„Interstellar. Wissenschaft hinter den Kulissen „- ein Buch für diejenigen, die ein wenig Film sind
Bücher / / December 19, 2019
interstellarer Flug
In der ersten Sitzung, sagt Professor Marke Cooper über die Expeditionen des Programms „Lazarus“, entworfen, um eine neue Heimat für die Menschheit zu finden. Cooper sagt: „In unserem Sonnensystem gibt es keine bewohnbaren Planeten, Sterne und die nächsten tausend Jahre die Art und Weise. Es ist, um es milde auszudrücken, sinnlos. Also, wo hast du sie bekommen abgeschickt, Professor? „Warum es sinnlos ist (wenn die Hand nicht ein Wurmloch ist), ist es klar, wenn man bedenkt, wie groß der Abstand zu den nächsten Sternen.
Die Entfernung zu den nächsten Sternen
Die nächstgelegene (abgesehen von der Sonne) Stern in dem System, das einen Planeten geeignet für das Leben finden - das ist Tau Ceti. Es ist 11,9 Lichtjahre von der Erde; das heißt, mit Lichtgeschwindigkeit reisen, bevor es in 11,9 Jahren erreicht werden kann. Könnte theoretisch bewohnbaren Planeten sein, die näher an uns sind, aber nicht viel.
Um abzuschätzen, wie weit der Tau Ceti entfernt, in einem viel kleineren Maßstab zu Analogien zurückgreifen. Stellen Sie sich vor, dass der Abstand von New York nach Perth in Australien - etwa der Hälfte des Erdumfang. Der nächste Stern zu uns (wieder zu zählen nicht der Sonne) - Proxima Centauri, 4,24 Lichtjahre von der Erde entfernt, aber es gibt keinen Beweis, dass ihre Seite für das Leben auf dem Planeten geeignet sein könnte. Wenn der Abstand zu Tau Ceti - der Abstand in New York - Perth, dann ist die Entfernung zu Proxima Centauri - ist New York - Berlin. Ein wenig näher als Tau Ceti! Von den unbemannten Raumschiffen Menschen in den Weltraum geschossen, dann habe gerade „Voyager 1“, die von der Erde jetzt in den 18 Lichtstunden entfernt. Seine Reise dauerte 37 Jahre. Wenn der Abstand zu Tau Ceti - der Abstand in New York - Perth, dann von der Erde zum „Voyager 1“, nur drei Kilometer: sowohl aus dem Empire State Building in den südlichen Rand von Greenwich Village. Das ist viel weniger als von New York nach Perth.
Von der Erde zum Saturn näher - 200 Meter, zwei Blöcke vom Empire State Building zu Park Avenue. Von der Erde zum Mars - 20 Metern und von der Erde zum Mond (der größte Abstand, bei dem den Menschen immer noch an) - nur sieben Zentimeter! Vergleichen sieben Zentimeter und eine halbe Reise um die Welt! Jetzt verstehen Sie, was der Sprung für die Menschheit zu erobern in der Technologie kommen die Planeten außerhalb des Sonnensystems?
Die Fluggeschwindigkeit in dem XXI Jahrhundert
„Voyager-1“ bewegt sich weg von der Solaranlage bei einer Geschwindigkeit von 17 Kilometern pro Sekunde (nachdem mittels Gravitations Schlinge um Saturn und Jupiter dispergiert). Das „Interstellar“ Raumschiff „Endyurans“ reist von der Erde zum Saturn seit zwei Jahren bei einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von etwa 20 Kilometern pro Sekunde. Höchstgeschwindigkeit erreichbar in der XXI Jahrhunderts, mit Raketenmotoren in Kombination mit Gravitations Schleuder, wird, meiner Meinung nach, etwa 300 Kilometer pro Sekunde. Wenn wir zu Proxima Centauri gehen, mit einer Geschwindigkeit von 300 Kilometern pro Sekunde, wird die Reise 5000 Jahre dauern, und der Flug nach Tau Ceti - 13 000 Jahren. Etwas dolgovato. Um dies zu weit schneller zu erhalten, müssen Sie so etwas wie ein Wurmloch zu der XXI Jahrhundert Technologie.
Technologie der fernen Zukunft
Geniale Wissenschaftler und Ingenieure haben viel Mühe, die Grundsätze der künftigen Technologien zu entwickeln, die auf fliegen fast die Geschwindigkeit eine Realität machen würde. Sie werden genügend Informationen über diese Projekte im Internet finden. Aber ich fürchte, mehr als 100 Jahre Gastgeber vor Menschen in der Lage sein werden, sich zum Leben zu erwecken. Allerdings sind sie, meiner Meinung nach, sind davon überzeugt, dass für die overdeveloped Zivilisationen mit Geschwindigkeiten zwischen einem Zehntel Reisen mit Lichtgeschwindigkeit und oben durchaus möglich ist.
Hier sind drei Möglichkeiten für den Transport in nahezu Lichtgeschwindigkeit, dass ich denke, sind besonders interessant. *
* Sie können ohne Aufmerksamkeit und Motoren nicht verlassen, die als Brennstoff Elementarteilchen mit Geschwindigkeiten nahe an die Lichtgeschwindigkeit verwendet werden. Eine Vielzahl solcher Partikel (beispielsweise Gammastrahlen oder pi--Mesonen) sind in den Verfahren der Auslöschung Teilchen gebildet - antiparticle (z.B. Elektron - Positron). Die Verwendung einer solchen Technologie, nach Meinung einiger Wissenschaftler, ermöglicht Geschwindigkeiten von etwa ⅔s zu erreichen. Leider Antimaterie Vernichtung Prozesse für die Herstellung von zu zeitaufwendig und technisch schwierig. Ca.. wissenschaftlich. Ed.
Kernfusion
Die Kernfusion - die beliebteste der drei Optionen. Die Forschungsarbeiten über die Schaffung von Kraftwerken auf der Basis der kontrollierten Kernfusion wurden bis zum Jahr 2050 im Jahr 1950 und der vollständige Erfolg dieser Projekte wird gekrönt gestartet. Ein Jahrhundert der wissenschaftlichen Forschung!
Es sagt etwas über das Ausmaß der Schwierigkeiten. Nehmen wir an, bis zum Jahr 2050 wird die Welt für ein Fusionskraftwerk, aber was Raumflüge auf die fusions gezogen? Die Motoren der erfolgreichsten Design in der Lage, eine Geschwindigkeit von etwa 100 Kilometern pro Sekunde zur Verfügung zu stellen, und bis zum Ende dieses Jahrhunderts und vermutlich bis zu 300 Kilometern pro Sekunde. Jedoch nahezu Lichtgeschwindigkeit wird ein völlig neues Prinzip der Verwendung von thermonuklearen Reaktionen benötigen. Die Möglichkeit einer Fusion mit einfachen Berechnungen bewertet werden. Wenn zwei atomare Deuterium (schwerer Wasserstoff) merge, ein Heliumatom bildet, etwa 0,0064 ihr Gewicht (bei rauhen Rundung ein Prozent) wird in Energie umgewandelt. Wenn wandelt es in kinetische Energie (Bewegungsenergie) des Heliumatoms, das Atom die Geschwindigkeit von einem Zehntel der Lichtgeschwindigkeit erwerben. **
** Die Formel für die kinetische Energie: Mv² / 2, wobei M - die Masse des Heliumatom ist, und V - Geschwindigkeit. Formula Energie freigesetzt: 0,0064 mc², wobei c - Lichtgeschwindigkeit. (Hier verwende ich das berühmte Einsteinsche Prinzip, in dem es heißt, wenn Sie Masse in Energie umwandeln, die Menge an Energie wird gleich Mass., Durch das Quadrat der Lichtgeschwindigkeit) gleich miteinander multipliziert, so erhalten wir: v² = 2 × 0,0064c², was etwa v impliziert, dass gleich c / 10. Ca.. Autor.
Wenn wir also die gesamte Energie aus dem Kraftstoffsynthese (Deuterium) erhalten Transformation in gerichtete Bewegung des Satelliten, wird es eine Geschwindigkeit von etwa c / 10, und wenn klug sein erreichen - und mehrere mehr. Im Jahr 1968, Freeman Dyson, ein großer Physiker, beschrieben und erkundete die primitive Struktur des Satelliten auf Fusion gezogenen Lage - in den Händen ausreichend fortgeschrittene Zivilisation - so schnell zur Verfügung zu stellen bestellen. Fusion Bomben ( „Wasserstoff“ bomb) explodier halbkugeligen unmittelbar hinter dem Dämpfer, dessen Durchmesser - 20 Kilometer. Explosions schiebt das Schiff nach vorn, um ihn zu dem kühnsten Dyson fahren, dass geschätzt von der Geschwindigkeit des Lichts zu dreißigsten one-up. Ein verbessertes Design kann in der Lage sein, mehr zu tun. Im Jahr 1968 kam Dyson zu dem Schluss, dass die Verwendung dieser Art von Motor möglich sein wird, nicht früher als das Ende des XXII Jahrhunderts, nur 150 Jahre. Ich glaube, dass diese Schätzung zu optimistisch ist.
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Egal, wie attraktiv sie können alle scheinen die Technologie der Zukunft, das Wort „Zukunft“ ist hier der Schlüssel. Mit der Technologie des XXI Jahrhunderts, sind wir nicht in der Lage, die anderen Sternsysteme in weniger als tausend Jahren die Art und Weise zu erreichen. Unsere einzige Phantom Hoffnung auf eine interstellare Flug - ein Wurmloch in „Interstellar“ oder sogar eine Art von Form der Krümmung der Raumbegrenzung - Zeit.
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