Межгалактический перелет

[PathFinder]

Вот тут нам и должны придти на помощь "дикие силы природы". Я в начале тут и говорил (но народ за душу не взяло) что в качестве "цивилизации II-го рода", скажем разгонной пушки можно использовать удачно направленный (примерно в нужном направлении)  уже существующий джет какой-нибудь пары черная дыра-сжираемая ею звезда.



Такой джет может выстрелить (не обязательно точно к цели) целую планету массы, которая на скорости 0.3-0.5с может (кстати, может же!) разменивать массу на скорость по прямоточной схеме Бассарда и при этом подправить свой курс.
Поэтому я и говорю что между межгалактическими и межзвездными путешествиями технологическая пропасть меньше чем между межзвездными и межпланетными.
Дикие силы природы в этом деле сильно помогут.

А как насчёт гравитационного манёвра на чёрной дыре или нейтронной звезде. Или это должны быть двойные чёрные дыры или двойные нейтронные звёзды соответственно?
Специалисты, такие объекты уже обнаружены?
Также интересно, какими могут быть орбитальные скорости у двойных чёрных дыр и двойных нейтронных звёзд?
Ведь от этого будет зависеть практическая возможность проведения гравитационного манёвра с помощью таких объектов.

[VimanaPro]

Не осознал своей ущербности.

Законов физики не нарушал и не нарушаю. Денег не прошу. Ничего не ниспровергаю. Тоже люблю "играть в бисер"   http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%B3%D1%80%D0%B0_%D0%B2_%D0%B1%D0%B8%D1%81%D0%B5%D1%80  (за что меня и ценят).
Разве это преступление - желание использовать постоянство 4-мерного вектора перемещения для того чтобы не тратить энергию на разгон и торможение, скажем тех же 0,5 с. Запаслись энергией на Земле для достижения скорости в 0,5 с и "крутите" вектор от 0,0 с до 0,5 с столько раз, сколько будет надо. Что-то навроде космического аккумулятора-маховика в "нулевом" приближении получается    .
Сотовый накопитель энергии с использованием эффекта Казимира технологически реален.
Активная защита с преобразованием  космического излучения в энергию распада мезоатомов тоже.
Несоседние перемещения физике тоже не противоречат хотя технологически пока нулевые.
Гиперсвязь - уже реальность, процесс пошёл.

Ну и где в вышесказанном криминал альтизм ?

[Patsak]

ivanij
Разговор идёт всё больше про измерения. А перспективы с точки зрения межгалактических путешествий представляются всё-таки туманными.

Да, речь идет об отсутствии принципиальных ограничений на преодоление скорости света в межгалактических масштабах. Речь не идет о наличии способа перемещать макротела со сверхсветовой скорость. Только о том, что это не ведет к противоречию.

alex_semenov
Где заканчивается настойчивость и начинается тупое баранье упрямство?
То, что я рисую - это все в рамках физической реальности.

Я пока не вижу, чтобы Вы тут что-то осмысленно физичное рисовали, так поверхностное научпоповское знание некоторых постулатов СТО и полное дилетантство в границах ее применимости. Не смотря на это «тупого бараньего упрямства» Вам не занимать.
Вместо конструктивного обсуждения Вы, в очередной, раз скатились к каким-то своим подростковым комплексам, как будто решение научных вопросов зависит от разрешения Ваших, сугубо личных, психологических проблем.
Развели тут религиозный кружок по поклонению какой-то крысе, прислуживаете этой воображаемой твари, проповедываете любовь к насилию и жестокости, ищите в страданиях странное наслаждение … Ггг.
Я что-то не наблюдаю последователей ? есть желающие ?

[незлой]

Сегодня,кстати умер один из величайших певцов межзведной истерики-Гарри Гаррисон.Пожалуй последний из тех кто просто и открыто(пусть даже и не совсем научно)давал надежду расширить цивилизационный мир 70-х до размера галактики.И ведь ничего дурного в этой надежде нет.Если опустить истеричные проявления.

мамлеевская крыса vs. крыса стальная...
чтото в этом есть.

[Patsak]

Сегодня,кстати умер один из величайших певцов межзведной истерики-Гарри Гаррисон.Пожалуй последний из тех кто просто и открыто(пусть даже и не совсем научно)давал надежду расширить цивилизационный мир 70-х до размера галактики.И ведь ничего дурного в этой надежде нет.Если опустить истеричные проявления.

мамлеевская крыса vs. крыса стальная...
чтото в этом есть.

дело в том, что она застряла в 70-90-х и никак не хочет мириться с тем, что ее время прошло.

[Юрий_К]

дело в том, что она застряла в 70-90-х и никак не хочет мириться с тем, что ее время прошло

А чье время настало?

[VimanaPro]

А чье время настало?

Да пока ничьё. Чуть позже -КНР\США.
А если про крыс, то сменял бы их обеих на одного спеца по 3-D напылению. Потому что настало его время, время дел а не разговоров. Межгалактолёты пора строить 

[Кремальера]

А если про крыс, то сменял бы их обеих на одного спеца по 3-D напылению

О-о..У нас днем с фонарями придется искать. :(А мерикане цену себе набивать будут.Надо наверное искать из восточной европы или земляка Маска.В начале 2000-х южноафриканцы сильно подабвалили рынок крюинга,когда команда Манделы начала безобразничать.И сейчас наверное технари еще не все разъехались.

Да пока ничьё. Чуть позже -КНР\США.

Не.. Наследники Дэна это не наследники Мао.Наверное все будет поглобальнее-иначе не то что межгалактические,даже "обычны" МП не осилить..Название только позвучнее новой гос. конструкции придумать. СШЗ-

мамлеевская крыса vs. крыса стальная...

В точку.Только мамлеевская крыса старая и пофигистическая(а никак не злобная )ей скоро 14 ярдов лет стукнет.А наш крысенок  из нержаевеющей стали-юн и непоседлив.И если ему всерьез удасться вскрыть клетку,его будет не удержать.Интересный конечно пример сравнения привел ув.Alex Semenov.Но по мне эта древняя крыса как океан.Он не добрый и не злой.Ему все равно умеет человек плавать или нет.И все зависит от упертости человека,кто-то в шторм и с перебитыми руками выплывает,а кто-то тонет у пирса.

[Patsak]

А чье время настало?

Может быть, Ваше ?
Главное перестать цепляться за эти клеше, которыми пичкают незрелые умы, нужно самому спокойно определится, куда какая дорога ведет. Способы ведения дискуссии на данном форуме иногда напоминают политические дебаты.  Жирик, конечно привлекательный кандидат, но клоун, по сути. Зачем доверять уже нарисованным рамкам, помещать себя в отведенное кем-то для Вас, морально устаревшее место, создайте свое собственное.

[Юрий_К]

Зачем доверять уже нарисованным рамкам, помещать себя в отведенное кем-то для Вас, морально устаревшее место, создайте свое собственное.

Зачем тогда вы пишите громкие фразы типы
"дело в том, что она застряла в 70-90-х и никак не хочет мириться с тем, что ее время прошло"
если сами не можете объяснить, какое с вашей точки зрения время настало? К чему это, пардон, словоблудие?

[Patsak]

Зачем тогда вы пишите громкие фразы типы
"дело в том, что она застряла в 70-90-х и никак не хочет мириться с тем, что ее время прошло" если сами не можете объяснить, какое с вашей точки зрения время настало?

Может я не достаточно доходчиво объяснил ? Вы от МЕНЯ ждете, чтобы я Вам указал путь ? Или может быть от кого-то другого ?
Я вижу только одно, человечество сейчас гонит волну, но уже не контролирует процесс. Авось кривая выведет ? Пока же нам, по старинке, навязывают впечатляться «Крысой из нержавеющей стали», всякими там «шлемоглавными Лукасоподобными»(с) мирами, потреблять, «жрать, драть, ржать, срать» (с), лишь бы Вы не задумались, не остановились, не прислушались к самому себе, не взглянули на эти холщевые декорации Папы Карло незамыленным взглядом.

К чему это, пардон, словоблудие?

По части словоблудия, я тут просто «ангел». 

[Кремальера]

лишь бы Вы не задумались, не остановились, не прислушались к самому себе, не взглянули на эти холщевые декорации Папы Карло незамыленным взглядом

Мы и так стоим и думаем,уже с тех пор как Джеральд Карр захлопнул за собой люк.Вообщем давненько так.Скоро от стояния коленки подгибаться начнут.А касательно декораций вы наверное правы,но тогда нужно притащить за ноздри "Папу Карло" к ответу.Больше спросить ведь не у кого.

[Patsak]

Мы и так стоим и думаем, уже с тех пор как Джеральд Карр захлопнул за собой люк.Вообщем давненько так.Скоро от стояния коленки подгибаться начнут.

«Мы» не стоим, в основном инстинктивно дергаемся, в плане освоения космоса вполне адекватно своему уровню, тут я с Викой полностью солидарен.
Загляните в журналы прошлого позапрошлого века (в научпопе бывают странички истории, о том, что печатали 100 лет назад). Иногда грустно и смешно от прожектов наших прапрадедушек. Они были сыны своего времени, как и мы своего. Так же страдали гегантоманией, не замечая неадекватности только-только открытых средств своим циклопическим планам. То, что воплотилось в жизнь, большей частью спустя много лет и на совершенно других принципах. Многие открытия, изобретения, которым придавалось, чуть ли не первостепенное значение, сейчас малозначительны и не существенны, а те, что казались заурядными, наоборот, стали определяющими.
Это поучительные истории, хорошее лекарство от «большевистских» лозунгов и тупого масштабирования до Вселенских размеров какой-то примитивной частности.

А касательно декораций вы наверное правы,но тогда нужно притащить за ноздри "Папу Карло" к ответу.Больше спросить ведь не у кого.

Дело в том, что никакого Папы Карло нет. Этот холст - коллективное бессознательное, спрашивать надо у себя.

[AlexAV]

В физической реальности чем вы собираетесь добиваться эффекта - меня мало волнует. Меня волнует то что в любом случае вы получаете возможность создавать причинно-следственные парадоксы. И как вы с этим потом жить собираетес?
...
Кто сказал "Счастливо!"?

Ну нет в аппарате квантовой механики запретов на путешествия во времени. Даже в квазиклассическом пределе.

А “причинные парадоксы” возникают из-за того, что неосознанно мы мыслим в категориях детерминизма Лапласа, отрицающего истинную случайность.

А если признать истинной случайности (а это одна из фундаментальных следствий квантовой механики), то отсюда следует что через любую точку в фазовом пространстве можно построить не одну траекторию системы, а их бесконечный веер. Отсюда следует не только то, что будущее не определено, но и то, что наши знания о прошлом ограничены в той же мере, что и наша возможность предсказывать будущее (любое представление о прошлом по сути является построением классической траектории системы в прошлое на основании её текущего состояния). И даже более сильное утверждение, что у любого наблюдаемого текущего момента существует не одно прошлое, а бесконечное множество вариантов прошлого, которые с точки зрения настоящего неотличимы.

Формальный аппарат квантовой механики позволяет утверждать, что перемещение чего-либо в пришлое должно приводить к возникновению ограничения по траекториям системы в интегралах по путям. Это можно интерпретировать, так, что законы квантовой механики устроены так, что при путешествии в прошлое будет происходить автоматическое уничтожение всех траекторий, ведущих к причинным парадоксам. Т.е. вы попадёте в вариант прошлого неотличимый с точки зрения наблюдателя в настоящем от варианта прошлого, где вы в прошлое не попадаете.

Проще говоря “парадокс деда” может быть решён следующим образом. Вы сможете попасть в собственное прошлое (в один из его вариантов), но там с вами случится комплекс случайных событий, который не позволит вам не то что убить деда, но и оставить хоть какие-то свидетельства своего пребывания там, которые бы могли бы быть однозначно интерпретированы как доказательства вашего путешествия в настоящем.

Кстати отсюда следует, что, по всей видимости, осуществить путешествие в очень далёкое прошлое должно быть проще, чем в относительно близкое. Ведь для того чтобы стереть все следы пребывания макроскопического предмета за несколько минут должна произойти чрезвычайно маловероятная цепь событий, а для того, чтобы стереть следы путешествия в мезозой достаточна цепь событий почти неотличимая от классической.

Правда такое путешествия во времени будет мало отличаться от путешествия в параллельный мир…

[Кремальера]

Проще говоря “парадокс деда” может быть решён следующим образом. Вы сможете попасть в собственное прошлое (в один из его вариантов), но там с вами случится комплекс случайных событий, который не позволит вам не то что убить деда, но и оставить хоть какие-то свидетельства своего пребывания там, которые бы могли бы быть однозначно интерпретированы как доказательства вашего путешествия в настоящем.

Грубо говоря на голову в безкрайней степи упадет молоток?? :-[А вообще хотелось бы верить решение "парадокса деда" предложенное ув.Pathfinder.

[AlexAV]

Грубо говоря на голову в безкрайней степи упадет молоток?? :-[А вообще хотелось бы верить решение "парадокса деда" предложенное ув.Pathfinder.

Где-то так. Есть такой фильм “Пункт назначения”, так вот при попадании в прошлое для путешественника во времени должно начаться нечто подобное, т.е. цепь случайностей которая будет стирать все следы его пребывания там.

[-Asket-]

После запуска машины не может случиться ничего, что привело бы к парадоксу. Парадокс времени — событие абсолютной невозможности, и при попытке его осуществить начнут происходить маловероятные и чрезвычайно маловероятные события.
Группа из MIT под руководством Сета Ллойда экспериментировала с фотонами, симулируя путешествия во времени: фотоны ставились в специфические квантовые условия, близкие к нарушению причинности. Чем ближе каждый эксперимент подходил к возникновению парадокса, тем вероятнее он заканчивался неудачей.

Об эксперименте:
Closed timelike curves via post-selection: theory and experimental demonstration
http://arxiv.org/pdf/1005.2219.pdf
Более ранняя их теоретическая работа:
The quantum mechanics of time travel through post-selected teleportation
http://arxiv.org/pdf/1007.2615v2.pdf
http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_mechanics_of_time_travel

Вот здесь про эти публикации было:
http://www.membrana.ru/particle/2010/
http://www.membrana.ru/particle/15815/

[незлой]

вывод: машина времени -- это генератор маловероятных событий. 

[Skipper_NORTON]

Задача состоит в следующем - нам нужно разогнать корабль с полезной массой 100 тысяч тонн, до скорости 0,9999995с (релятивисткие эффекты и замедление времени будет в 1000 раз), чтобы за 30 лет по часам корабля преодолеть расстояние до центра Галактики (30 тысяч световых лет), или за 2000 лет по часам корабля преодолеть расстояние до галактики Андромеды (2 миллиона световых лет). Тогда можно будет в течении одной жизни совершить межгалактический перелет, в то время люди будут жить тысячелетиями, наука дойдет до этого. (Полезная масса 100 тысяч тонн - это масса хорошего американского небоскреба, меньшую массу рассматривать нет смысла - потому что на корабле будут сложные системы, защиты от гамма-излучения, жестких протонов межзвездного газа, летящего навстречу с большой скоростью, фотонный двигатель, ловушки для антивещества, и т.д.)
 
Двигатель у нас будет чисто фотонный, работающий на аннигиляции антивещества+вещества, считаем что у нас есть идеальное зеркало (технологии будущего).
1-й вопрос - сколько нужно перед стартом взять с собой антивещества, в тоннах (вещества столько брать не нужно, можно намного меньше, т.к. после какого-то разгона, мы можем улавливать в ловушки межзвездный газ - это и будет вещество для аннигиляции. Для разгона будет легче, зато захватываемое вещество будет немного тормозить разгон корабля, но все равно, можно достигать любой скорости, т.к. на выходе двигателя у нас скорость истечения равна с - скорости света). Также, рассматриваем ТОЛЬКО РАЗГОН.  Для торможения пойдет в миллионы раз меньше энергии аннигиляции, т.к. в нужный момент, выпустим "магнитный парашют", и тормозить будем с помощью его, и таким образом,  рассеяв, погасив 0,999999... своей кинетической энергии, затем, когда скорость упадет настолько, что магнитный парашют станет неэффективным, дожгем остатки антивещества (это будут миллионные доли от начальной массы) и остановимся в нужном месте. Также, рассматриваем  полет в один конец, т.к. прилетев в центр Галактики (или в другую галактику, Андромеды), мы высадимся на планету, и построим новые заводы по производству антивещества, и заправим корабль на путь обратно, если надо. 
2-й вопрос - какова будет стартовая светимость такого корабля, если он будет разгоняться с привычным ускорением 1g (и достигать околосветовых скоростей примерно за один год)?
 
----------
 
Вычислим сначала КПД "чистого" фотонного двигателя. Итак, значит, полезная масса у нас 100 тысяч тонн, включая остатки антивещества, которые надо потратить для торможения, уже с небольшой скорости, после того как мы погасим скорость с помощью "магнитного парашюта". Пусть даже в конечную точку путешествия придет только 50 тысяч тонн полезной массы, а остальные 50 тысяч тонн - это остаток антивещества для торможения, это не принципиальный вопрос. Все равно стартовая масса антивещества будет в тысячи раз больше чем эта полезная масса, разгон этой массы и будет определяющим для стартовой светимости такого корабля. Чтобы вычислить КПД "чистого" фотонного двигателя, мы посчитаем сначала (1) - какую кинетическую энергию будет иметь масса 100 тысяч тонн, в момент максимального разгона (0,9999995с), а затем (2) по релятивистской формуле Циолковского для ракеты, узнаем, какую массу антивещества+вещества надо аннигилировать, чтобы разогнать до такой скорости. Соотношение и даст нам КПД фотонного двигателя.

1) Вычислим кинетическую энергию полезной массы 100 тысяч тонн, на скорости 0,9999995с.
Масса покоя равна E=mc^2, где в стардартных единицах, E - энергия в Джоулях, m - масса в килограммах, и с - скорость в метрах в секунду. 1 кг массы покоя, имеет энергию 9*10^16 Джоулей. А наша полезная масса, 100 тысяч тонн - 9*10^24 Джоулей. Релятивисткая формула кинетической энергии
T = mc^2 * {(1/SQRT(1 - v^2/c^2))-1}. Значит, при такой скорости, кинетическая энергия будет больше чем энергия массы покоя, в 999 раз, т.е. 9*10^27 Джоулей, и выделится в результате аннигиляции 100 миллионов тонн массы (из них 50 миллионов тонн антивещества).

2) Релятивистская формула Циолковского для ракеты:
N = ((c+v)/(c-v))^(с/2V).
Где, N - соотношение полной стартовой массы и полезной массы. ^ - это возведение в степень. Малое v - это конечная требуемая скорость корабля, а большое V - это скорость истечения топлива (рабочего тела) из двигателя. У нас это фотоны, поэтому V=c, и степень равна 1/2. Формула становится проще -
N = SQRT((c+v)/(c-v)).
Где, SQRT - это корень квадратный. Т.к. требуемая скорость корабля в задаче равна 0,9999995с, мы получаем соотношение масс -
N = КОРЕНЬ((1+0,9999995)/(1-0,9999995)) = ~2000.
Значит, чтобы разогнаться до такой скорости, топлива будет в 2000 раз больше, чем полезной массы, это 200 миллионов тонн (из них 100 миллионов тонн антивещества).
 
Значит КПД ИДЕАЛЬНОГО фотонного двигателя составляет 50%, это если использовать параболическое зеркало для отражения половины энергии лучей  (КПД не равно 100%,  потому что не все излучение после аннигиляции падает на зеркало и толкает корабль - половина его вообще будет улетать в другую сторону не оказывая влияния на корабль).
 
Но у нас двигатель неидеальный - приходится отбрасывать ступени корабля, после расхода определенной массы антивещества (а до этого разгонять лишние массы), а также преодолевать некоторое сопротивление межзвездного газа - т.к. надо будет отклонять его в сторону (хотя это сопротивление и меньше, чем в случае когда мы выпустим "магнитный парашют", увеличивая площадь сечения, все таки какое то сопротивление он будет оказывать). Поэтому реальное количество антивещества для такого разгона можно смело умножать еще на 10, и мы получим окончательно - 1 миллиард тонн антивещества, нам понадобиться чтобы так разогнать корабль, и совершить межгалактический перелет. Это не такая уж "страшная" масса - такую массу имеет "кубик" воды, объемом 1 километр кубический.
 
 
Теперь посчитаем, какова будет стартовая светимость такого МЕЖГАЛАКТИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ, несущего 1 миллиард тонн массы, и разгоняющегося с ускорением 1g. (стартовая светимость, понятное дело, будет максимальной за время полета, дальше по мере потери массы, она будет уменьшаться).  Чтобы разгонять массу 1 млрд тонн с ускорением 1g, надо давить на нее 1 миллиардов тонн-силы, т.е.  надо давить на эту массу, с силой 10^13 H (ньютонов). Какая при этом будет мощность отражаемого зеркалом света? Т.е. какова зависимость мощности энергии падающей световой волны, от давления в Ньютонах?
 
Есть формула P=W/C, где P - световое давление на поглощаемую поверхность (в ньютонах, а 1 килограмм силы - кгс, равен 10 Н), W - мощность в Ваттах, энергии от падающего света, и С - скорость света, в метрах в секунду. Это все стандартные единицы.   
Тогда W=P*C,
у нас сила давления P = 10^13 H (ньютонов),
и С = 3 * 10^8 метров/сек.
Значит мощность падающей энергии на тело должна быть 10^13 * 3 * 10^8 Ватт - это при падении на абсолютно черное тело, и в 2 раза меньше,
т.е. 1,5 * 10^21 Ватт - при падении на идеальное зеркало.
Но так как у нас ракета, и не все лучи после аннигиляции идут в одном направлении и падают на зеркало, толкая корабль, а половина вообще уходят в обратном направлении не оказывая влияния на корабль, то реально светимость корабля должна быть в 2 раза бОльшей, т.е. 3 * 10^21 Ватт.
   
Полная мощность излучения Солнца, то есть светимость Солнца 4 * 10^26 Ватт - величина постоянная.
 
Значит вывод такой - Наш МЕЖГАЛАКТИЧЕСКИЙ звездолет, который способен разогнать полезную массу 100 тысяч тонн, до скорости 0,9999995с, и получить релятивисткий эффект замедления времени в 1000 раз, и залететь в галактику Андромеды за 2000 лет, преодолев 2 млн световых лет, будет иметь стартовую светимость 
3 * 10^21 Ватт  из двигателя, что меньше чем светимость Солнца примерно в 133000 раз, т.е. светимость как у красного карлика, с абсолютной звездной величиной +18m.
 
Если учесть, что эта энергия падает на небольшое зеркало (пусть размерами в сотни метров), то получается, плотность энергии там будет ЧУДОВИЩНА. Если не изобрести идеальное зеркало, то ему придет быстрая "гибель". Или мощнейшая система охлаждения зеркала нужна, если хотя бы малая часть падающего излучения будет поглощаться.   С расстояния ближайших звезд, такой корабль можно будет рассмотреть в бинокль.
 
Правильно я все рассчитал?

[Skipper_NORTON]

Если идеальное зеркало так и не будет создано, то как уберечь его от сильного нагревания (как лучше всего организовать систему охлаждения)?