Физика на невъзможното
- Автор: Каку Мичио
- Язык: болгарский
- Переводчик: Антон Даскалов
- Жанр: Классическая проза
Электронная книга - «Физика на невъзможното». Краткое содержание книги:
Предстои ви да разберете:
Как оптиката и електромагнетизмът един ден ще ни дадат възможност да насочваме потока светлина около предмети — като вода, заобикаляща речен камък, — за да станат те невидими за наблюдателя.
Как реактивни ракети, лазерни платна, двигатели с антиматерия и наноракети един ден биха ни отвели до близки и далечни звезди.
Как телепатията и психокинезата, смятани доскоро за псевдонауки, някой ден ще се превърнат в реалност с напредъка на нанотехнологиите, ядрено-магнитния резонанс, компютрите и суперпроводимостта.
Защо машината на времето, макар и съвместима със законите на квантовата физика, може да бъде построена единствено от невероятно напреднала цивилизация.
Мичио Каку детайлно анализира всяка висока проектотехнология и научните основания, на които тя стъпва. „Физика на невъзможното“ повежда читателите на хипнотично пътешествие в света на науката, което провокира, забавлява и просвещава.
Типичният йонен двигател изглежда като вътрешността на телевизионна тръба. Една гореща жичка се нагорещява от електрически ток, който създава лъч от йонизирани атоми от рода на ксеноновите, който изскача от края на ракетата. Вместо да зависят от взрив на горещ експлозивен газ йонните двигатели зависят от тънка, но постоянна струя йони.
Йонният тласкач NSTAR на NASA бе тестван в открития космос на борда на успешната сонда „Дийп Спейс 1“, която бе изстреляна през 1998 година. Двигателят действа общо 678 дни, поставяйки нов рекорд в своя клас. Европейската космическа агенция също тества йонен двигател на своята сонда „Смарт 1“. Японската космическа сонда „Хаябуса“, която прелетя край един астероид, бе захранвана с енергия от четири ксенонови йонни двигатели. Въпреки че не е ефектен, йонният двигател ще бъде в състояние да изпълнява дългосрочни мисии (които не са спешни) между планетите. На практика един ден йонните двигатели могат да станат работният кон за междупланетния транспорт.
По-мощна версия на йонния двигател е плазменият двигател — например VASIMR (Изменяемата специфична импулсна магнитоплазмена ракета), която използва мощна струя от плазма, за да се задвижи в Космоса. Проектиран от астронавта инженер Франклин Чанг-Диас, двигателят използва радиовълни и магнитни полета, за да нагорещява водороден газ до температура един милион градуса по Целзий. Свръхгорещата плазма след това се изхвърля от края на ракетата, придавайки й значителна тяга. Прототипи на този двигател вече са били конструирани на Земята, въпреки че никога в Космоса не е бил изпращан някой от тях. Инженерите се надяват плазменият двигател да бъде използван за захранването с енергия на мисия до Марс, което ще намали значително времето за пътуване до тази планета, свеждайки го до няколко месеца. Някои устройства използват слънчева енергия, за да енергизират плазмата в двигателя, а други — делението на атома (което създава безпокойства за безопасността, тъй като включва разполагането на големи количества ядрени материали на кораби, които могат да претърпят инцидент в космоса).
Но нито йонният, нито плазменият двигател VASIMR разполагат с достатъчно енергия, за да ни отведат до звездите. За тази цел ни трябва съвсем нов тип задвижващи устройства. Сериозна пречка пред проектирането на междузвезден кораб е изумителното количество гориво, което е необходимо за извършването на пътуване дори до най-близката звезда, както и продължителният период от време, преди корабът да стигне до своята далечна дестинация.
Едно предложение, което може да реши тези проблеми, е слънчевото платно. То използва факта, че слънчевата светлина упражнява много слабо, но постоянно налягане, което е достатъчно за задвижването на огромно платно през Космоса. Идеята за слънчевото платно е била формулирана за първи път от големия астроном Йоханес Кеплер в трактата му от 1611 г. Somnium („Сън“).
Въпреки че физиката, на която се основава едно слънчево платно, е достатъчно проста, напредъкът в действителното създаване на слънчево платно, което може да бъде изпратено в Космоса, е непостоянен. През 2004 г. една японска ракета разгърна успешно две малки прототипни слънчеви платна в Космоса. През 2005 г. Планетарното общество, Космос Студиос и Руската академия на науките изстреляха космическото платно „Космос 1“ от подводница в Баренцово море, но неговата ракета-носител „Волна“ не постигна успех и платното не излезе в орбита. (Един предишен опит със суборбитално платно също се провали през 2001 година.) Но през февруари 2006 г. слънчево платно с дължина 15 метра беше изпратено успешно в орбита от японската ракета M-V, въпреки че платното не се разтвори напълно.
Напредъкът в технологията на слънчевите платна е мъчително бавен, но защитниците им имат още една идея, която може да ги отведе при звездите: изграждането на огромна батарея от лазери на Луната, която да изстрелва интензивни лъчи от лазерна светлина към слънчево платно, давайки му възможност да се отправи към най-близката звезда. Физиката на подобно междупланетарно слънчево платно е наистина обезсърчаваща. Самото платно би трябвало да има диаметър от стотици мили и да бъде конструирано изцяло в открития космос. Човек ще трябва да изгради хиляди мощни лазери на Луната, като всеки от тях трябва да бъде в състояние да изстрелва лъчи в продължение на периоди, вариращи от няколко години до десетилетия. (По една експертна оценка ще се наложи да бъдат изстрелвани лазерни лъчи, които надминават хиляда пъти сегашната обща енергийна мощност на планетата Земя.)