Als iemand met stralende ogen op straat naar je toe zou komen en zou zeggen dat de zon van zijn plaats kan worden bewogen en samen met haar, geliefden, op pad zou gaan om over de uitgestrekte gebieden van het universum te surfen, zou je dan doordrongen zijn? Nauwelijks. In plaats daarvan begonnen ze zich de adressen te herinneren van de dichtstbijzijnde klinieken waaruit hij had kunnen ontsnappen. Maar de vraag is, ziet u, een interessante. Madmen zijn zo meesterlijk. Kan de ster inderdaad worden verplaatst? Bijvoorbeeld degene die de zon wordt genoemd.
Sprookje is een leugen
Wanneer er te gewaagde ideeën op de pagina's van sciencefictionromans verschijnen, raken ze de geest in vervoering en veroorzaken langdurige polemieken en ideologische discussies. Wanneer natuurkundigen met overdreven gewaagde ideeën komen, veroorzaken ze hysterie.
Neem bijvoorbeeld de onvergetelijke Jules Verne. Of het nu een echte profeet was of een onuitputtelijke bron van inspiratie voor de makers van vooruitgang, Monsieur Verne heeft niet alleen een onschatbare bijdrage geleverd aan de literatuur, maar ook aan de techniek. Tientallen, zo niet honderden door hem beschreven uitvindingen migreerden van pagina's die naar bedwelmend avontuur ruikten naar het echte leven. Ook in zijn werken zijn er tal van mislukkingen, maar de criticus zwijgt over deze kwestie. Zeg, het Victoriaanse tijdperk, naïeve mensen, stoommachines in mijn hoofd - wat moet ik van hen afnemen? Het veld is nieuw, experimenteel en alleen degenen die niets doen, vergissen zich niet. Ja, en de wijsheid van generaties wordt in ons land min of meer gerespecteerd. Maar tijdgenoten worden meestal niet gespaard - ze bekritiseren wat de moeite waard is.
Zo'n lot wachtte de filosoof Olaf Stapledon, die een onovertroffen beschrijving van de evolutie van de geest creëerde in het boek 'The Creator of the Stars', en de sciencefictionschrijver Larry Niven, die de beroemde 'Ring World' schreef, het eigendom van sciencefiction, en de theoretisch fysicus Freeman Dyson, de vader van de kwantumelektrodynamica, beter bekend bij het gewone volk vanwege zijn extravagante project van geavanceerde energie. Waarom precies deze namen en deze verdiensten? Ze zijn allemaal verenigd door hetzelfde idee. Een idee ontleend aan de werken van de grondlegger van de kosmonautiek Konstantin Tsiolkovsky. Het idee om ons armatuur te gebruiken als pure, onuitputtelijke energiebron. En het gaat niet om alledaagse zonnepanelen - ga hoger! De essentie van het concept is om een kolossale structuur te creëren die alle uitgestraalde energie van een ster (of het grootste deel ervan) in de ruimte zal verzamelen. Er is geen nacht in de ruimtegeen bewolkt weer - de zon schijnt altijd, en het geeft de ruimte werkeloos een onvoorstelbare terawatt aan energie die nu en honderden generaties later ten behoeve van de mensheid zou kunnen worden gebruikt. “Geluk is een geschenk voor iedereen. En laat niemand beledigd weggaan! " - gewoon niet zoals in de "Roadside Picnic" van de Strugatskys, maar in de meest humanistische zin. Tsiolkovsky verwachtte een dergelijke constructie in de vorm van een ‘ketting en ringen van ruimteregelingen’ rond de zon. Stapledon in de jaren dertig heroverwoog de oorspronkelijke vorm en sloot deze in een torus - een cirkelvormige cilinder, een "donut". Dyson, die de "Star Maker" ontmoette na zijn afstuderen aan de universiteit van Cambridge in 1945, herzag het gewaagde idee radicaal en gaf het de vorm van een bol.die nu en honderden generaties later ten behoeve van de mensheid zou kunnen worden gebruikt. “Geluk is een geschenk voor iedereen. En laat niemand beledigd weggaan! " - gewoon niet zoals in de "Roadside Picnic" van de Strugatskys, maar in de meest humanistische zin. Tsiolkovsky verwachtte een dergelijke constructie in de vorm van een ‘ketting en ringen van ruimteregelingen’ rond de zon. Stapledon in de jaren dertig heroverwoog de oorspronkelijke vorm en sloot deze in een torus - een cirkelvormige cilinder, een "donut". Dyson, die de "Star Maker" ontmoette na zijn afstuderen aan de universiteit van Cambridge in 1945, herzag het gewaagde idee radicaal en gaf het de vorm van een bol.die nu en honderden generaties later ten behoeve van de mensheid zou kunnen worden gebruikt. “Geluk is een geschenk voor iedereen. En laat niemand beledigd weggaan! " - gewoon niet zoals in de "Roadside Picnic" van de Strugatskys, maar in de meest humanistische zin. Tsiolkovsky verwachtte een dergelijke constructie in de vorm van een ‘ketting en ringen van ruimteregelingen’ rond de zon. Stapledon in de jaren dertig heroverwoog de oorspronkelijke vorm en sloot deze in een torus - een cirkelvormige cilinder, een "donut". Dyson, die de "Star Maker" ontmoette na zijn afstuderen aan de universiteit van Cambridge in 1945, herzag het gewaagde idee radicaal en gaf het de vorm van een bol. Tsiolkovsky verwachtte een dergelijke constructie in de vorm van een ‘ketting en ringen van ruimteregelingen’ rond de zon. Stapledon in de jaren dertig heroverwoog de oorspronkelijke vorm en sloot deze in een torus - een cirkelvormige cilinder, een "donut". Dyson, die de "Star Maker" ontmoette na zijn afstuderen aan de universiteit van Cambridge in 1945, herzag het gewaagde idee radicaal en gaf het de vorm van een bol. Tsiolkovsky verwachtte een dergelijke constructie in de vorm van een ‘ketting en ringen van ruimteregelingen’ rond de zon. Stapledon in de jaren dertig heroverwoog de oorspronkelijke vorm en sloot deze in een torus - een cirkelvormige cilinder, een "donut". Dyson, die de "Star Maker" ontmoette na zijn afstuderen aan de universiteit van Cambridge in 1945, herzag het gewaagde idee radicaal en gaf het de vorm van een bol.
Aanvankelijk was de Dyson Sphere een dunne hypothetische constructie van een grootte die vergelijkbaar was met planetaire banen (ten minste 1 astronomische eenheid, dat wil zeggen de afstand van de aarde tot de zon), waarvan het binnenoppervlak de energie van een ster kan opslaan. De natuurkundige suggereerde dat een technologisch geavanceerde beschaving een dergelijke structuur zou kunnen gebruiken om de energie van de centrale ster te maximaliseren en het probleem van de leefruimte op te lossen. Uit berekeningen bleek echter dat een dergelijke structuur eenvoudig uit elkaar zou worden getrokken door middelpuntvliedende kracht. Maar hier kwamen de enthousiastelingen te hulp, die verschillende modificaties van de Bol suggereerden die relatief beschermd waren tegen zelfopheffing. Ze waren natuurlijk niet langer een 'bol', maar ze veranderden hun historische naam niet. Een van die enthousiastelingen was Niven, een sciencefictionschrijver,in 1970, die in de bladzijden van zijn romans het idee belichaamde van een wereld opgesloten in een starre kring, die de functies van de Dyson-bol vervulde. Dyson werd genadeloos bekritiseerd. Toch lieten ze de theorie niet varen. Tot op de dag van vandaag blijft de Dyson Sphere een van de belangrijkste oriëntatiepunten van het programma voor de zoektocht naar buitenaardse beschavingen - SETI. Wetenschappers geloven dat het heel goed mogelijk is om een dergelijke technische structuur van astronomische proporties te creëren, maar hiervoor is een volume bouwmateriaal nodig dat minstens zo groot is als Jupiter.dat het redelijk realistisch is om een dergelijke technische structuur op astronomische schaal te creëren, maar hiervoor is een volume bouwmateriaal nodig dat minstens zo groot is als Jupiter.dat het redelijk realistisch is om een dergelijke technische structuur op astronomische schaal te creëren, maar hiervoor is een volume bouwmateriaal nodig dat minstens zo groot is als Jupiter.
Promotie video:
Bol beschaving
Waarom al deze fantasiecruises? Om het gesprek naar de ideeën van de uitstekende Sovjet- en Russische astrofysicus Nikolai Kardashev te brengen. Als jonge en gedurfde radioastronoom stelde Kardashev een nieuwe methode voor om de technologische ontwikkeling van een beschaving te meten, gebaseerd op de hoeveelheid energie die een beschaving kan gebruiken voor haar behoeften. Hij schetste de essentie van de methode in het artikel "Transmissie van informatie door buitenaardse beschavingen", gepubliceerd in 1964 in het "Astronomical Journal" (de meest prestigieuze astronomische publicatie van de USSR). Volgens Kardashev kan het ontwikkelingsniveau van een beschaving worden onderverdeeld in drie categorieën: Type I-beschavingen gebruiken alle beschikbare energiebronnen van hun thuisplaneet; type II beschavingen - gebruik alle energie van hun ster; Type III - gebruik de energie van de melkweg. Bij gebrek aan praktisch bewijs,de schaal werd als eenzijdig beschouwd, maar het gracieuze potentieel bleef niet onopgemerkt. De Amerikaanse astronoom Carl Sagan, een uitstekende figuur van zijn tijd, stelde voor om de schaal aan te vullen met een indicator van informatie die door beschavingen wordt beheerd om het plaatje compleet te maken.
Het is merkwaardig hoe deze ideeën resoneren met de hypothetische Bol. Zelfs op het huidige niveau van technologische ontwikkeling heeft de mensheid nauwelijks de Type I-lat bereikt die door de Kardashev is vastgesteld, aangezien het de ontwikkeling inhoudt van "alle beschikbare" energie van de planeet. Door een structuur te creëren die lijkt op de bol, worden aardbewoners automatisch naar een kwalitatief nieuw niveau gebracht. Het benutten van de energie van een ster levert de nodige middelen op voor ruimtereizen, en de aanwezigheid van een astro-engineeringbasis in de vorm van een Dyson-structuur voor de productie van bruikbare energie uit licht kan veranderen in een ruimteschip … het zonnestelsel zelf! De zon is een kolossale thermonucleaire reactor. Als je de kracht ervan beteugelt, kun je doelbewust door de uitgestrekte gebieden van het universum surfen, letterlijk zonder je huis te verlaten.
Heb je gedroomd? Gedroomd. En nu is het tijd om aan de sterveling te denken. Is het überhaupt mogelijk om een ster te verplaatsen? - zonder de deelname van een andere ster of zwart gat natuurlijk. We willen nog lang en gelukkig leven, niet leuk, maar eng.
De zonnewind blies de zeilen
Verrassend genoeg kan dat. Onthoud de basisprincipes van fysica. Meer specifiek de derde wet van Newton, die nog niet is geannuleerd. Voor elke actie is er altijd een gelijkwaardige en sterke oppositie. Zelfs als deze actie iets doet dat we niet gewend zijn om als geweld te beschouwen. Wat gebeurt er als een astronaut in de open ruimte een zaklamp aanzet (de meest gewone, zoals degene die je hebt verstopt voor een regenachtige dag) en deze in één richting begint te schijnen? - al snel zal hij voelen dat hij heel langzaam begint te worden gedragen in de tegenovergestelde richting. Er is geen luchtweerstand in de ruimte (meer bepaald, de bestaande weerstand kan worden verwaarloosd), dus de impulsen die aan het lichaam worden gegeven, zullen zich ophopen en de snelheid zal toenemen. De verwaarloosbare sterkte van de vliegende fotonen is voldoende om een enorm object te verplaatsen. Hetzelfde effect kan worden toegepast op de zon,zijn eigen licht gebruiken als een "magische kick".
In 1987 werd het ontwerp van een dergelijke motor voorgesteld door een van de toonaangevende Sovjet-experts in de ruimte en luchtvaart, Leonid Shkadov. De motor van Shkadov is eenvoudig, zoals alles ingenieus. Het ontwerp is gebaseerd op een parabolische spiegel die groot genoeg is. Eigenlijk is dit de hele motor. In theorie wordt de lichtdruk op een spiegelend zonnezeil in evenwicht gehouden door de zwaartekracht van de ster. Door de reflectie van de stralen wordt er meer energie in één richting uitgezonden, het drukverschil zorgt voor stuwkracht en de ster begint te bewegen. Je hoeft niet elke planeet afzonderlijk te verplaatsen: ze zullen de ster onvermijdelijk op dezelfde afstand volgen als voorheen - waar kunnen ze anders heen vanaf de zwaartekrachtlijn?
In de eerste miljoen jaar van planeetreizen zullen we in staat zijn om 3 miljard km vooruit te komen. Naar kosmische maatstaven is dit verwaarloosbaar - slechts een paar lichturen. Maar wetenschappers voorspellen dat de zon nog minstens 5 miljard levensjaren zal hebben, dus er is geen bijzondere haast voor de mensheid.
Gaan we versnellen?
Later stelde de Amerikaanse astrofysicus van de Universiteit van Illinois Matthew Kaplan voor om de stellaire motor te verbeteren. Kaplan's project omvat het plaatsen van een helium-waterstof-aangedreven installatie in de onmiddellijke nabijheid van de ster. Helium zal worden gebruikt om een straal radioactieve zuurstof te creëren, die het hele systeem naar voren zal duwen, en waterstof zal de afstand tussen de motor en de zon houden. Omdat de zonnewind alleen niet in staat zal zijn om voor voldoende materie te zorgen, zal het bovendien nodig zijn om een astro-constructie te gebruiken met de eigenschappen van de Dyson Sphere en de Shkadov-spiegel, die op een gegeven moment zonlicht zal moeten concentreren om de temperatuur en de energieopbrengst te verhogen.
Als de Shkadov-motor het toelaat, kan het systeem een afstand van 100 sv afleggen. jaar (ongeveer een duizendste van de afstand tot de rand van de galactische schijf) in 230 miljoen jaar, belooft het Kaplan-systeem dezelfde afstand in slechts 2 miljoen jaar af te leggen.
De kosten van dergelijke projecten zullen werkelijk astronomisch zijn. Wat wordt genoemd, "al het geld van de aarde." En zelfs meer. Maar ze zijn niet uitgevonden uit ijdele nieuwsgierigheid. Een structuur die in staat is om de zon te bewegen, zal erg handig zijn wanneer de aarde zich op het pad van een supernova-explosie bevindt (binnen 1000 lichtjaar van ons vandaan bereiden minstens 15 sterren zich voor om hun levenspad te beëindigen met een grandioze explosie) of wanneer de Melkweg over 4 miljard jaar zal botsen met een melkwegstelsel Andromeda. Om nog maar te zwijgen van het feit dat de veiligheidsmarge van de aarde niet eeuwig is.
Om te overleven zullen aardbewoners onvermijdelijk andere werelden moeten koloniseren, het is niet voor niets dat astronomen zo bezorgd zijn over de zoektocht naar bewoonbare exoplaneten. De transformatie van de hele aarde, het hele zonnestelsel in een bestuurbaar ruimtevaartuig, zal de mensheid redden van de kwelling om veel ethische kwesties op te lossen. Bijvoorbeeld wie het verdient om kolonist te worden, en wie wordt achtergelaten om te verdwijnen op een stervende planeet.
Tijdschrift: Secrets of the Universe №2 (147). Auteur: Kirill Rogachev
