Interstellar. Сахна артындагы илим "- тасмага канааттанбагандар үчүн китеп

2024 Автор: Malcolm Clapton | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 04:03

Lifehacker басылмасы америкалык теориялык физик, Interstellar тасмасынын идеясынын автору Кип Торндун китебинен үзүндү жарыялады. Сүрөттүн сюжетине көптөгөн заманбап физикалык теориялар жана идеялар кошулган, алардын түшүндүрмөсү көпчүлүк учурда көшөгө артында болгон. Андыктан китеп кино сүйүүчүлөргө да, физикага кызыккандарга да жагарына ишенебиз.

Жылдыздар аралык учуу

Биринчи жолугушууда профессор Брэнд Куперге адамзат үчүн жаңы үй табуу үчүн Лазардын экспедициялары жөнүндө айтып берет. Купер мындай деп жооп берет: «Күн системасында жашоого жарамдуу планеталар жок, эң жакын жылдыз миң жыл алыс. Бул, жумшак айтканда, маанисиз. Аларды кайда жибердиңиз, профессор? Эмне үчүн бул маанисиз (эгер колунда курт тешиги жок болсо), эң жакын жылдыздарга чейинки аралыктар канчалык чоң экендиги жөнүндө ойлонуп көрсөңүз, түшүнүктүү болот.

Жакынкы жылдыздарга чейинки аралыктар

Системасында жашоого ылайыктуу планета табыла турган эң жакын (Күндү эсепке албаганда) жылдыз Тау Чети. Ал Жерден 11,9 жарык жылы; башкача айтканда жарык ылдамдыгы менен жүрүп, ага 11, 9 жылда жетүү мүмкүн болот. Теориялык жактан алганда, жашоого ылайыктуу планеталар болушу мүмкүн, алар бизге жакыныраак, бирок көп эмес.

Tau Ceti бизден канчалык алыс экенин баалоо үчүн, келгиле, аналогияны бир топ кичине масштабда колдонолу. Элестеткиле, бул Нью-Йорктон Австралиянын Пертине чейинки аралык – жердин айланасынын жарымына барабар. Бизге эң жакын жылдыз (кайрадан, Күндү эсепке албаганда) Жерден 4, 24 жарык жылы алыстыкта жайгашкан Proxima Centauri, бирок анын жанында жашоого жарамдуу планеталар болушу мүмкүн деген эч кандай далил жок. Тау Цетиге чейинки аралык Нью-Йорк - Перт болсо, Проксима Центавриге чейинки аралык Нью-Йорк - Берлин. Тау Цетиге караганда бир аз жакыныраак! Адамдар тарабынан жылдыздар аралык мейкиндикке учурулган учкучсуз космостук аппараттардын ичинен азыр Жерден 18 жарык саат алыстыкта жайгашкан Voyager 1 эң алыска жетти. Анын сапары 37 жылга созулган. Эгерде Тау Сетиге чейинки аралык Нью-Йорктон Пертке чейинки аралык болсо, анда Жерден Вояжер 1ге чейинки аралык болгону үч километрди түзөт: Эмпайр Стейт Билдингден Гринвич кыштагынын түштүк четине чейин. Бул Нью-Йорктон Пертке караганда алда канча аз.

Ал Жерден Сатурнга дагы жакын - 200 метр, Эмпайр Стейт Билдингден Парк авенюге чейин эки блок. Жерден Марска чейин - 20 метр, ал эми Жерден Айга чейин (адамдар ушул кезге чейин басып еткен эц зор аралык) - жети гана сантиметр! Жети сантиметрди дүйнө жүзү боюнча жарым айлануу менен салыштырыңыз! Эми адамзат Күн системасынан тышкары планеталарды багындыра алышы үчүн технологияда кандай секирик болушу керектигин түшүндүңүзбү?

XXI кылымда учуу ылдамдыгы

Voyager 1 (Юпитер менен Сатурндун айланасындагы гравитациялык салмоорлор менен ылдамдатылган) секундасына 17 километр ылдамдык менен Күн системасынан алыстап баратат. Interstellar-да «Endurance» космостук аппараты Жерден Сатурнга эки жылдын ичинде, секундасына 20 километрге жакын ылдамдык менен барат. 21-кылымда ракетанын кыймылдаткычтарын гравитациялык салмоорлор менен айкалыштырганда жетишүүгө мүмкүн болгон эң жогорку ылдамдык, менин оюмча, секундасына 300 километрге жакын болот. Эгерде биз Проксима Центавриге секундасына 300 километр ылдамдык менен барсак, учуу 5000 жыл, Тау Четиге учуу үчүн 13000 жыл талап кылынат. Бир нерсе өтө узун. XXI кылымдын технологиялары менен мындай аралыкка тезирээк жетүү үчүн курттай тешик сыяктуу нерсе керек.

Алыскы келечектин технологиялары

Окумуштуулар жана инженерлер жарыкка жакын жерде учууну реалдуу кыла турган келечектеги технологиялардын принциптерин иштеп чыгуу үчүн көп күч жумшашты. Мындай долбоорлор тууралуу интернеттен жетиштүү маалымат табасыз. Бирок мен корком, адамдар аларды жашоого алып келгиче жүз жылдан ашык убакыт керек. Бирок, менин оюмча, алар супер өнүккөн цивилизациялар үчүн жарыктын ондон бир ылдамдыгы жана андан жогору ылдамдык менен саякаттоо толук мүмкүн экенине ишенишет.

Бул жерде мага өзгөчө кызыктуу болгон үч жакын жарык саякат варианттары бар *.

Термоядролук синтез

Fusion бул үч варианттын эң популярдуусу. Башкарылуучу термоядролук синтездин негизинде электр станцияларын түзүү боюнча илимий-изилдөө жана тажрыйба-конструктордук иштер 1950-жылы башталган жана бул долбоорлор 2050-жылга чейин толук ийгиликке ээ боло албайт. Гылыми-зерттеу мен эз!рл!кт!

Бул татаалдыктын масштабы жөнүндө бир нерсе дейт. 2050-жылга чейин Жерде термоядролук электр станциялары пайда болсун, бирок термоядролук күч менен космостук учуулар жөнүндө эмне айтууга болот? Эң ийгиликтүү конструкциялардын кыймылдаткычтары секундасына 100 километрге жакын ылдамдыкты камсыздай алат, ал эми ушул кылымдын аягында болжол менен секундасына 300 километрге чейин жетет. Бирок жарыкка жакын ылдамдыктар үчүн термоядролук реакцияларды колдонуунун таптакыр жаңы принциби талап кылынат. Термоядролук синтездин мүмкүнчүлүктөрүн жөнөкөй эсептөөлөр аркылуу баалоого болот. Дейтерийдин эки атому (оор суутек) гелий атомун түзүү үчүн биригишкенде, алардын массасынын болжол менен 0,0064ү (болжол менен бир пайызга тегерек) энергияга айланат. Эгер сиз аны гелий атомунун кинетикалык энергиясына (кыймыл энергиясына) айландырсаңыз, анда атом жарыктын ылдамдыгынын ондон бир ылдамдыгына ээ болот**.

Демек, эгерде биз ядролук отундун (дейтерийдин) синтезинен алынган бардык энергияны космос кораблинин багыттуу кыймылына айландыра алсак, анда биз болжол менен с/10 ылдамдыкка жетебиз, ал эми акылдуу болсок, андан да бир аз жогорураак болот. 1968-жылы эң сонун физик Фриман Дайсон жетишерлик өнүккөн цивилизациянын колунда ушундай масштабдагы ылдамдыкты камсыз кыла ала турган примитивдүү синтез менен иштеген космостук аппаратты сүрөттөп, изилдеген. Термоядролук бомбалар («водороддук» бомбалар) диаметри 20 километрге барабар болгон жарым шардык амортизатордун артында дароо жарылышат. Жарылуулар кемени алдыга түртүп, аны Дайсондун эң тайманбас баалоосу боюнча, жарыктын ылдамдыгынын отуздан бир бөлүгүнө чейин ылдамдатат. Өркүндөтүлгөн дизайн дагы көп нерсеге жөндөмдүү болушу мүмкүн. 1968-жылы Дайсон бул типтеги кыймылдаткычты 150 жылдан кийин XXII кылымдын аягында колдонууга болот деген жыйынтыкка келген. Мен бул баа өтө оптимисттик деп ойлойм.

[…]

Келечектин бардык бул технологиялары канчалык жагымдуу көрүнсө да, бул жерде "келечек" деген сөз маанилүү. 21-кылымдын технологиясы менен башка жылдыз системаларына миңдеген жылдардан аз убакытта жете албайбыз. Жылдыздар аралык учуу үчүн биздин жалгыз элестик үмүтүбүз - Interstellarдагыдай курт тешиктери же мейкиндик-убакыт ийрилигинин кандайдыр бир башка экстремалдык формасы.