Од хоорондын аялал жинхэнэ үү?

2024 Зохиолч: Seth Attwood | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-16 16:12

Өгүүллийн зохиогч хүний амьдралын туршид орчлонгийн аль ч газарт хүрэх боломжийг хүмүүст олгодог ирээдүйтэй дөрвөн технологийн талаар дэлгэрэнгүй өгүүлжээ. Харьцуулбал: орчин үеийн технологийг ашигласнаар өөр оддын системд хүрэх зам 100 мянга орчим жил үргэлжилнэ.

Хүн анх шөнийн тэнгэр рүү харсан цагаасаа хойш бид бусад ертөнцөөр зочилж, Орчлон ертөнцийг үзэхийг мөрөөддөг байсан. Химийн түлшээр ажилладаг пуужингууд маань нарны аймгийн олон гариг, сар болон бусад биетүүдэд аль хэдийн хүрсэн ч дэлхийгээс хамгийн хол зайд орших Вояжер 1 сансрын хөлөг ердөө 22.3 тэрбум километр замыг туулсан. Энэ нь хамгийн ойрын одны систем хүртэлх зайны ердөө 0.056% юм. Орчин үеийн технологийг ашигласнаар өөр оддын системд хүрэх зам 100 мянга орчим жил үргэлжилнэ.

Гэсэн хэдий ч бидний урьдын адил үйлдэл хийх шаардлагагүй. Хэрэв зөв технологи ашиглаж чадвал асар их ачаалалтай машинуудыг, тэр ч байтугай онгоцонд хүн байсан ч, орчлон ертөнцөд урьд өмнө хэзээ ч байгаагүй хол зайд илгээх үр ашгийг эрс сайжруулах боломжтой. Бүр тодруулбал, биднийг маш богино хугацаанд одод хүргэх ирээдүйтэй дөрвөн технологи бий. Тэд энд байна.

нэг). Цөмийн технологи. Хүн төрөлхтний түүхэнд өнөөг хүртэл сансарт хөөргөсөн бүх сансрын хөлгүүдэд нэг нийтлэг зүйл бий: химийн түлшээр ажилладаг хөдөлгүүр. Тийм ээ, пуужингийн түлш бол хамгийн их түлхэц өгөх зорилготой химийн бодисын тусгай хольц юм. Энд "химийн бодис" гэсэн хэллэг чухал юм. Хөдөлгүүрт эрчим хүч өгдөг урвалууд нь атомуудын хоорондох холбоог дахин хуваарилахад суурилдаг.

Энэ нь бидний үйлдлийг үндсэндээ хязгаарлаж байна! Атомын массын дийлэнх нь түүний цөмд унадаг - 99, 95%. Химийн урвал эхлэхэд атомуудыг тойрон эргэлдэж буй электронууд дахин тархаж, Эйнштейний алдарт тэгшитгэлийн дагуу урвалд оролцож буй атомуудын нийт массын 0,0001%-тай тэнцэх энерги болон ялгардаг: E = mc2. Энэ нь пуужинд ачигдсан түлшний килограмм тутамд урвалын явцад та ойролцоогоор 1 миллиграммтай тэнцэх энерги авдаг гэсэн үг юм.

Харин цөмийн түлшээр ажилладаг пуужин ашиглавал байдал эрс өөр болно. Та электронуудын тохиргооны өөрчлөлт, атомууд хоорондоо хэрхэн холбогддог зэрэгт найдахын оронд атомын цөмүүд хоорондоо хэрхэн холбогдож байгаад нөлөөлж харьцангуй их хэмжээний энерги ялгаруулж чадна. Та ураны атомыг нейтроноор бөмбөгдөх замаар задлахад ямар ч химийн урвалаас хамаагүй их энерги ялгаруулдаг. 1 кг уран-235 нь 911 миллиграмм масстай тэнцэх хэмжээний энерги ялгаруулж чадах бөгөөд энэ нь химийн түлшнээс бараг мянга дахин илүү үр ашигтай юм.

Хэрэв бид цөмийн хайлалтыг эзэмшсэн бол хөдөлгүүрийг илүү үр ашигтай болгох боломжтой. Жишээлбэл, инерцийн удирдлагатай термоядролын нэгдлийн систем, түүний тусламжтайгаар устөрөгчийг гели болгон нийлэгжүүлэх боломжтой тул наранд ийм гинжин урвал явагддаг. 1 кг устөрөгчийн түлшийг гелий болгон нийлэгжүүлснээр 7,5 кг массыг цэвэр энерги болгон хувиргах нь химийн түлшнээс бараг 10 мянга дахин илүү үр ашигтай юм.

Санаа нь пуужингийн хувьд ижил хурдатгалыг илүү урт хугацаанд авах явдал юм: одоогийнхоос хэдэн зуу, бүр хэдэн мянган дахин урт бөгөөд энэ нь тэднийг одоогийн ердийн пуужингаас хэдэн зуу, мянга дахин хурдан хөгжүүлэх боломжийг олгоно. Ийм арга нь од хоорондын нислэгийн хугацааг хэдэн зуу, бүр хэдэн арван жил болгон бууруулна. Энэ бол шинжлэх ухааны хөгжлийн хурд, чиглэлээс шалтгаалаад 2100 он гэхэд хэрэглэгдэх ирээдүйтэй технологи юм.

2). Сансрын лазерын туяа. Энэ санаа нь хэдэн жилийн өмнө олны танил болсон Breakthrough Starshot төслийн гол цөм юм. Олон жилийн туршид энэ үзэл баримтлал нь сэтгэл татам байдлаа алдаагүй байна. Ердийн пуужин нь түлшээ тээвэрлэж, хурдатгалд зарцуулдаг бол энэ технологийн гол санаа нь сансрын хөлөгт шаардлагатай түлхэц өгөх хүчирхэг лазерын туяа юм. Өөрөөр хэлбэл, хурдатгалын эх үүсвэрийг хөлөг онгоцноос өөрөө салгах болно.

Энэ үзэл баримтлал нь олон талаараа сэтгэл хөдөлгөм, хувьсгалч юм. Лазер технологиуд амжилттай хөгжиж, илүү хүчирхэг төдийгүй өндөр нягтралтай болж байна. Тиймээс, хэрэв бид лазерын гэрлийн хангалттай өндөр хувийг тусгадаг далбаатай төстэй материалыг бүтээвэл бид сансрын хөлгийг асар хурдтай болгохын тулд лазерын цохилтыг ашиглаж болно. ~1 грамм жинтэй "оддын хөлөг" нь гэрлийн хурдны ~20%-ийн хурдтай болох бөгөөд энэ нь хамгийн ойрын од болох Проксима Центаври руу ердөө 22 жилийн дотор нисэх боломжтой болно.

Мэдээжийн хэрэг, үүний тулд бид асар том лазер туяа (ойролцоогоор 100 км2) бий болгох шаардлагатай бөгөөд үүнийг сансарт хийх шаардлагатай, гэхдээ энэ нь технологи, шинжлэх ухаан гэхээсээ илүү өртөг зардалтай асуудал юм. Гэсэн хэдий ч ийм төслийг хэрэгжүүлэхийн тулд хэд хэдэн бэрхшээлийг даван туулах шаардлагатай байна. Тэдний дунд:

• дэмжигдээгүй дарвуул эргэх болно, зарим төрлийн (хараахан хөгжөөгүй) тогтворжуулах механизм шаардлагатай;
• онгоцонд түлш байхгүй тул зорьсон цэгт хүрэх үед тоормослох боломжгүй байх;
• Хүмүүсийг тээвэрлэх төхөөрөмжийг масштабтай болгосон ч гэсэн хүн асар их хурдатгалд амьд үлдэх боломжгүй болно - богино хугацаанд хурдны мэдэгдэхүйц ялгаа.

Хэзээ нэгэн цагт технологи биднийг од руу хөтөлж чадах ч гэрлийн хурдны ~20% -тай тэнцэхүйц хурдтай хүн хүрэх амжилттай арга одоог хүртэл алга.

3). Эсрэг бодисын түлш. Хэрэв бид өөртэйгөө түлш авч явахыг хүсч байгаа бол бид үүнийг хамгийн үр дүнтэй болгож чадна: энэ нь тоосонцор болон эсрэг хэсгүүдийг устгахад үндэслэх болно. Химийн болон цөмийн түлшнээс ялгаатай нь хөлөг дээрх массын багахан хэсгийг энерги болгон хувиргадаг тул бөөмс-эсрэг бөөмийг устгах нь бөөмс болон эсрэг бөөмсийн массын 100% -ийг ашигладаг. Бүх түлшийг импульсийн энерги болгон хувиргах чадвар нь түлшний үр ашгийн хамгийн дээд түвшин юм.

Энэ аргыг практикт гурван үндсэн чиглэлд хэрэглэхэд хүндрэл гардаг. Тодруулбал:

• тогтвортой саармаг эсрэг бодисыг бий болгох;
• энгийн бодисоос тусгаарлах, нарийн хянах чадвар;
• од хоорондын нислэгт хангалттай их хэмжээгээр эсрэг бодис үйлдвэрлэдэг.

Аз болоход эхний хоёр асуудал дээр аль хэдийн ажиллаж байна.

Том адрон коллайдер байрладаг Европын цөмийн судалгааны байгууллагад (CERN) "эсрэг бодисын үйлдвэр" гэж нэрлэгддэг асар том цогцолбор байдаг. Тэнд бие даасан зургаан эрдэмтдийн баг антиматерийн шинж чанарыг судалж байна. Тэд антипротонуудыг авч, удаашруулж, позитроныг тэдэнтэй холбоход хүргэдэг. Ингэж л антиатом буюу саармаг эсрэг бодис үүсдэг.

Тэд эдгээр антиатомуудыг бодисоор хийсэн савны хананаас хол байлгадаг янз бүрийн цахилгаан, соронзон орон бүхий саванд тусгаарладаг. 2020 оны дунд үе гэхэд тэд хэд хэдэн антиатомыг нэг цагийн турш амжилттай тусгаарлаж, тогтвортой байлгаж чаджээ. Ойрын хэдэн жилийн хугацаанд эрдэмтэд таталцлын талбайн доторх антиматерийн хөдөлгөөнийг хянах боломжтой болно.

Энэ технологийг ойрын ирээдүйд ашиглах боломжгүй ч од хоорондын аялалын хамгийн хурдан арга зам бол эсрэг бодис пуужин болох нь тодорхой болов.

4). Хар материйн одны хөлөг онгоц. Энэ сонголт нь харанхуй материйг хариуцдаг аливаа бөөмс нь бозон шиг аашилж, өөрийн эсрэг бөөм юм гэсэн таамаглал дээр тулгуурладаг нь гарцаагүй. Онолын хувьд өөрийн эсрэг бөөмс болох харанхуй матери нь түүнтэй мөргөлдөж буй хар материйн өөр ямар ч бөөмстэй хамт устах жижиг боловч тэг биш боломжтой байдаг. Бид мөргөлдөөний үр дүнд ялгарах энергийг ашиглах боломжтой.

Үүнийг нотлох баримт бий. Ажиглалтын үр дүнд Сүүн зам болон бусад галактикуудад харанхуй энергийн төвлөрөл хамгийн их байх ёстой төвөөсөө гамма цацраг тайлагдашгүй илүүдэлтэй байдаг нь тогтоогдсон. Үүний энгийн астрофизик тайлбар байх магадлал үргэлж байдаг, жишээлбэл, пульсарууд. Гэсэн хэдий ч энэ харанхуй матери галактикийн төвд өөрөө устсаар байгаа тул харанхуй материйн одны хөлөг гэх гайхалтай санааг бидэнд өгч магадгүй юм.

Энэ аргын давуу тал нь харанхуй матери галактикийн хаа сайгүй оршдог. Энэ нь бид аялалд явахдаа шатахуун авч явах шаардлагагүй гэсэн үг. Үүний оронд харанхуй энергийн реактор нь дараахь зүйлийг хийх боломжтой.

• ойролцоо байгаа аливаа харанхуй бодисыг авах;
• устгалыг түргэсгэх эсвэл байгалийн жамаар устгах боломжийг олгох;
• Хүссэн чиглэлд эрч хүч авахын тулд хүлээн авсан энергийг дахин чиглүүлэх.

Хүссэн үр дүнд хүрэхийн тулд хүн реакторын хэмжээ, хүчийг хянах боломжтой.

Онгоцонд түлш тээвэрлэх шаардлагагүй бол сансрын жолоодлогын олон асуудал алга болно. Үүний оронд бид аливаа аялалын нандин мөрөөдөл болох хязгааргүй байнгын хурдатгалд хүрэх боломжтой болно. Энэ нь бидэнд хамгийн төсөөлшгүй чадварыг өгөх болно - нэг хүний амьдралын туршид орчлон ертөнцийн аль ч газарт хүрэх чадвар.

Хэрэв бид одоо байгаа пуужингийн технологиор өөрсдийгөө хязгаарлавал дэлхийгээс хамгийн ойрын оддын систем хүртэл аялахад дор хаяж хэдэн арван мянган жил шаардлагатай болно. Гэсэн хэдий ч хөдөлгүүрийн технологийн томоохон дэвшил ойртож байгаа бөгөөд энэ нь хүний амьдралд хүрэх хугацааг багасгах болно. Хэрэв бид цөмийн түлш, сансар огторгуйн лазер туяа, эсрэг бодис, тэр ч байтугай харанхуй материйн хэрэглээг эзэмшиж чадвал бид өөрсдийн хүсэл мөрөөдлөө биелүүлж, warp drive гэх мэт эвдрэх технологийг ашиглахгүйгээр сансрын соёл иргэншил болно.

Шинжлэх ухааны үндэслэлтэй санаануудыг хэрэгжих боломжтой, бодит ертөнцийн дараагийн үеийн хөдөлгүүрийн технологи болгон хувиргах олон боломжит арга зам бий. Энэ зууны эцэс гэхэд хараахан зохион бүтээгдээгүй сансрын хөлөг дэлхийгээс хамгийн алслагдсан хүний гараар бүтсэн биет болох New Horizons, Pioneer, Voyager-ийн оронд орох бүрэн боломжтой юм. Шинжлэх ухаан аль хэдийн бэлэн болсон. Одоо байгаа технологиосоо цааш харж, энэ мөрөөдлөө биелүүлэх нь бидэнд үлдэж байна.