Yulduzlararo. Sahna orqasidagi fan "- filmdan qoniqmaganlar uchun kitob

2024 Muallif: Malcolm Clapton | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 04:14

“Layfxaker” amerikalik nazariyotchi fizik, “Yulduzlararo” filmi g‘oyasi muallifi Kip Torn kitobidan parchani e’lon qildi. Ko'plab zamonaviy fizik nazariyalar va g'oyalar rasm syujetiga o'zaro bog'langan bo'lib, ularning tushuntirishlari ko'pincha sahna ortida bo'lib chiqdi. Shunday ekan, kitob kino muxlislariga ham, fizikaga qiziquvchilarga ham manzur bo‘lishiga ishonchimiz komil.

Yulduzlararo parvoz

Birinchi uchrashuvda professor Brend Kuperga insoniyat uchun yangi uy topish uchun Lazarning ekspeditsiyalari haqida gapirib beradi. Kuper javob beradi: “Quyosh tizimida yashash mumkin boʻlgan sayyoralar yoʻq, eng yaqin yulduz esa ming yil uzoqlikda. Bu, yumshoq qilib aytganda, ma'nosiz. Xo'sh, ularni qayerga yubordingiz, professor? Nima uchun bu befoyda (agar qo'lda qurt teshigi bo'lmasa), eng yaqin yulduzlargacha bo'lgan masofa qanchalik katta ekanligi haqida o'ylab ko'rsangiz, aniq bo'ladi.

Eng yaqin yulduzlargacha bo'lgan masofalar

Tizimida hayot uchun mos sayyora topilishi mumkin bo'lgan eng yaqin (Quyoshni hisobga olmaganda) yulduz Tau Ceti hisoblanadi. U Yerdan 11,9 yorug'lik yili uzoqlikda joylashgan; ya'ni yorug'lik tezligida sayohat qilib, unga 11, 9 yilda erishish mumkin bo'ladi. Nazariy jihatdan, bizga yaqinroq bo'lgan hayot uchun mos sayyoralar bo'lishi mumkin, lekin unchalik emas.

Tau Ceti bizdan qanchalik uzoqligini baholash uchun keling, ancha kichikroq miqyosda o'xshashlikdan foydalanamiz. Tasavvur qiling-a, bu Nyu-Yorkdan Avstraliyadagi Pertgacha bo'lgan masofa - Yer aylanasining taxminan yarmi. Bizga eng yaqin yulduz (yana Quyoshni hisobga olmaganda) Yerdan 4, 24 yorug'lik yili uzoqlikdagi Proksima Sentavr, ammo uning yonida yashash mumkin bo'lgan sayyoralar bo'lishi mumkinligi haqida hech qanday dalil yo'q. Agar Tau Cetigacha bo'lgan masofa Nyu-York - Pert bo'lsa, Proxima Centaurigacha bo'lgan masofa Nyu-York - Berlin. Tau Cetidan biroz yaqinroq! Yulduzlararo fazoga insonlar tomonidan uchirilgan uchuvchisiz kosmik kemalar ichida hozir Yerdan 18 yorug'lik soati uzoqlikda joylashgan Voyajer 1 eng uzoqqa yetib bordi. Uning sayohati 37 yil davom etdi. Agar Tau Cetigacha bo'lgan masofa Nyu-Yorkdan Pertgacha bo'lgan masofa bo'lsa, u holda Yerdan Voyager 1gacha bo'lgan masofa atigi uch kilometrni tashkil qiladi: Empire State Buildingdan Grinvich qishlog'ining janubiy chekkasigacha. Bu Nyu-Yorkdan Pertgacha bo'lganidan ancha kam.

U Yerdan Saturnga yanada yaqinroq - 200 metr, Empire State Buildingdan Park Avenuegacha ikki blok. Yerdan Marsgacha - 20 metr va Yerdan Oygacha (odamlar shu paytgacha bosib o'tgan eng katta masofa) - atigi etti santimetr! Etti santimetrni dunyo bo'ylab yarim aylanish bilan solishtiring! Endi siz insoniyat quyosh tizimidan tashqaridagi sayyoralarni zabt etishi uchun texnologiyada qanday sakrash bo'lishi kerakligini tushunasizmi?

XXI asrda parvoz tezligi

Voyajer 1 (Yupiter va Saturn atrofidagi tortishish slingalari bilan tezlashtirilgan) sekundiga 17 kilometr tezlikda Quyosh tizimidan uzoqlashmoqda. Interstellar’da Endurance kosmik kemasi Yerdan Saturnga ikki yil ichida o‘rtacha sekundiga 20 kilometr tezlikda uchadi. 21-asrda raketa dvigatellarini gravitatsion slingshotlar bilan birgalikda ishlatishda erishilishi mumkin bo'lgan eng yuqori tezlik, menimcha, soniyasiga 300 kilometrni tashkil qiladi. Agar biz Proksima Sentavriga sekundiga 300 kilometr tezlikda borsak, parvoz 5000 yil, Tau Cetiga esa 13000 yil davom etadi. Nimadir juda uzun. XXI asr texnologiyalari bilan bunday masofaga tezroq erishish uchun sizga qurt teshigi kabi narsa kerak.

Uzoq kelajak texnologiyalari

Xavfli olimlar va muhandislar yorug'lik yaqinidagi parvozni haqiqatga aylantiradigan kelajak texnologiyalari tamoyillarini ishlab chiqish uchun juda ko'p harakat qilishdi. Internetda bunday loyihalar haqida etarli ma'lumot topasiz. Lekin odamlar ularni hayotga olib kirishlari uchun yuz yildan ko‘proq vaqt kerak bo‘ladi, deb qo‘rqaman. Biroq, mening fikrimcha, ular juda rivojlangan tsivilizatsiyalar uchun yorug'lik tezligining o'ndan bir qismi va undan yuqori tezlikda sayohat qilish mumkinligiga ishonishadi.

Mana, men uchun juda qiziqarli bo'lgan uchta yaqin sayohat varianti *.

Termoyadro sintezi

Fusion - bu uchta variantdan eng mashhuri. Boshqariladigan termoyadro sinteziga asoslangan elektr stansiyalarini yaratish bo'yicha ilmiy-tadqiqot va tajriba-konstruktorlik ishlari 1950 yilda boshlangan va bu loyihalar 2050 yilgacha to'liq muvaffaqiyat bilan ta'minlanmaydi. Bir asr tadqiqot va rivojlanish!

Bu murakkablikning ko'lami haqida biror narsa aytadi. 2050 yilga kelib Yerda termoyadroviy elektr stansiyalari paydo bo'lsin, ammo termoyadro kuchida kosmik parvozlar haqida nima deyish mumkin? Eng muvaffaqiyatli konstruksiyalarning dvigatellari sekundiga taxminan 100 kilometr tezlikni, shu asrning oxiriga kelib esa soniyasiga 300 kilometrgacha tezlikni ta'minlay oladi. Biroq, yorug'likka yaqin tezliklar uchun termoyadro reaktsiyalaridan foydalanishning mutlaqo yangi printsipi talab qilinadi. Termoyadro sintezi imkoniyatlarini oddiy hisob-kitoblar yordamida baholash mumkin. Deyteriyning ikki atomi (og'ir vodorod) geliy atomini hosil qilish uchun birlashganda, ularning massasining taxminan 0,0064 qismi (taxminan bir foiz yaxlitlash) energiyaga aylanadi. Agar siz uni geliy atomining kinetik energiyasiga (harakat energiyasiga) aylantirsangiz, atom yorug'lik tezligining o'ndan bir tezligiga ega bo'ladi **.

Shuning uchun, agar biz yadro yoqilg'isi (deyteriy) sintezidan olingan barcha energiyani kosmik kemaning yo'nalishli harakatiga aylantira olsak, u holda biz taxminan c/10 tezlikka erishamiz va agar biz aqlli bo'lsak, undan biroz yuqoriroq bo'lamiz. 1968 yilda ajoyib fizik Friman Dayson etarlicha rivojlangan tsivilizatsiya qo'lida bu kattalikdagi tezlikni ta'minlay oladigan ibtidoiy termoyadroviy quvvatga ega kosmik kemani tasvirlab berdi va tekshirdi. Termoyadro bombalari ("vodorod" bombalari) diametri 20 kilometr bo'lgan yarim sharsimon amortizatorning orqasida darhol portlaydi. Portlashlar kemani oldinga suradi va uni Dysonning eng jasoratli hisob-kitoblariga ko'ra, yorug'lik tezligining o'ttizdan biriga tezlashtiradi. Ilg'or dizayn ko'proq narsaga qodir bo'lishi mumkin. 1968 yilda Dyson ushbu turdagi dvigateldan 150 yil o'tgach, XXII asrning oxiridan oldin foydalanish mumkin degan xulosaga keldi. Menimcha, bu baho haddan tashqari optimistik.

[…]

Kelajakning barcha texnologiyalari qanchalik jozibali ko'rinmasin, bu erda "kelajak" so'zi muhim ahamiyatga ega. 21-asr texnologiyasi bilan biz boshqa yulduz tizimlariga ming yildan kamroq vaqt ichida erisha olmaymiz. Yulduzlararo parvozga bo'lgan yagona umidimiz - Yulduzlararodagi kabi qurt teshigi yoki fazo-vaqt egrilikning boshqa ekstremal shakli.