Gdyby ktoś natchniony błyszczącymi oczami podszedł do ciebie na ulicy i powiedział, że Słońce można przenieść z jego miejsca i razem z nim, drodzy, wyruszyć na surfowanie po przestrzeniach Wszechświata, czy zostałbyś nasycony? Ledwie. Zamiast tego zaczną zapamiętywać adresy najbliższych klinik, z których mógł uciec. Ale widzisz, pytanie jest interesujące. Szaleńcy są tak mistrzowscy. Czy rzeczywiście można poruszyć gwiazdę? Na przykład ten zwany Słońcem.
Bajka to kłamstwo
Kiedy na kartach powieści science fiction pojawiają się zbyt śmiałe pomysły, ekscytują umysły, wywołując przewlekłe polemiki i dyskusje ideologiczne. Kiedy fizycy wpadają na zbyt śmiałe pomysły, wywołują histerię.
Weźmy na przykład niezapomnianego Julesa Verne'a. Niezależnie od tego, czy był prawdziwym prorokiem, czy niewyczerpanym źródłem inspiracji dla twórców postępu, Monsieur Verne wniósł nieoceniony wkład nie tylko w literaturę, ale także w inżynierię. Dziesiątki, jeśli nie setki opisanych przez niego wynalazków przeniosło się z pachnących mocnym awanturnictwem stron do prawdziwego życia. W jego twórczości jest też mnóstwo wszelkiego rodzaju uchybień, ale krytyk na ten temat milczy. Powiedzmy, epoka wiktoriańska, naiwni ludzie, maszyny parowe w mojej głowie - co im wziąć? Dziedzina jest nowa, eksperymentalna i tylko ci, którzy nic nie robią, nie są w błędzie. Tak, a mądrość pokoleń jest w naszym kraju jakby szanowana. Ale współczesnym zwykle nie oszczędza się - krytykują to, co jest warte.
Taki los spotkał filozofa Olafa Stapledona, który w książce „The Creator of the Stars” stworzył niezrównany opis ewolucji umysłu, oraz pisarza science fiction Larry'ego Niven, który napisał słynny „Ring World”, będący własnością science fiction, oraz fizyk teoretyczny Freeman Dyson, ojciec elektrodynamiki kwantowej. lepiej znany zwykłym ludziom z ekstrawaganckiego projektu zaawansowanej energii. Dlaczego właśnie te nazwiska i te zalety? Wszystkich łączy ta sama idea. Pomysł zaczerpnięty z twórczości twórcy kosmonautyki Konstantina Ciołkowskiego. Pomysł wykorzystania naszego źródła światła jako czystego, niewyczerpanego źródła energii. I nie chodzi o codzienne panele słoneczne - weź to wyżej! Istotą tej koncepcji jest stworzenie kolosalnej struktury, która będzie gromadzić całą wypromieniowaną energię gwiazdy (lub jej większość) bezpośrednio w przestrzeni. W kosmosie nie ma nocybez zachmurzenia - słońce zawsze świeci i bezczynnie daje przestrzeni niewyobrażalne terawaty energii, które mogłyby być wykorzystane dla dobra ludzkości teraz i setki pokoleń później. „Szczęście to prezent dla każdego. I niech nikt nie odchodzi obrażony! " - po prostu nie jak w „Pikniku przydrożnym” Strugackich, ale w najbardziej humanistycznym sensie. Ciołkowski przewidział taką konstrukcję w postaci „łańcucha i pierścieni osad kosmicznych” wokół Słońca. Stapledon w latach trzydziestych przemyślał pierwotny kształt, zamykając go w torus - okrągły cylinder, „pączek”. Dyson, który spotkał „Star Maker” po ukończeniu Uniwersytetu w Cambridge w 1945 roku, radykalnie zrewidował śmiały pomysł, nadając mu kształt kuli.które mogą być wykorzystane dla dobra ludzkości teraz i setek pokoleń później. „Szczęście to prezent dla każdego. I niech nikt nie odchodzi obrażony! " - po prostu nie jak w „Pikniku przydrożnym” Strugackich, ale w najbardziej humanistycznym sensie. Ciołkowski przewidział taką konstrukcję w postaci „łańcucha i pierścieni osad kosmicznych” wokół Słońca. Stapledon w latach trzydziestych przemyślał pierwotny kształt, zamykając go w torus - okrągły cylinder, „pączek”. Dyson, który spotkał „Star Maker” po ukończeniu Uniwersytetu w Cambridge w 1945 roku, radykalnie zrewidował śmiały pomysł, nadając mu kształt kuli.które mogą być wykorzystane dla dobra ludzkości teraz i setek pokoleń później. „Szczęście to prezent dla każdego. I niech nikt nie odchodzi obrażony! " - po prostu nie jak w „Pikniku przydrożnym” Strugackich, ale w najbardziej humanistycznym sensie. Ciołkowski przewidział taką konstrukcję w postaci „łańcucha i pierścieni osad kosmicznych” wokół Słońca. Stapledon w latach trzydziestych przemyślał pierwotny kształt, zamykając go w torus - okrągły cylinder, „pączek”. Dyson, który spotkał „Star Maker” po ukończeniu Uniwersytetu w Cambridge w 1945 roku, radykalnie zrewidował śmiały pomysł, nadając mu kształt kuli. Ciołkowski przewidział taką konstrukcję w postaci „łańcucha i pierścieni osad kosmicznych” wokół Słońca. Stapledon w latach trzydziestych przemyślał pierwotny kształt, zamykając go w torus - okrągły cylinder, „pączek”. Dyson, który spotkał „Star Maker” po ukończeniu Uniwersytetu w Cambridge w 1945 roku, radykalnie zrewidował śmiały pomysł, nadając mu kształt kuli. Ciołkowski przewidział taką konstrukcję w postaci „łańcucha i pierścieni osad kosmicznych” wokół Słońca. Stapledon w latach trzydziestych przemyślał pierwotny kształt, zamykając go w torus - okrągły cylinder, „pączek”. Dyson, który spotkał „Star Maker” po ukończeniu Uniwersytetu w Cambridge w 1945 roku, radykalnie zrewidował śmiały pomysł, nadając mu kształt kuli.
Początkowo Sfera Dysona była cienką hipotetyczną konstrukcją o rozmiarach porównywalnych z orbitami planet (co najmniej 1 jednostka astronomiczna, czyli odległość od Ziemi do Słońca), której wewnętrzna powierzchnia jest zdolna do magazynowania energii gwiazdy. Fizyk zasugerował, że zaawansowana technologicznie cywilizacja mogłaby wykorzystać taką strukturę do maksymalizacji energii gwiazdy centralnej i rozwiązania problemu przestrzeni życiowej. Jednak obliczenia wykazały, że taka konstrukcja byłaby po prostu rozerwana przez siłę odśrodkową. Ale tutaj na ratunek przyszli entuzjaści, którzy zaproponowali kilka modyfikacji Sfery stosunkowo chronionych przed samorozpuszczeniem. Oczywiście nie były już „kulą”, ale nie zmienili swojej historycznej nazwy. Jednym z takich entuzjastów był Niven, pisarz science fiction,w 1970 roku, który wcielił na kartach swoich powieści ideę świata zamkniętego w sztywnym pierścieniu, pełniącego funkcje Sfery Dysona. Dyson był bezlitośnie krytykowany. Mimo to nie porzucili teorii. Do dziś Sfera Dysona pozostaje jednym z głównych punktów orientacyjnych programu poszukiwań cywilizacji pozaziemskich - SETI. Naukowcy uważają, że stworzenie takiej struktury inżynierskiej o astronomicznych proporcjach jest całkiem możliwe, ale będzie to wymagało objętości materiału budowlanego co najmniej tak dużej jak Jowisz.że stworzenie takiej konstrukcji inżynierskiej w skali astronomicznej jest całkiem realistyczne, ale będzie to wymagało objętości materiału budowlanego co najmniej tak dużej jak Jowisz.że stworzenie takiej konstrukcji inżynierskiej w skali astronomicznej jest całkiem realistyczne, ale będzie to wymagało objętości materiału budowlanego co najmniej tak dużej jak Jowisz.
Film promocyjny:
Cywilizacja sfery
Po co ten cały fantastyczny rejs? Nawiązanie rozmowy do idei wybitnego radzieckiego i rosyjskiego astrofizyka Mikołaja Kardaszowa. Jako młody i odważny radioastronom Kardaszew zaproponował nową metodę pomiaru rozwoju technologicznego cywilizacji, opartą na ilości energii, jaką cywilizacja może zużyć na swoje potrzeby. Zarysował istotę metody w artykule „Przekazywanie informacji przez cywilizacje pozaziemskie” opublikowanym w 1964 roku w „Astronomical Journal” (najbardziej prestiżowej publikacji astronomicznej ZSRR). Według Kardasheva poziom rozwoju cywilizacji można podzielić na trzy kategorie: Cywilizacje typu I wykorzystują wszystkie dostępne zasoby energetyczne swojej macierzystej planety; cywilizacje typu II - wykorzystują całą energię swojej gwiazdy; Typ III - okiełznaj energię galaktyki. Z braku praktycznych dowodówskala była uważana za jednostronną, ale jej pełen wdzięku potencjał nie pozostał niezauważony. Amerykański astronom Carl Sagan, wybitna postać swoich czasów, zaproponował uzupełnienie skali o wskaźnik informacji kontrolowanych przez cywilizacje, aby uzupełnić obraz.
Ciekawe, jak te idee rezonują z hipotetyczną Sferą. Nawet na obecnym poziomie rozwoju technologii ludzkość ledwo dotarła do poprzeczki typu I wyznaczonej przez Kardaszewa, ponieważ oznacza to rozwój „całej dostępnej” energii planety. Stworzenie struktury podobnej do Sfery automatycznie przeniesie Ziemian na nowy jakościowo poziom. Wykorzystanie energii gwiazdy zapewni niezbędne zasoby do podróży kosmicznych, a obecność astro-inżynierskiej bazy w postaci struktury Dysona do produkcji użytecznej energii ze światła może przekształcić się w statek kosmiczny … sam układ słoneczny! Słońce to kolosalny reaktor termojądrowy. Jeśli ograniczysz jego moc, możesz celowo surfować po całym wszechświecie, dosłownie bez wychodzenia z domu.
Czy marzyłeś? Marzyłem. A teraz czas pomyśleć o śmiertelniku. Czy w ogóle można poruszyć gwiazdę? - oczywiście bez udziału innej gwiazdy lub czarnej dziury. Chcemy żyć długo i szczęśliwie, nie przyjemnie, ale przerażająco.
Wiatr słoneczny zdmuchnął żagle
O dziwo, możesz. Pamiętając o podstawach fizyki. Mówiąc dokładniej, trzecie prawo Newtona, które nie zostało jeszcze anulowane. Dla każdego działania zawsze istnieje równy i silny sprzeciw. Nawet jeśli ta czynność powoduje coś, czego nie jesteśmy przyzwyczajeni uważać za siłę. Co się stanie, jeśli astronauta na otwartej przestrzeni włączy latarkę (najzwyklejszą, taką, jaką masz schowaną na deszczowy dzień) i zacznie świecić w jednym kierunku? - wkrótce poczuje, że bardzo powoli zaczyna być przenoszony w przeciwnym kierunku. W przestrzeni nie ma oporu powietrza (a dokładniej istniejący opór można pominąć), więc impulsy przekazywane do ciała będą się kumulować, a prędkość wzrośnie. Nieznaczna siła latających fotonów wystarczy, aby wprawić w ruch masywny obiekt. Ten sam efekt można zastosować na słońce,używając własnego światła jako „magicznego kopa”.
W 1987 roku projekt takiego silnika został zaproponowany przez jednego z czołowych radzieckich ekspertów w dziedzinie kosmosu i lotnictwa, Leonida Szkadowa. Silnik Szkadowa jest prosty, jak wszystko genialne. Jego konstrukcja oparta jest na dość dużym lustrze parabolicznym. Właściwie to cały silnik. Teoretycznie ciśnienie światła na zwierciadlanym żaglu słonecznym jest równoważone grawitacyjnym przyciąganiem gwiazdy. Dzięki odbiciu promieni więcej energii jest emitowane w jednym kierunku, różnica ciśnień tworzy ciąg, a gwiazda zaczyna się poruszać. Nie musisz przesuwać każdej planety osobno: nieuchronnie będą podążać za gwiazdą w tej samej odległości co wcześniej - gdzie indziej mogą iść ze smyczy grawitacyjnej?
W ciągu pierwszego miliona lat podróży planetarnych będziemy w stanie posunąć się naprzód o 3 miliardy km. Według kosmicznych standardów jest to pomijalne - tylko kilka godzin świetlnych. Ale naukowcy przewidują, że Słońce będzie miało co najmniej 5 miliardów lat życia więcej, więc nie ma szczególnego pośpiechu dla ludzkości.
Czy zamierzamy przyspieszyć?
Później amerykański astrofizyk z University of Illinois Matthew Kaplan zaproponował ulepszenie silnika gwiazdowego. Projekt Kaplana zakłada umieszczenie instalacji zasilanej helem i wodorem w bezpośrednim sąsiedztwie gwiazdy. Hel zostanie użyty do wytworzenia strumienia radioaktywnego tlenu, który popchnie cały system do przodu, a wodór utrzyma odległość między silnikiem a Słońcem. Ponieważ sam wiatr słoneczny nie będzie w stanie dostarczyć wystarczającej ilości materii, konieczne będzie dodatkowo zastosowanie astrokonstrukcji o właściwościach Sfery Dysona i zwierciadła Shkadova, które będą musiały skoncentrować światło słoneczne w określonym punkcie, aby zwiększyć temperaturę i wytwarzaną energię.
Jeśli silnik Szkadowa pozwala systemowi na pokonanie dystansu 100 sv. lat (około jednej tysięcznej odległości do krawędzi dysku galaktycznego) w ciągu 230 milionów lat, system Kaplana obiecuje pokonać tę samą odległość w zaledwie 2 miliony lat.
Koszty takich projektów będą naprawdę astronomiczne. To, co nazywa się „wszystkie pieniądze ziemi”. I nawet więcej. Ale nie są wymyślone z próżnej ciekawości. Struktura, która może poruszyć Słońce, będzie bardzo przydatna, gdy Ziemia znajdzie się na trasie eksplozji supernowej (w promieniu 1000 lat świetlnych od nas co najmniej 15 gwiazd przygotowuje się do zakończenia swojej ścieżki życia potężną eksplozją) lub gdy za 4 miliardy lat Droga Mleczna zderzy się z galaktyką Andromeda. Nie wspominając o tym, że margines bezpieczeństwa Ziemi nie jest wieczny.
Aby przetrwać, Ziemianie nieuchronnie będą musieli skolonizować inne światy, nie bez powodu astronomowie są tak zaniepokojeni poszukiwaniem zdatnych do zamieszkania egzoplanet. Przekształcenie całej Ziemi, całego Układu Słonecznego w sterowalny statek kosmiczny uratuje ludzkość przed udręką rozwiązywania wielu problemów etycznych. Na przykład, kto zasługuje na to, aby zostać kolonistą, a który został pozostawiony na zniknięcie na umierającej planecie.
Magazyn: Secrets of the Universe №2 (147). Autor: Kirill Rogachev
