Kosmos

Võimalik võib olla kiiremast kui kergem lõimel töötav kosmoselaev

Võimalik võib olla kiiremast kui kergem lõimel töötav kosmoselaev



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

See selleks. Olete otsustanud, et 2020. aastast on piisanud. Olete loonud kosmoselaeva ja teinud valiku lahkumiseks lähimale elamiskõlblikule planeedile. Ükski traditsioonilistest potentsiaalselt elamiskõlblikest läheduses asuvatest naabritest, nagu Marss, Veenus või Titan, ei tee kärpimist. Selle asemel, et riskida enam 2020. aasta katastroofide üle elamisega, on teie parim valik lennata välja ühe meie lähima tähtedevahelise naabri juurde. 2017. aastal teatasid astronoomid, et meie lähimal naabril Proxima Centauril on mitu potentsiaalselt elamiskõlblikku eksoplaneeti. Tundub, et see võib olla teie järgmine sihtkoht. Kui kaua võtab aga aega teie uude koju jõudmine meie praeguse tehnoloogiaga? Võrdluseks võib öelda, et rakett Saturn V, mis viis kosmoseaparaadi Apollo 11 kosmosesse, sõitis veidi üle 40 000 kilomeetrit tunnis.

Oletame siiski, et teie kosmoselaev võib saavutada sama tippkiiruse kui Parkeri päikeseproov, otse selle all 700 000 kilomeetrit per tund. Kui kaua võtab teil aega Proxima Centauri juurde jõudmine, mis asub Maast umbes 4,2 valgusaasta kaugusel? Mõned kuud? Aastad? Aastakümned? Eeldades, et saate reisida sama kiiresti kui Parkeri päikesesond, kuluks selleks umbes 6600 aastat teie sihtkohta jõudmiseks. Ükski gameplay ei hoia teid nii kaua meelelahutusena, arvestades, et olete leidnud viisi ellujäämiseks. Oletame, et kui teil oleks võimalik liikuda ainult Apollo 11 kosmoseaparaadi kiirusel, võtaks see teid Proxima Centaurile jõudmiseks 113 000 aastat.

Loimemõõturite mõistmiseks peate mõistma valguse kiirust

Võib-olla on meil teie muredele lahendus. Lõime ajam. Enne kui me isegi loimekiirusele hüppame, peate täielikult mõistma meie universumi tohutut suurust ja valgusaastate kontseptsiooni.

Kuna universum on kujuteldamatult suur, kipuvad teadlased objektide vahelise kauguse kirjeldamiseks kasutama valgusaastaid. Lühidalt, valgusaasta on kaugus, mis valgus läbib ühe Maa aasta jooksul. Valgus on kiireim asi meie universumis, liikudes umbes kiirusega 186 000 miili või 300 000 km sekundis. Üks valgusaasta on umbes 6 triljonit miili ehk 9 triljonit km. Kui soovite reisida millessegi veidi lähemale, nagu Päike, oleks vaja 8,3 minutit sihtkohta jõudmiseks valguskiirusel liikumine.

Kui soovite siiski minna meie lähimasse suurde galaktikasse Andromedasse, võtaks see teid 2,5 miljonit valgusaastat. Isegi kui inimesed suudaksid luua laeva, mis võiks liikuda valguskiirusel, oleks meie potentsiaalsed sihtkohad siiski piiratud. Palju lihtsam, kuid siiski tüütu. Nagu me ütlesime, on universum kujuteldamatult suur. Kas saaksime siiski luua laeva, mis sõidab kiiremini kui valgus? Ehkki see kõlab nagu midagi teie lemmik ulmeesitusest või -filmist, ei pruugi lõimelöömine sugugi nii ebareaalne kui kunagi arvati.

Tegelikult võib see olla meie ellujäämise jaoks ülioluline. "Ma ei usu, et inimkond elab järgmise tuhande aasta jooksul ellu, kui me ei levita kosmosesse. Liiga palju õnnetusi võib juhtuda ühel planeedil. Kuid ma olen optimist. Me pöördume tähtede poole , "ütles varalahkunud Stephen Hawking.

17 FAKTI RUUMIDEVAHELISEST RAAMATUST, MIS UNISTAD RUUMIST

Lõimemootor ulmekirjanduses

Legendaarses Star Treki filmi- ja telesaadete frantsiisis kirjeldati lõimajõu tehnoloogiat kui masinat, mis on loodud "kosmosega manipuleerimiseks, liikumisseaduste rikkumiseks. Teete väikseima vea, varjatate lõimevälja, purustate see laev. "

Tundub lahe, eks?

Põhimõtteliselt võimaldab lõimajõud kosmoseuurijatel liikuda kiiremini kui valguse kiirus. Star Trekis töötas see "lõimeväljade" genereerimisega, moodustades alamruumi mulli, mis ümbritses tähelaeva, moonutades kohalikku aegruumi pidevust ja liigutades tähelaeva kiirusega, mis võib oluliselt ületada valguskiirust. See väljamõeldud 24. sajandi seade võimaldab Star Trekis kogu tähtedevahelist uurimist ja kaubandust. Ent mis saab reaalsusest?

Lõngakiirus ees: mis on lõimajõud?

Nagu mainitud, võimaldaks meie väljamõeldud maailmas lõimeülekanne manipuleerida aegruumiga ise, kasutades sõna otseses mõttes ära füüsika lünka, et liikuda kiiremini kui valgus. Päris lõimajooksule lähim asi on tuntud kui Alcubierre lõimajõud, mis on endiselt vaid teoreetiline konstruktsioon. See põhineb Mehhiko füüsiku Miguel Alcubierre 1994. aastal avaldatud väga spekulatiivsel füüsikapaberil, mis pakkus väidetavalt kehtivat lahendust aegruumi ja energia vastastikmõjule.

Miks me peaksime midagi sellist tegema? Võite tänada Einsteini. Albert Einsteini erirelatiivsusteooria on meie arusaama universumist juhtinud juba üle sajandi. Teadlased on tegutsenud relativistliku universumi kehtestatud piirangute alusel. Üks nendest kavandatud piirangutest keskendub ideele, et valguse kiirus on ületamatu universaalne kiirusepiirang.

See tähendab, et sellised asjad nagu valgusest kiirem kosmosereis on võimatu. Alcubierre vastus? Ta usub, et aegruumi painutamine võiks olla lahendus. Kuidas see toimiks?

Kuidas teie lõimajõud töötaks?

Läheme tagasi oma kosmosereisi juurde Proxima Centauri näitele. Sel juhul on meil tavalise kosmoselaeva asemel uus ja täiustatud laev, millele on paigaldatud Alcubierre lõimajuhtimistehnoloogia. Kuidas see toimiks? Lihtsamalt öeldes, kui teie laev sõidab Proxima Centaurisse, paneks see tema ees oleva ruumi kokku tõmbuma, samal ajal kui selle taga olev ruum laieneb. Teie laev liiguks aegruumis mullis ehk nn tasase ruumi „lõimemullina“.

Einsteini väljavõrrandite lahendust, mis võimaldaks seda lõimekiirusel liikumist, nimetatakse "Alcubierre'i mõõdikuks". Kujutage ette, et korjasite koos toanaabriga voodilina oma voodile ja ajasid selle sirgeks, hoides igast nurgast nii, et see oleks voodi kohal riputatud, täiesti tasane ja stabiilne. Kui peaksite laskma ümmarguse kristallkuuli ja laskma sellel sellel lehel istuda, tekitaks see taande, "painutades" kangast. See saab olema teie kosmoselaev oma lõimemulli sees ja leht on aegruum. Meie kosmoselaev ei tee ainult kosmoses mõlki; see tõmbab osa aegruumist enda poole (laieneb) ja surub aegruumi selle taha (kokkutõmbumine).

Nagu kirjeldas Matt Williams, Universe Today, "Kuna laev ei liigu selles mullis, vaid seda kantakse piirkonna enda liikumisel, siis tavapärased relativistlikud efektid, näiteks aja laienemine, ei kehti. Seega aegruumi reeglid ja relatiivsusseadusi tavapärases tähenduses ei rikutaks. "

Meie laev ei riku Einsteini võrrandeid tänu "Alcubierre mõõdikule". See nähtus annaks meie unikaalsele kosmoselaevale erilised omadused. Me võiksime oma mulli piires sihtkohta jõuda kiiremini kui valgusvihk, mis liigub väljaspool meie lõimemulli. Huvitav on see, et aegruumi kangast ei piira Einsteini pakutud valguse kiirus.

Warp Drive'iga on mõned probleemid

Mis tüüpi kosmoselaeva peaksime selleks tegema? Peaksime looma jalgpallikujulise kosmoseaparaadi, mis ümbritseb seda massiivse rõngaga, et oleks võimalik kiiremini kui valgusrännak. Mõelge tohutule laevale, mida esitati tähtedevahelisel või isegi 2001. aastal: Kosmose Odüsseia. Laeva ümber tiirutav ring oleks valmistatud "eksootilisest ainest", mis põhjustaks aegruumi selle ümber kõverdumist, luues ülalkirjeldatud stsenaariumi. Tulles tagasi meie lõimemullide selgituse juurde, suudaksime läbida umbes kümnekordse valguskiiruse.

Miks me seda ei rahasta? Kosmoselaeva ülesehitamiseks piisavalt võimas kosmoselaev peaks olema massiivne. Minimaalne vajalik energiakogus oleks umbes võrdne Jupiteri planeedi massienergiaga.

Kuid hiljuti on teadlased oma häält muutnud. Kas see oleks võimalik?

Harold "Sonny" White NASA Johnsoni kosmosekeskusest ütleb: "Lootust on." Tähetevahelise kosmoselennu arutamiseks peetud 100-aastase tähelaeva sümpoosionil rääkis ta võimalusest luua Alcubierre lõimajõud. Esialgu usuti, et meie laeva rõngas peab olema täiuslik ring, mis muudab selle disaini veelgi keerulisemaks. Kuid White'i uued arvutused pakuvad, et meie laeva ümber ring oleks rohkem sõõrikujuline.

See võib kosmoseaparaati käivitada sondi Voyager 1 massienergia abil. Veel hiljuti kinnitas NASA avaldatud aruanne, et kosmoseagentuur on vähemalt tõsiselt uurinud lõimajuhtimistehnoloogiat, et tähtedevahelise reisi saavutamiseks on vaja mitut sammu, ja see võib võtta lugematuid aastaid, enne kui meist saab planeetidevaheline liik. Veelgi enam, sinna jõudmiseks on vaja veel mitmeid samme. Lihtsalt Marsi isemajandava tsivilisatsiooni loomine saab olema monumentaalne ülesanne.

Nagu Elon Musk kunagi ütles: „Peab olema ristumiskoht soovivatest inimestest ja inimestest, kes saavad endale lubada minna ... ja sellest komplektide ristmikust peab olema piisav, et luua isetegevus tsivilisatsiooni säilitamine. "

Kuid lõimajooksu tehnoloogia võiks olla oluline esimene samm. Seni võime lootused panna ioonide käitamise arendamisse.

Kas arvate, et meil on lähitulevikus lõimajõu tehnoloogia? Kuhu sa reisiksid?


Vaata videot: Kuidas teha kasvustrateegia 10 korda kiiremini? (August 2022).