2024 Szerző: Malcolm Clapton | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 03:59
A Lifehacker kivonatot közöl Kip Thorne amerikai elméleti fizikus, a Csillagközi film ötletének szerzője könyvéből. A kép cselekményébe sok modern fizikai elmélet és ötlet szövődik, amelyek magyarázata többnyire a színfalak mögött húzódott meg. Ezért biztosak vagyunk abban, hogy a könyv a filmrajongók és a fizika iránt érdeklődők számára egyaránt tetszeni fog.
Csillagközi repülés
Az első találkozáskor Brand professzor mesél Coopernek a Lázár-expedíciókról, hogy új otthont találjanak az emberiségnek. Cooper így válaszol: „A Naprendszerben nincsenek lakható bolygók, és a legközelebbi csillag ezer évre van tőle. Ez enyhén szólva értelmetlen. Szóval hova küldted őket, professzor? Hogy ez miért értelmetlen (ha nincs kéznél féreglyuk), világos, ha belegondolunk, milyen nagy a távolság a legközelebbi csillagoktól.
Távolságok a legközelebbi csillagoktól
A legközelebbi (a Napot nem számítva) csillag, amelynek rendszerében életre alkalmas bolygó található, a Tau Ceti. 11,9 fényévre van a Földtől; vagyis fénysebességgel haladva 11,9 év múlva lehet elérni. Elméletileg létezhetnek életre alkalmas bolygók, amelyek közelebb vannak hozzánk, de nem sokkal.
Annak felmérésére, hogy Tau Ceti milyen messze van tőlünk, használjunk egy sokkal kisebb méretű analógiát. Képzeld el, hogy ez a távolság New York és Perth között Ausztráliában – a Föld kerületének körülbelül a fele. A hozzánk legközelebb eső csillag (ismét a Napot nem számítva) a Proxima Centauri, 4,24 fényévnyire a Földtől, de nincs bizonyíték arra, hogy mellette lehetnek lakható bolygók. Ha a Tau Ceti távolsága New York - Perth, akkor a Proxima Centauri távolsága New York - Berlin. Kicsit közelebb, mint Tau Ceti! Az emberek által a csillagközi űrbe indított pilóta nélküli űrszondák közül a Voyager 1 jutott a legtávolabbra, amely jelenleg 18 fényórányira van a Földtől. Útja 37 évig tartott. Ha a Tau Ceti távolsága New York és Perth közötti távolság, akkor a Föld és a Voyager 1 távolsága mindössze három kilométer: az Empire State Buildingtől Greenwich Village déli széléig. Ez sokkal kevesebb, mint New Yorkból Perthbe.
Még közelebb van a Szaturnuszhoz a Földtől – 200 méterre, két háztömbnyire az Empire State Buildingtől a Park Avenue-ig. A Földtől a Marsig - 20 méter, és a Földtől a Holdig (a legnagyobb távolság, amelyet az emberek eddig megtett) - csak hét centiméter! Hasonlíts össze hét centimétert egy fél világkörüli utazással! Most már érted, milyen ugrásra van szükség a technológiában ahhoz, hogy az emberiség meghódítsa a Naprendszeren kívüli bolygókat?
Repülési sebesség a XXI
A Voyager 1 (a Jupiter és a Szaturnusz körüli gravitációs hevederekkel felgyorsítva) másodpercenként 17 kilométeres sebességgel távolodik a Naprendszertől. Az Interstellarban az Endurance űrszonda két év alatt jut el a Földtől a Szaturnuszig, körülbelül 20 kilométer/másodperc átlagsebességgel. A 21. században elérhető legnagyobb sebesség, ha rakétahajtóműveket alkalmaznak gravitációs csúzlival kombinálva, véleményem szerint körülbelül 300 kilométer per másodperc lesz. Ha 300 kilométer/másodperc sebességgel utazunk a Proxima Centauriba, akkor a repülés 5000 évig tart, a Tau Cetibe tartó repülés 13000 évig. Valami túl hosszú. Ahhoz, hogy a XXI. század technológiáival gyorsabban eljuthasson ilyen távolságra, valami féregjáratra van szüksége.
A távoli jövő technológiái
Az agyafúrt tudósok és mérnökök mindent megtettek annak érdekében, hogy kidolgozzák a jövőbeli technológiák alapelveit, amelyek valósággá tennék a fényközeli repülést. Az ilyen projektekről elegendő információt talál az interneten. De attól tartok, több mint száz évnek kell eltelnie, mire az emberek képesek lesznek életre kelteni őket. Véleményem szerint azonban meggyőznek arról, hogy a szuperfejlett civilizációk számára a fénysebesség egytizedével vagy annál nagyobb sebességgel való utazás teljesen lehetséges.
Íme három olyan, közel könnyű utazási lehetőség, amelyeket különösen érdekesnek találok *.
Termonukleáris fúzió
A három lehetőség közül a fúzió a legnépszerűbb. A szabályozott termonukleáris fúzióra épülő erőművek létrehozására irányuló kutatás-fejlesztési munka 1950-ben kezdődött, és ezeket a projekteket csak 2050-ben koronázzák meg teljes sikerrel. A kutatás és fejlesztés évszázada!
Ez mond valamit a komplexitás mértékéről. 2050-re jelenjenek meg a termonukleáris erőművek a Földön, de mit lehet mondani a termonukleáris tolóerővel végzett űrrepülésekről? A legsikeresebb konstrukciók motorjai körülbelül 100 kilométer/másodperces, a század végére pedig feltehetően akár 300 kilométer/másodperces sebességet is képesek biztosítani. A fényhez közeli sebességeknél azonban a termonukleáris reakciók alkalmazásának teljesen új elvére lesz szükség. A termonukleáris fúzió lehetőségeit egyszerű számításokkal lehet felmérni. Amikor a deutérium (nehézhidrogén) két atomja héliumatommá olvad össze, tömegük nagyjából 0,0064-e (körülbelül egy százalék) alakul át energiává. Ha egy héliumatom kinetikus energiájává (mozgási energiájává) alakítja át, akkor az atom a fénysebesség egytizedének sebességét fogja elérni**.
Ezért, ha a nukleáris üzemanyag (deutérium) fúziójából nyert összes energiát az űrhajó irányított mozgásává tudjuk alakítani, akkor körülbelül c / 10 sebességet érünk el, és ha okosak vagyunk, akkor még egy kicsit nagyobb sebességet is elérünk. 1968-ban Freeman Dyson, egy figyelemre méltó fizikus egy primitív fúziós meghajtású űrhajót írt le és vizsgált meg, amely - egy kellően fejlett civilizáció kezében - képes ilyen nagyságrendű sebességet biztosítani. Közvetlenül a 20 kilométer átmérőjű félgömb alakú lengéscsillapító mögött termonukleáris bombák ("hidrogénbombák") robbannak fel. A robbanások előretolják a hajót, Dyson legmerészebb becslései szerint a fénysebesség harmincadára felgyorsítva. Egy fejlettebb kialakítás többre is képes lehet. 1968-ban Dyson arra a következtetésre jutott, hogy egy ilyen típusú motort legkorábban a XXII. század végén, 150 év múlva lehet használni. Szerintem ez az értékelés túlságosan optimista.
[…]
Bármennyire is vonzónak tűnik a jövő technológiái, a „jövő” szó kulcsfontosságú itt. A 21. századi technológiával kevesebb mint ezer éven belül nem tudunk más csillagrendszereket elérni. Egyetlen kísérteties reményünk a csillagközi repülésre egy féreglyuk, mint az Interstellarban, vagy a tér-idő görbület más extrém formája.
Ajánlott:
5 fajta kapcsolat azoknak, akik nem alkalmasak a monogámiára
A Lifehacker elmondja, milyen alternatívák léteznek a monogám kapcsolatokra, kivéve egy olyan nyilvánvaló és kevéssé releváns ellentétet, mint a poligámia
Mi lenyűgözi a "Csillagokhoz" című filmet - egy dráma a magányról vagy a "Csillagközi" fordítva
A Lifehacker elmondja, hogy néhány hiányosság ellenére miért kell megnézni a "Csillagokhoz" című filmet. És a moziban van
6 tipp azoknak, akik egy konferencián szeretnének új ismeretségeket kötni, és nem csak "névjegykártyát váltani"
Bármely nagyobb rendezvény – legyen az konferencia vagy bártábor – ma remek hely az üzleti kapcsolatok kialakítására, és az egyedi képességekkel, ötletekkel és gyakran lehetőségekkel rendelkező emberek körébe való bekerülésre. Ám az idő és a kommunikációs készség hiánya miatt a fejlesztők, az újonnan kidolgozott startup-menedzserek és még sok blogger is unalmas névjegykártyacserévé változtatja „konferenciára való utazását”, és az okostelefonjukat bámulja.
ÁTTEKINTÉS: „A Kawasaki szabályai. Kemény útmutató azoknak, akik maguk mögött akarják hagyni a versenyt"
Könyvajánló: "A Kawasaki-szabályok. Kemény útmutató a verseny hátrahagyásához"
ÁTTEKINTÉS: "Mezítláb a felhőkben" - azoknak, akik félnek repülni, és nem csak
Kézikönyv azoknak, akik félnek repülni, vagy akiket őrülten érdekel, hogyan zajlik belülről a légi személyszállítás folyamata. Mi történik, ha egy repülőgép motorja kigyullad? Ki a hibás a késésekért, és miért tilos az utastérben dohányozni?