Zinātne

Gaismas buras un Supernovas var mums palīdzēt sasniegt gaismas ātrumu

Gaismas buras un Supernovas var mums palīdzēt sasniegt gaismas ātrumu


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.

Uz brīdi iedomājieties stāvam uz kosmosa kuģa, dziļā kosmosā. Kuģa aizmugurē - pa aizēnotu, krēslainu logu - paveras elpu aizraujošs skats uz paplašināmu, pašnāvīgi spilgti zilu gaismas bumbu. Ja nebūtu biezā, UV starus bloķējošā skatu loga stikla, katra atvērtā acs no veikala paliktu akla. Skuvekļa plānā gaisma, kas atrodas debesskrāpju lielumā, lēnām izlec no korpusa, pa vienam uz katru pusi, kā zvērīga, mehāniska kodes spārni. Izstiepjoties, priekšā esošās zvaigznes piekāpjas un, šķiet, pārvietojas - sākumā lēnām, piemēram, satelīti pusnakts debesīs -, kad pieņemas jauna un neaprakstāma kustības sajūta. Šķiet, ka nepazīstami zvaigznāji arvien ātrāk pagriežas un paātrinās. Izeja uz priekšu, aiz tukšās vietas dziļi melnā, ir gaiši zils punkts. Desmit miljonu gadu garumā Betelgeuse beidzot ir kļuvusi par supernovu, un mēs braucam uz Zemes ar gaismas ātrumu.

SAISTĪTS: VAI STAR BETELGEUSE PAR SUPERNOVAS PIEREDZĒŠANU?

Sērfošana ar supernovu ar Harvardas Avi Lēbu

Šī aina var izklausīties pēc zinātniskās fantastikas, taču - tā laika dēļ, kas nepieciešams, lai gaisma šķērsotu galaktiku, - cita civilizācija varētu sērfot pa Betelgeuse viļņa supernovas vilni, kas atrodas vairāk nekā 600 gaismas gadu attālumā.

IekšāZinātniskais amerikānisOp-Ed ar nosaukumu "Sērfošana ar supernovu" profesors Avi Lēbs, Hārvardas universitātes astronomijas katedras priekšsēdētājs, rakstīja, ka vieglās buras, kuru svars nepārsniedz pusi gramus uz kvadrātmetru, faktiski var sasniegt gaismas ātrumu, pat ja tām piestiprinātais kuģis atrodas simts reižu tālāk no eksplodējošās supernovas nekā Zeme no Saules.

Mūsu Saule ar lielām pūlēm knapi spiež vieglās buras līdz tūkstošdaļai gaismas ātruma. Bet supernovu spilgtums ir līdzvērtīgs vienam miljardam Saules, kas spīd visu mēnesi.

Protams, ir daži veidi, kā apiet Saules salīdzinoši vājo grūdienu. Jaudīgi lāzeri var pielietot spēku daudz efektīvāk nekā Saule. Izrāviens Starshot, projekta zinātnieki un investori cer sasniegt dažas desmitdaļas gaismas ātruma, dažas minūtes šaujot ar vieglu buru lāzera staru, varētu sasniegt 10 gigavatus jaudas pārnesi uz kvadrātmetru - 10 miljonus reižu spilgtāk nekā skaidras zilas Zemes debesis.

Bet grūti nodrošināt lielos ieguldījumus, kas nepieciešami, lai atbalstītu masveida infrastruktūru, kas nepieciešama šāda lieluma gaismas viļņu radīšanai. Turklāt mums jānodrošina, lai visi gaismas viļņi būtu noregulēti vienā un tajā pašā paralēlajā virzienā (lai maksimāli palielinātu spēku).

Laiks un atrašanās vieta ir galvenie

Ja Betelgeuse vai Eta Carinae apkārtnē ir cita civilizācija, nekas viņiem netraucē iestatīties optimālā stāvoklī, atvērt savas vieglās buras un gaidīt, kad prātu svīstoši spēcīgs sprādziens tos iedarbinās ar gaismas ātrumu, pie zemas, zemas izmaksas.

Ir dīvaini iedomāties sagatavošanos aiz šāda varoņdarba. Supernovas nenāk apkārt katru dienu vai pat visas civilizācijas dzīves laikā. Gigantiskās zvaigznes, kas ražo supernovu, dzīvo miljoniem gadu, un ir ārkārtīgi grūti paredzēt, kad tieši tās pūtīs. Eta Carinae - vēl viena milzu zvaigzne, kas tuvojas nāvei, - ir mūžs vairākus miljonus gadu. Ķīnai ir visilgākā nepārtraukti reģistrētā vēsture pasaulē, taču tai ir tikai 3500 gadu. Attiecībā uz supernovām gadu mērogs ir miljons.

Zvaigžņu un civilizāciju nāvi ir grūti precīzi paredzēt, taču tikai vienai ir galīgs, galīgs secinājums. Kamēr zvaigzne neizdziest ar sprādzienu, ar parastām ķīmiskām raķetēm vieglas buras var pārvietot palaišanas stāvoklī. Bet, izmantojot parasto propelentu, būtu vajadzīgi miljoniem gadu, lai šķērsotu molekulāro mākoni, kas dzemdēja mirstošo zvaigzni.

Turklāt, tā kā vieglas buras orientācija attiecībā pret zvaigzni noteiks buras trajektoriju - tieši prom no sprādziena centra - kuģa apkalpei jāpārliecinās, ka viņi atrodas nolemtās zvaigznes pareizajā pusē, vai arī viņi nonāk ļoti ātri nepareizā virzienā.

Triks, kā ķerties pie viļņa

Pārāk agri atveriet buras, un apkalpe riskē, ka pirms faktiskā sprādziena spoža zvaigžņu gaisma to var izstumt. Tas viņus attālinātu no zvaigznes, pirms viņu kuģim ir iespēja absorbēt visu paātrinājumu. Turklāt burām jābūt ļoti atstarojošām, pretējā gadījumā tās absorbētu pārāk daudz siltuma un apdraudētu apkalpi.

Kad buras noķer kosmisko viļņu, apkalpe labāk cer, ka viņi ir sastādījuši maršrutu, kurā nav atkritumu, jo gaismas ātrumā sadursme ar pat dimetānnaftalīnu padarītu modernu dzelzceļa lielgabalu salīdzinājumā ar šauteni.

Zvaigznes, piemēram, Eta Carinae un Betelgeuse - abas milzu, kosmiskās pulvera mucas - arī varēja sabrukt melnajos caurumos, radot spēcīgus nāvējoša starojuma starus, kurus astronomi novēro no tālienes, kad gamma stari plīst. Ja sprādziena laikā viegla bura atrastos šāda stara ceļā, tā saņemtu ievērojamu ātruma palielinājumu, kas būtu pietiekami augsts, lai sasniegtu relatīvistisko Lorenca koeficientu tūkstoš. Ar šo ātrumu viegla bura var šķērsot visu Piena ceļa galaktiku mazāk nekā viena cilvēka dzīves laikā, mērot pēc to laika.

Protams, tiem, kas atrodas uz kosmosa kuģa, relatīvais laika ritējums uz Zemes krasi paātrināsies, atstājot ikvienu, ko apkalpe varētu pateikt par savu apbrīnojamo ceļojumu, kas jau sen ir miris, un seno vēsturi, līdz brīdim, kad viņi atgriezīsies no Betelgeuses.

Tā kā supernovām ir pārsteidzošs potenciāls dzinējspēks, tādas masīvas zvaigznes kā Betelgeuse - un to satriecošās, miglainās paliekas - varētu būt lieliski kandidāti Ārpuszemes inteliģences meklēšanai (SETI). Vienkārša viegla bura netālu no supernovas eksplozijas būtu pārāk vāja, lai to izsekotu. Bet saskaņā ar Lēba teikto daudzu buru kopējie priekšgala triecieni un sakaru signāli starp to, kurš tos pilotē, varētu būt atklājami ar pašreizējo teleskopa tehnoloģiju.

Betelgeuse atrodas vairāk nekā 600 gaismas gadu attālumā, kas nozīmē, ka tā var eksplodēt jebkurā brīdī un sūtīt savu spožo gaismu mūsu virzienā. Bet šķiet, ka viens jautājums izvairījās no Lēba Op-Ed: ja ir nepieciešama supernova, lai veiksmīgi paātrinātu vieglu buru līdz gaismas ātrumam, rodas jautājums, kas varētu droši palēnināt mūsu hipotētisko amatu laikā, lai tas viegli uzpeldētu atpakaļ uz Zemes.


Skatīties video: What Would Happen If The Earth Stopped Spinning? Unveiled (Jūlijs 2022).


Komentāri:

  1. Magar

    Jums nav taisnība. Esmu pārliecināts. Es spēju to pierādīt. Raksti man PM.

  2. Donatello

    nesalīdzināmā frāze, man patīk :)

  3. Kejora

    Brīnišķīga, ļoti vērtīga ziņa

  4. Dara

    Žēl, ka es tagad nevaru runāt - es steidzos nokļūt darbā. Bet es atgriezīšos - es noteikti uzrakstīšu to, ko domāju.



Uzrakstiet ziņojumu