Да уж, Александр Анатольевич, расшифруйте что есть что в этой формуле.
А то с ней как-то всё далеко не очевидно. Нет, может быть вы и правы, но хотелось бы разобраться.
Вот, допустим, есть у нас фотоны с энергией, эквивалентной килограмму. И есть у нас тот же килограмм материи, разогнанной до какого-то Лоренц-фактора и он теперь содержит энергию, эквивалентную гамма килограмм. Неужели второй случай для разгона звездолёта хуже, чем первый? Неочевидно. Ведь импульс килограмма фотонов в гамма раз меньше импульса килограмма "обычного" вещества разогнанного до Лоренц-фактора, равного гамма.
PathFinder, голубчик, не надо меня за... мучить релятивизмом.
Мысль, которую я отстаиваю - БАНАЛЬНА и принята всеми физиками мира. Нет тут никакого повода для чудо-открытия и парадокса.
НУ НЕТ ТУТ ПРЕДМЕТА ИЗОБРЕТЕНИЯ! Понимаете?
Неонка там у нутре! А "синекдоха отвечания" - это бзик старичка-пенсионера у него и только у него в голове, который не мыслит прогресс без себя, своего участия!
Релятивистская формула ракеты говорит сама за себя. Нет там никакого даже минимального зазорчика для "чуда" и всякой УФО-хер-ни!
Точно так же как нерелятивистская формула Циолковского ясно и чёток утверждает что ракета, с бОльшей скоростью истечения будет иметь (экспоненциально) МЕНЬШЕЕ массовое число, точно то же самое утверждает и релятивистская формула ракеты. Но в ней экспонента, выраждается в гиперболу. В релятивизме есть предел. Скорость света. И значит вывод очевидный. Чем быстрей вы отбрасываете энергию-материю (ДО СРАКИ МНЕ БАРИОНЫ-ФОТОНЫ. ДО СРА-КИ!!! Формула это - не различает. И правильно делает), тем мешнье массовое число ракеты при ПРОЧИХ РАВНЫХ.
То есть фотонная ракета будет иметь стартовую массу ГАРАНТИРОВАННО ниже любой барионной.
Это, думаю понятно?
Из формулы?
Закрыли тему?
Закрыли. Если I=c, массовое число - минимально.
Это то что я хотел показать этой формулой.
НО! Я знаю в чём каверзность вопроса. Да, масса фотонной ракеты на старте всегда будет меньше ибо скорость истечения - максимальна. Но ЗАПАС ЭНЕРГИИ на борту? Не массы на борту а именно энергии! Нельзя же сравнивать х. с пальцем? Одно дело ГОРЮЧЕЕ. То что через эм-це-квадрат превращается в энергию, другое дело инертная масс покоя. Верно?
Одно дело водород (его во вселенной как навоза на свиноферме) а другое дело анти-водород (поди нади тот ножичек!).
Цена - немножко разная.
То есть. Нам мало иметь формулу ракеты от скорости истечения I. Нам нужна формула, которая позволяет считать чисто запасённую энерги.
И такая тоже есть. У того же Акерета. Мы вводим число e - доля ракетной массы, которая превращается в чистую энергию отбрасываемой массы.
И такая формула уже показывает не просто массовое число (что оно меньше у фотонной) но именно количество запасённой энергии в виде энергии покоя на борту ракеты. То есть нас теперь интересует не вся запасённая масса, а доля той запасённой массы топлива m', к массе пустой ракеты M, которая превратится в энергию. Нам важна только она! Мы экономим только ее!
Как тогда будет выглядеть барионная и фотонная ракета? Где нам придётся запастись энергией больше? Кто выиграет?
И вот я тут уже выкладывал свой достаточно ПРОЗРАЧНЫЙ анализ этого вопроса:
M0 - масса ракеты на старте.
M - сухая масса ракеты.
m - запасённая на борту ракетная масс плюс энергоноситель.
m' - масса только энергоносителя.
e - доля массы энергоносителя в запасённой ракетной массе. То етсь m' =em
v - конечная скорость ракеты, до которой она разгоняется
с - скорость света Видите как ТЕПЕРЬ интересно девки пляшут?
Да. Конечно. Если мы разгоняемся до долей от скорости света v = 0,5c или v=0,75с то мы видим, что фотонная ракета, где e, доля запасённой ракетной массы превращающаясся в энергию =1 (в свет!) явно сливает барионной (где не вся отбрасываемая масса превращаетя в энергию).
Да, барионная тяжелей на старте. Ясный пень. Но энергоносителя (антиматерии) ей надо меньше для выполнения той же работы!
Например. Если вы разгоняете ракету до половины света. Первый столбец. И самая нижняя кривая на графике.
Мы видим что МИНИМУМ m'/M, то есть запас условного антивещетсва (плюс столько же вещества) будет в случае, если e ~ 0,05. То есть 5% ракетной массы - энергоноситель, остальное - инертная барионная масса. И в этом случае масса этих же 5% но выраженная в массе СУХОЙ РАКЕТЫ составит всего лишь 24%.
Видите это по таблице? Это минимум-миниморе. Может быть и больше если конструктор - дурак. Но меньше быть не может. Тут - оптимум!
И ТУТ оптимум - именно барионная ракета.
Стругацкие, утвержая, что фотонная ракета Хиус, отбрасывающая ракетную массу со скоростью света - лучшая ракета, несли полную чушь!
Слышали звон да не знали где он. Лучшая по стартовой массе - да. Но энергетически это был "сон разума"!
Кстати, в интернетах только-только появились замечательные новые "фотки" Хиуса.
Спешите прильнуть.
Но возвращаясь к теме (хватит
на красивых баб пялиться!)
А у фотонной ракеты (самая нижняя, красная строчка таблицы) где e=1, доля запасённого энергоносителя (он же и вся ракетная масса, да минимальная) аж 73% от сухой массы ракеты. Разница - ощутимая! 24 и 73. Согласны?
То есть глупо на фотонной ракете разгоняться до половины света. Не оптимально.
НО!
Я построил не один такой график, а ряд. Для разных конечных скоростей разгона. Показал тенденцию. Я стал увеличивать конечную скорость v. И для каждого случая - свой график. 0,5с, 0,75с, 0,999с, 0,999999999с... И на каждом свой минимум виден.
И что мы видим?
График зачем? Это же "картина маслом"! Если вы не умеете такие вещи видеть, что вы тут вообще делаете, господа студенты?!
Видно что экстремум, оптимум каждой такой кривой смещается по горизонтали к e=1.
И каждому идиоту ясно, что в пределе он приближается к e=1 (надо будет сесть и сделать более плотную сетку графиков и явно показать как плывёт точка экстремума к е=1 по мере v ->с. Будет красивей и наглядней чем здесь. Но и здесь умному - ясно)
То есть, да, барионная ракет при скорости полёта МЕНЬШЕ СКОРОСТИ СВЕТА
(см. сноску) конечно же лучше фотонной из-за того, что отбрасываемая масса содержит барионную массу покоя. То вокруг чего все идиоты тут и пляшут. Но чем ближе мы к скорости света, тем это преимущество всё меньше и меньше (а при характеристической скорости
больше света оно совсем пропадает!!!
см. сноску). И даже если вы хотите лететь с постоянным ускорением 1g куда-то там (к Проциону или к туманности Андрамета, да хоть на Край Света!), как мечталось, пол пути и пол пути тормозить, то вам нужна именно фотонная ракета как всё-же оптимальная В ПРЕДЕЛЕ. Хотя для такого перелёта вам нужна... двойная характеристическая скорость света [
см сноску.]
Чем больше у вас релятивизм, тем мизерней становится выигрыш от барионной ракетной массы вместо фотонной. Они просто становятся неразличимы чем ближе мы к скорости света.
Всё.
Обратите внимание. Я тут анализировал одну единственную формулу. Формулу релятивистской ракеты. О теории относительности я могу быть ни ухом ни рылом. Мне она - похрену! Я как чукча или акын, что вижу, то и пою. "По приборам" То есть по-формуле. Как она себя ведёт.
А умствования, мол, является ли релятивистский прибавок массы массой на самом деле или не является? Засунте себе это всё в Ж..., уважаемые извращенцы ума! Поняли? НЕ ДУМАЙ! СЯДЬ И СЧИТАЙ!!!!
PS
[сноса. про скорость "больше" света]Обратите внимание. Хотя двигаться быстрее скорости света нельзя, но разгоняться ракета может и до 2х скоростей света и до 4х. Сколько угодно. Потому что характеристическая скорость ракеты - это СУММА всех скоростей до которых она разгоняется и тормозится.
Если вы разогнались до скорости 0.5с то вам надо ее еще и затормозить. То есть еще 0.5с. И в сумме у вас на борту должно быть топлива не для 0.5с, а для 1с. И вот тут выясняется, что, оказывается, фотонная ракета окажется ЛУЧШЕ барионной не тольок вблизи скорости света, но ... гораздо раньше!
Даже на половине света уже разницы, почти, нет!
Да, на неотличимый мизер барионная лучше.
Но вот если вы разгоняетесь до 0.75с и тормозите этим же двигателем? У вас характеристическая скорость уже 1.5с. Улавливаете? И тут уже никакая барионная ракета фотонную по экономии запасённой на борту энергии не обскочит.
Ну а если вы сразу запасаетесь ракетной массой на путь туда (разгон-торможение) и обратно (разгон-торможение), то есть при 0.5с, вам нужна характеристическая скорость аж 2с?
Понимаете логику?
То есть. Отцы-основатели (Зенгер, Акерет, например) были правы, говоря, что фотонная ракета - самая оптимальная для ПЕРЕлёта к другим звёздам и обратно, в смысле экономии И массы И энергии запасённой на старте. Ничего лучше и нет, если у вас скорость 0.5 или даже уже 0.25с при таком подходе.
Да, они не учиывали, что можно схитрить и везти только энергию (при том часть - лишь половину в виде антивещества, вещество для ее анигиляции мы тоже возьмём сколько хочешь там на месте), а барионную массу для обратного пути с собой всю таскать от старта - глупо. Ее в любой звёздной системе (того же водорода)- навалом! И они конечно же не учитывали, что тормозить не разгоняться и лучше это делать магнитным парашютом, а не тем же двигателем (а Бурдаков предлагал везти с собой только антивещество, а вещество собирать таранным образом по-дороге из межзвёздного газа).
Но они, отцы-основатели, рассуждали академично. Не практично. И академически - всё верно.
Кто знает? Что там нас ждёт? Всё надо заранее взять тут на Земле с собой. А значит ничего лучше, экономичней фотонной ракеты нет. Вывод, который многие поняли неправильно (я сам, дурак, по-началу всё понял "как все"). А потом, вдруг, сделали "открытие", мол, академики... ошиблись!!!!
