 1968, Dyson a ajuns la concluzia că utilizarea acestui tip de motor va fi posibil să nu mai devreme de sfârșitul secolului al XXII, 150 de ani de acum. Eu cred că această estimare este prea optimist.
[…]
Nu contează cat de atractiv ar putea părea toată tehnologia viitorului, cuvântul „viitor“ este cheia aici. Cu tehnologia secolului XXI, suntem în imposibilitatea de a ajunge la alte sisteme stea în mai puțin de o mie de ani drum. Singura noastră, speranță fantomatic pentru zborul interstelar - o gaură de vierme în „Interstellar“, sau chiar un fel de limitare forma de curbura spațiu - timp.
cărți de hârtiee-book