Wenn jemand, der von leuchtenden Augen inspiriert war, auf der Straße auf Sie zukam und sagte, dass die Sonne von ihrem Platz entfernt werden kann und zusammen mit ihr, meine Lieben, aufbrechen würde, um durch die Weiten des Universums zu surfen, wären Sie dann durchdrungen? Kaum. Vielmehr würden sie sich an die Adressen der nächstgelegenen Kliniken erinnern, aus denen er hätte entkommen können. Aber die Frage ist interessant. Verrückte sind so meisterhaft. Kann der Stern tatsächlich bewegt werden? Zum Beispiel die Sonne.
Märchen ist eine Lüge
Wenn auf den Seiten von Science-Fiction-Romanen übermäßig kühne Ideen auftauchen, erregen sie den Geist und führen zu langwierigen Polemiken und ideologischen Diskussionen. Wenn Physiker zu kühne Ideen entwickeln, verursachen sie Hysterie.
Nehmen wir zum Beispiel den unvergesslichen Jules Verne. Monsieur Verne war nicht nur ein wahrer Prophet oder eine unerschöpfliche Inspirationsquelle für die Schöpfer des Fortschritts, sondern leistete nicht nur einen unschätzbaren Beitrag zur Literatur, sondern auch zur Technik. Dutzende, wenn nicht Hunderte von Erfindungen, die von ihm beschrieben wurden, wanderten von Seiten, die nach berauschendem Abenteuerlust rochen, ins wirkliche Leben. Es gibt auch viele allerlei Fehler in seinen Werken, aber der Kritiker schweigt zu diesem Thema. Sagen wir, die viktorianische Ära, naive Leute, Dampfmaschinen in meinem Kopf - was soll ich ihnen abnehmen? Das Feld ist neu, experimentell und nur diejenigen, die nichts tun, irren sich nicht. Ja, und die Weisheit der Generationen wird in unserem Land irgendwie respektiert. Aber Zeitgenossen bleiben in der Regel nicht verschont - sie kritisieren für das, was es wert ist.
Ein solches Schicksal erwartete den Philosophen Olaf Stapledon, der in dem Buch "Der Schöpfer der Sterne" eine unübertroffene Beschreibung der Entwicklung des Geistes schuf, und den Science-Fiction-Autor Larry Niven, der die berühmte "Ringwelt", die Eigenschaft der Science-Fiction, schrieb, und den theoretischen Physiker Freeman Dyson, den Vater der Quantenelektrodynamik. besser bekannt für das extravagante Projekt der fortgeschrittenen Energie. Warum genau diese Namen und diese Verdienste? Alle von ihnen sind sich einig. Eine Idee aus den Werken des Kosmonautengründers Konstantin Tsiolkovsky. Die Idee, unsere Leuchte als reine, unerschöpfliche Energiequelle zu nutzen. Und es geht nicht um alltägliche Sonnenkollektoren - nehmen Sie es höher! Die Essenz des Konzepts besteht darin, eine kolossale Struktur zu schaffen, die die gesamte abgestrahlte Energie eines Sterns (oder des größten Teils davon) direkt im Raum sammelt. Es gibt keine Nacht im WeltraumKein bewölktes Wetter - die Sonne scheint immer und gibt dem Raum müßig unvorstellbare Terawatt Energie, die jetzt und Hunderte von Generationen später zum Wohle der Menschheit genutzt werden könnte. „Glück ist ein Geschenk für alle. Und lass niemanden beleidigt gehen! " - nur nicht wie beim "Roadside Picnic" der Strugatskys, sondern im humanistischsten Sinne. Tsiolkovsky nahm eine solche Konstruktion in Form einer "Kette und Ringe von Weltraumsiedlungen" um die Sonne vorweg. Stapledon überarbeitete in den 1930er Jahren die ursprüngliche Form und schloss sie zu einem Torus - einem Kreiszylinder, einem "Donut". Dyson, der nach seinem Abschluss an der Universität Cambridge 1945 den "Star Maker" kennenlernte, überarbeitete die kühne Idee radikal und gab ihr die Form einer Kugel.die jetzt und Hunderte von Generationen später zum Wohle der Menschheit eingesetzt werden könnten. „Glück ist ein Geschenk für alle. Und lass niemanden beleidigt gehen! " - nur nicht wie beim "Roadside Picnic" der Strugatskys, sondern im humanistischsten Sinne. Tsiolkovsky nahm eine solche Konstruktion in Form einer "Kette und Ringe von Weltraumsiedlungen" um die Sonne vorweg. Stapledon überarbeitete in den 1930er Jahren die ursprüngliche Form und schloss sie zu einem Torus - einem Kreiszylinder, einem "Donut". Dyson, der den "Star Maker" nach seinem Abschluss an der Universität Cambridge 1945 kennenlernte, überarbeitete die kühne Idee radikal und gab ihr die Form einer Kugel.die jetzt und Hunderte von Generationen später zum Wohle der Menschheit eingesetzt werden könnten. „Glück ist ein Geschenk für alle. Und lass niemanden beleidigt gehen! " - nur nicht wie beim "Roadside Picnic" der Strugatskys, sondern im humanistischsten Sinne. Tsiolkovsky nahm eine solche Konstruktion in Form einer "Kette und Ringe von Weltraumsiedlungen" um die Sonne vorweg. In den 1930er Jahren überarbeitete Stapledon die ursprüngliche Form und schloss sie zu einem Torus - einem geschlungenen Zylinder, einem "Donut". Dyson, der nach seinem Abschluss an der Universität Cambridge 1945 den "Star Maker" kennenlernte, überarbeitete die kühne Idee radikal und gab ihr die Form einer Kugel. Tsiolkovsky nahm eine solche Konstruktion in Form einer "Kette und Ringe von Weltraumsiedlungen" um die Sonne vorweg. Stapledon überarbeitete in den 1930er Jahren die ursprüngliche Form und schloss sie zu einem Torus - einem Kreiszylinder, einem "Donut". Dyson, der nach seinem Abschluss an der Universität Cambridge 1945 den "Star Maker" kennenlernte, überarbeitete die kühne Idee radikal und gab ihr die Form einer Kugel. Tsiolkovsky nahm eine solche Konstruktion in Form einer "Kette und Ringe von Weltraumsiedlungen" um die Sonne vorweg. Stapledon überarbeitete in den 1930er Jahren die ursprüngliche Form und schloss sie zu einem Torus - einem Kreiszylinder, einem "Donut". Dyson, der nach seinem Abschluss an der Universität Cambridge 1945 den "Star Maker" kennenlernte, überarbeitete die kühne Idee radikal und gab ihr die Form einer Kugel.
Ursprünglich war die Dyson-Kugel eine dünne hypothetische Konstruktion von einer Größe, die mit Planetenbahnen vergleichbar ist (mindestens 1 astronomische Einheit, dh der Abstand von der Erde zur Sonne), deren innere Oberfläche die Energie eines Sterns speichern kann. Der Physiker schlug vor, dass eine technologisch fortgeschrittene Zivilisation eine solche Struktur nutzen könnte, um die Energie des Zentralsterns zu maximieren und das Problem des Lebensraums zu lösen. Berechnungen zeigten jedoch, dass eine solche Struktur einfach durch Zentrifugalkraft auseinandergerissen werden würde. Aber hier kamen die Enthusiasten zur Rettung, die mehrere Modifikationen der Sphäre vorschlugen, die relativ vor Selbstauflösung geschützt waren. Natürlich waren sie keine "Kugel" mehr, aber sie änderten ihren historischen Namen nicht. Ein solcher Enthusiast war Niven, ein Science-Fiction-Autor,1970 verkörperte er auf den Seiten seiner Romane die Idee einer Welt, die in einem starren Ring geschlossen war und die Funktionen der Dyson-Sphäre erfüllte. Dyson wurde gnadenlos kritisiert. Trotzdem haben sie die Theorie nicht aufgegeben. Bis heute ist die Dyson-Sphäre eines der wichtigsten Wahrzeichen des Programms für die Suche nach außerirdischen Zivilisationen - SETI. Wissenschaftler glauben, dass es durchaus möglich ist, eine solche technische Struktur von astronomischen Ausmaßen zu schaffen, aber dies erfordert ein Baumaterialvolumen, das mindestens so groß ist wie Jupiter.dass es durchaus möglich ist, eine solche technische Struktur im astronomischen Maßstab zu schaffen, aber dies erfordert ein Baumaterialvolumen, das mindestens so groß ist wie Jupiter.dass es durchaus realistisch ist, eine solche technische Struktur im astronomischen Maßstab zu schaffen, aber dies erfordert ein Baumaterialvolumen, das mindestens so groß ist wie Jupiter.
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Sphärenzivilisation
Warum all diese Fantasy-Kreuzfahrt? Um das Gespräch auf die Ideen des herausragenden sowjetischen und russischen Astrophysikers Nikolai Kardaschew zu bringen. Als junger und gewagter Radioastronom schlug Kardaschew eine neue Methode zur Messung der technologischen Entwicklung einer Zivilisation vor, basierend auf der Energiemenge, die eine Zivilisation für ihre Bedürfnisse verwenden kann. Er skizzierte das Wesentliche der Methode in dem 1964 im "Astronomical Journal" (der renommiertesten astronomischen Veröffentlichung der UdSSR) veröffentlichten Artikel "Übermittlung von Informationen durch außerirdische Zivilisationen". Kardaschew zufolge kann der Entwicklungsstand einer Zivilisation in drei Kategorien unterteilt werden: Zivilisationen vom Typ I nutzen alle verfügbaren Energieressourcen ihres Heimatplaneten; Typ-II-Zivilisationen - nutzen Sie die gesamte Energie ihres Sterns; Typ III - Nutzen Sie die Energie der Galaxie. Mangels praktischer BeweiseDie Skala wurde als einseitig angesehen, aber ihr anmutiges Potenzial blieb nicht unbemerkt. Der amerikanische Astronom Carl Sagan, eine herausragende Persönlichkeit seiner Zeit, schlug vor, die Skala durch einen Indikator für Informationen zu ergänzen, die von Zivilisationen kontrolliert werden, um das Bild zu vervollständigen.
Es ist merkwürdig, wie diese Ideen mit der hypothetischen Sphäre in Resonanz stehen. Selbst auf dem gegenwärtigen Stand der technologischen Entwicklung hat die Menschheit kaum die von Kardaschew festgelegte Messlatte vom Typ I erreicht, da dies die Entwicklung "aller verfügbaren" Energie des Planeten impliziert. Durch das Erstellen einer Struktur ähnlich der Sphäre werden Erdlinge automatisch auf ein qualitativ neues Niveau gebracht. Die Nutzung der Energie eines Sterns wird die notwendigen Ressourcen für die Raumfahrt bereitstellen, und das Vorhandensein einer astro-technischen Basis in Form einer Dyson-Struktur zur Erzeugung von nutzbarer Energie aus Licht kann sich in ein Raumschiff verwandeln … das Sonnensystem selbst! Die Sonne ist ein kolossaler Kernreaktor. Wenn Sie seine Macht einschränken, können Sie gezielt durch die Weiten des Universums surfen, ohne Ihr Zuhause zu verlassen.
Hast du geträumt? Träumte. Und jetzt ist es Zeit, über die Sterblichen nachzudenken. Kann man überhaupt einen Stern bewegen? - natürlich ohne die Teilnahme eines anderen Sterns oder Schwarzen Lochs. Wir wollen glücklich leben, nicht lustig, aber beängstigend.
Der Sonnenwind blies die Segel
Überraschenderweise können Sie. Erinnerung an die Grundlagen der Physik. Insbesondere Newtons drittes Gesetz, das noch nicht aufgehoben wurde. Für jede Aktion gibt es immer eine gleiche und starke Opposition. Selbst wenn diese Handlung etwas bewirkt, das wir nicht als Kraft betrachten. Was passiert, wenn ein Astronaut im offenen Raum eine Taschenlampe einschaltet (die gewöhnlichste, wie die, die Sie für einen regnerischen Tag versteckt haben) und anfängt, sie in eine Richtung zu richten? - Bald wird er das Gefühl haben, sehr langsam in die entgegengesetzte Richtung getragen zu werden. Es gibt keinen Luftwiderstand im Raum (genauer gesagt, der vorhandene Widerstand kann vernachlässigt werden), so dass sich die dem Körper übertragenen Impulse ansammeln und die Geschwindigkeit zunimmt. Die vernachlässigbare Stärke der fliegenden Photonen reicht aus, um ein massives Objekt anzutreiben. Der gleiche Effekt kann auf die Sonne angewendet werden,mit seinem eigenen Licht als "Zauberkick".
Bereits 1987 wurde der Entwurf eines solchen Triebwerks von einem der führenden sowjetischen Experten für Raumfahrt und Luftfahrt, Leonid Shkadov, vorgeschlagen. Shkadovs Motor ist einfach, wie alles Geniale. Das Design basiert auf einem ausreichend großen Parabolspiegel. Eigentlich ist das der ganze Motor. Theoretisch wird der Lichtdruck auf einem spiegelnden Sonnensegel durch die Anziehungskraft des Sterns ausgeglichen. Aufgrund der Reflexion der Strahlen wird mehr Energie in eine Richtung abgegeben, der Druckunterschied erzeugt Schub und der Stern beginnt sich zu bewegen. Sie müssen nicht jeden Planeten einzeln bewegen: Sie folgen dem Stern unweigerlich in der gleichen Entfernung wie zuvor - wohin können sie sonst von der Gravitationsleine aus gehen?
In den ersten Millionen Jahren der Planetenreise werden wir 3 Milliarden km vorrücken können. Für kosmische Verhältnisse ist dies vernachlässigbar - nur ein paar Lichtstunden. Wissenschaftler sagen jedoch voraus, dass die Sonne noch mindestens 5 Milliarden Jahre leben wird, so dass es für die Menschheit keine besondere Eile gibt.
Werden wir beschleunigen?
Später schlug der amerikanische Astrophysiker Matthew Kaplan von der University of Illinois vor, den Sternmotor zu verbessern. Kaplans Projekt beinhaltet die Platzierung einer mit Helium-Wasserstoff betriebenen Anlage in unmittelbarer Nähe des Sterns. Helium wird verwendet, um einen Strahl radioaktiven Sauerstoffs zu erzeugen, der das gesamte System nach vorne treibt, und Wasserstoff wird den Abstand zwischen Motor und Sonne halten. Da der Sonnenwind allein keine ausreichende Menge an Materie liefern kann, muss zusätzlich eine Astrokonstruktion mit den Eigenschaften der Dyson-Kugel und des Shkadov-Spiegels verwendet werden, die das Sonnenlicht an einem bestimmten Punkt konzentrieren muss, um die Temperatur und die Energieabgabe zu erhöhen.
Wenn der Shkadov-Motor es dem System erlaubt, eine Strecke von 100 sv zurückzulegen. Jahre (ungefähr ein Tausendstel der Entfernung zum Rand der galaktischen Scheibe) in 230 Millionen Jahren verspricht das Kaplan-System, dieselbe Entfernung in nur 2 Millionen Jahren zurückzulegen.
Die Kosten solcher Projekte werden wirklich astronomisch sein. Was heißt "das ganze Geld der Erde". Und noch mehr. Aber sie werden nicht aus müßiger Neugier erfunden. Eine Struktur, die die Sonne bewegen kann, ist sehr nützlich, wenn sich die Erde auf dem Weg einer Supernova-Explosion befindet (innerhalb von 1000 Lichtjahren von uns bereiten sich mindestens 15 Sterne darauf vor, ihren Lebensweg mit einer grandiosen Explosion zu beenden) oder wenn die Milchstraße in 4 Milliarden Jahren mit einer Galaxie kollidiert Andromeda. Ganz zu schweigen von der Tatsache, dass der Sicherheitsspielraum der Erde nicht ewig ist.
Um zu überleben, müssen Erdlinge unweigerlich andere Welten kolonisieren. Nicht umsonst sind Astronomen so besorgt über die Suche nach bewohnbaren Exoplaneten. Die Umwandlung der gesamten Erde, des gesamten Sonnensystems in ein steuerbares Raumschiff wird die Menschheit vor der Qual bewahren, viele ethische Probleme zu lösen. Zum Beispiel, wer es verdient, Kolonist zu werden, und wer auf einem sterbenden Planeten verschwinden muss.
Magazin: Geheimnisse des Universums №2 (147). Verfasser: Kirill Rogachev
