"Interestelar. La ciencia detrás de las escenas "- un libro para aquellos que son un poco de película
Los Libros / / December 19, 2019
vuelo interestelar
En la primera sesión, el profesor Marca Cooper dice acerca de las expediciones del programa de "Lázaro", diseñado para encontrar un nuevo hogar para la humanidad. Cooper dice: "En nuestro sistema solar no hay planetas habitables, las estrellas y los mil años más cercanos del camino. Es, por decirlo suavemente, sin sentido. Entonces, ¿dónde has sacado los despidieron, profesor? "¿Por qué es inútil (si la mano no es un agujero de gusano), está claro, si se piensa en cuán grande es la distancia a las estrellas más cercanas.
La distancia a las estrellas más cercanas
El más cercano (aparte del Sol) estrellas en el sistema que se puede encontrar un planeta apto para la vida - se trata de Tau Ceti. Es 11,9 años luz de la Tierra; es decir, que viaja a la velocidad de la luz, antes de que se encuentra a 11,9 años. Podría ser teóricamente planetas habitables que están más cerca de nosotros, pero no por mucho.
Para estimar a qué distancia del Tau Ceti, recurrir a analogías en una escala mucho menor. Imagínese que la distancia desde Nueva York a Perth, en Australia - aproximadamente la mitad de la circunferencia de la Tierra. La estrella más cercana a nosotros (de nuevo sin contar el Sol) - Próxima Centauri, 4,24 años luz de la Tierra, pero no hay evidencia de que su lado podría ser adecuado para la vida en el planeta. Si la distancia a Tau Ceti - la distancia Nueva York - Perth, entonces la distancia a Próxima Centauri - es Nueva York - Berlín. Un poco más cerca de Tau Ceti! De todas las naves espaciales no tripulados lanzaron seres humanos al espacio, a continuación, sólo tiene "Voyager 1", que se encuentra ahora en las 18 horas-luz de la Tierra. Su viaje duró 37 años. Si la distancia a Tau Ceti - la distancia Nueva York - Perth, luego desde la Tierra a la "Voyager 1", a sólo tres kilómetros: tanto desde el Empire State Building en el extremo sur de Greenwich Village. Esto es mucho menos que desde Nueva York a Perth.
De la Tierra a Saturno cercana - 200 metros, a dos cuadras del edificio Empire State Park Avenue. De la Tierra a Marte - 20 metros, y desde la Tierra a la Luna (la distancia máxima a la que todavía viajó personas) - sólo siete centímetros! Comparación de siete centímetros y un viaje de media en todo el mundo! Ahora usted entiende lo que el salto que se produzca en la tecnología para la humanidad a conquistar el planeta fuera del sistema solar?
La velocidad de vuelo en el siglo XXI
"Voyager-1" (que tiene disperso a través de la honda gravitatoria alrededor de Saturno y Júpiter) se mueve lejos del sistema solar a una velocidad de 17 kilómetros por segundo. La nave espacial "interestelar" "" Endyurans viaja desde la Tierra a Saturno durante dos años, con una velocidad media de unos 20 kilómetros por segundo. La velocidad máxima alcanzable en el siglo XXI, el uso de motores de cohetes en combinación con hondas gravitacionales, será, en mi opinión, a unos 300 kilómetros por segundo. Si vamos a Próxima Centauri, a una velocidad de 300 kilómetros por segundo, el viaje dura 5.000 años, y el vuelo a Tau Ceti - 13 000 años. dolgovato algo. Para llegar hasta aquí con mayor rapidez, se necesita algo como un agujero de gusano a la tecnología del siglo XXI.
Tecnología del futuro lejano
científicos e ingenieros ingeniosos ponen mucho esfuerzo, el desarrollo de los principios de las futuras tecnologías que harían volar a velocidades cercanas a la realidad. Va a encontrar suficiente información sobre estos proyectos en Internet. Pero me temo, será el anfitrión de más de cien años antes de que la gente será capaz de traerlos a la vida. Sin embargo, son, en mi opinión, están convencidos de que las civilizaciones superdesarrolladas viajan a velocidades de entre una décima parte de la velocidad de la luz y por encima son bastante posible.
Aquí hay tres opciones para el transporte a velocidades próximas a la luz, que creo que son particularmente interesantes. *
* No se puede dejar sin atención y los motores, que se utilizan como partículas elementales de combustible a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Una pluralidad de tales partículas (por ejemplo, rayos gamma o pi-mesones) se forman en los procesos de partícula aniquilación - antipartícula (por ejemplo, electrón - positrón). El uso de dicha tecnología, según algunos científicos, permitirá alcanzar velocidades de alrededor de ⅔s. Por desgracia, la antimateria aniquilación procesos para la producción de demasiado tiempo y es técnicamente difícil. Aprox. científica. Ed.
fusión nuclear
La fusión nuclear - el más popular de las tres opciones. Los trabajos de investigación sobre la creación de plantas de energía sobre la base de la fusión termonuclear controlada se inició en 1950, y el éxito completo de estos proyectos será coronado hasta 2050. Un siglo de investigación científica!
Se dice algo acerca de la magnitud de las dificultades. Supongamos que en 2050 el mundo será una central de fusión, pero ¿qué pasa con los vuelos espaciales en el trazado de fusión? Los motores de los diseños más exitosos serán capaces de proporcionar una velocidad de unos 100 kilómetros por segundo, y para el final de este siglo y, presumiblemente, de hasta 300 kilómetros por segundo. Sin embargo, las velocidades de cerca de luz tendrán un nuevo principio de utilizar termonucleares reacciones. La posibilidad de fusión puede evaluarse usando cálculos sencillos. Cuando dos de deuterio atómico (hidrógeno pesado) de mezcla, formando un átomo de helio, aproximadamente 0,0064 su peso (en bruto uno por ciento de redondeo) se transforma en energía. Si convertirla en energía cinética (energía de movimiento) del átomo de helio, ese átomo adquirirá la velocidad de un décimo de la velocidad de la luz. **
** La fórmula para la energía cinética: mv² / 2, donde M - es la masa del átomo de helio, y v - velocidad. Fórmula energía liberada: 0,0064 MC², donde c - velocidad de la luz. (Aquí, he utilizado el famoso principio de Einstein, que establece que, si convierte la masa en energía, la cantidad de energía será igual a Mass., Multiplicado por el cuadrado de la velocidad de la luz) que equivale a entre sí, se obtiene: V ² = 2 × 0,0064c², lo que implica que v es aproximadamente igual a c / 10. Aprox. autor.
Por lo tanto, si transformamos toda la energía obtenida a partir de la síntesis de combustible (deuterio) en el movimiento direccional de la nave espacial, que alcanzará una velocidad aproximada de c / 10, y si ser inteligente - y varios más. En 1968, Freeman Dyson, un gran físico, describe y se exploró la estructura primitiva de la nave espacial en fusión-dibujado capaz - en manos civilización suficientemente avanzada - para proporcionar tal velocidad orden. bombas de fusión ( "hidrógeno" bomba) explosión semiesférica inmediatamente detrás del amortiguador, el diámetro de los cuales - 20 kilómetros. Explosiones empujar el barco hacia delante, llevándolo a la Dyson más atrevido estimado que hasta una trigésima parte de la velocidad de la luz. Un diseño mejorado puede ser capaz de hacer más. En 1968, Dyson llegó a la conclusión de que el uso de este tipo de motor será posible no antes de finales del siglo XXII, 150 años a partir de ahora. Creo que esta estimación es demasiado optimista.
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No importa lo atractivo que pueda parecer toda la tecnología del futuro, la palabra "futuro" es la clave aquí. Con la tecnología del siglo XXI, no podemos llegar a los otros sistemas de estrellas en menos de un millar de años el camino. Nuestra única esperanza espectral de vuelo interestelar - un agujero de gusano en "interestelar", o incluso algún tipo de limitación de forma de la curvatura del espacio - tiempo.
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