Racjonalista - Strona głównaDo treści
Maszyny na innych gwiazdach

Ten wątek jest przedawniony

Działy Forum » Nauka
NapisanoAutorTytuł
11-02-2014 19:17BossMan (3 punktów)Maszyny na innych gwiazdach
Ocena 1 na 1
Zastanawiałem się czy współczesna technika pozwala na wysłanie jakiejś maszyny do najbliższej gwiazdy. Największym problemem jaki jest do rozwiązania, jest prawdopodobnie problem czasu lotu do tej gwiazdy. Zakładając że za jakiś czas powstaną nanoboty, maszyny takie jak LHC mogły by je wystrzelić z prędkością światła. Pomijając problem atmosfery przy strzelaniu takimi cząstkami(można np zbudować mniejszy akcelerator na księżycu), można by wystrzelić kilka tysięcy(milionów?) takich nanobotów z różnymi prędkościami, tak żeby wszystkie się spotkały w jednym punkcie kilka godzin później. W tym też miejscu nanoboty wraz z pewną ilością materii która również została wystrzelona budują jakiegoś rodzaju silnik(jonowy, plazmowy, etc), który przez następne lata spowalnia je do takiej prędkości żeby było możliwe spowolnienie ich przez asystę grawitacyjną(wspomaganą asystę, etc). Po tych zabiegach nanoboty lądują na małym skalistym księżycu bądź asteroidzie, gdzie budują aparat fotograficzny oraz antenę i wysyłają do nas zdjęcia innego układu które otrzymamy 15 lat po wystrzeleniu ich z ziemi, a nie jak dzisiaj po 1000 lat. Jakie są najpoważniejsze przeszkody(teoretyczne) w takim projekcie? Czy macie może inne pomysły jak w rozsądnym czasie wysłać coś do innej gwiazdy?
Autor wątku ma uprawnienia do usuwania wypowiedzi, jeżeli łamią regulamin Forum lub znacznie odbiegają od tematu.

kiryl (2975 punktów)
(zablokowany)
>Czy macie może inne pomysły jak w rozsądnym czasie wysłać
>coś do innej gwiazdy?

Ja niemam, uważam ze Twoj pomysł jest najrosądnejszy. Go on
MarcinK (9189 punktów)
> Czy macie może inne pomysły jak w rozsądnym czasie wysłać
>coś do innej gwiazdy?

A o słońcu to Ty nie zapomniałeś?
Matix (5786 punktów)
>Jakie są najpoważniejsze
>przeszkody(teoretyczne) w takim projekcie?

Najpoważniejszy problem jaki widzę to całkowity brak technologii oraz w ogóle teorii naukowej na której bazie by to działało.
Tohver (1287 punktów)
Jeśli Randall Munroe ma racje to przy przy prędkości rzędu 0.99c (czyli sporo mniej niż w LHC) wiązania pomiędzy atomami przestają mieć znaczenie. Ciężko więc byłoby zbudować przy tej prędkości silnik.
what-if.xkcd.com/20/
Jacholek (5699 punktów)
"At these speeds, the bonds holding the sphere together are completely irrelevant".
Tak,ale w porównaniu z energią kinetyczną mierzoną w układzie Ziemi i w kontekście oddziaływania z "naszą" materią. Nie należy tego rozumieć że przy prędkościach relatywistycznych siły wiązań międzyatomowych ulegają modyfikacji !
atto (627 punktów)
(zablokowany)
>Tak,ale w porównaniu z energią kinetyczną mierzoną w układzie Ziemi i w kontekście oddziaływania z "naszą" materią. Nie należy tego rozumieć że przy prędkościach relatywistycznych siły wiązań międzyatomowych ulegają modyfikacji !

Z tego zdania wynika że ulegają redukcji:

"the bonds holding the sphere together are completely irrelevant"

wyraźnie mowa tu o wiązaniach trzymających sferę w kupie, czyli o siłach lokalnych, nie jakiś tam relatywnych.
19-02-2014 22:45 
 Ocena 1 na 1
Jacholek (5699 punktów)
>wyraźnie mowa tu o wiązaniach trzymających sferę w kupie, czyli o siłach lokalnych, nie jakiś tam relatywnych.
>
Nieporozumienie bierze się z mieszania języka potocznego z językiem naukowym. Oczywiście siły są lokalne a określenie "irrelevant" oznacza że te lokalne siły wiązania są małe w porównaniu z energiami kinetycznymi względem Ziemi. To tak samo możemy powiedzieć że w przypadku zderzeń wysokoenergetycznych jąder ołowiu (2.76 TeV na nukleon) w LHC siły wiązania nukleonów w jądrze (rzędu 8 MeV) są zaniedbywalnie małe w porównaniu z energiami kinetycznymi nukleonów.
atto (627 punktów)
(zablokowany)
>Nieporozumienie bierze się z mieszania języka potocznego z językiem naukowym. Oczywiście siły są lokalne a określenie "irrelevant" oznacza że te lokalne siły wiązania są małe w porównaniu z energiami kinetycznymi względem Ziemi. To tak samo możemy powiedzieć że w przypadku zderzeń wysokoenergetycznych jąder ołowiu (2.76 TeV na nukleon) w LHC siły wiązania nukleonów w jądrze (rzędu 8 MeV) są zaniedbywalnie małe w porównaniu z energiami kinetycznymi nukleonów.

Uproszczenia relatywistyczne.

Siły maleją tu autentycznie, ale my tego lokalnie nie widzimy - nie zmierzymy,
z powodu tej dylatacji czasu.

Dlatego też szybkie zegary zwalniają, jak i wszelkie inne mechanizmy.
Np. elektron w atomie wodoru po rozpędzeniu będzie krąży z dłuższym okresem, co też widać po jego promieniowaniu:
w spoczynku 13.6eV i tyle też zarejestrujemy lokalnie, bo zegar nam zwalnia tak samo,
no ale na zewnątrz widać że to jest gamma razy mniejsze - dylatacja ruchomych źródeł i Doppler:

f' = 1/[1-vcos(f)] x 1/gamma;
czyli zwyczajny Doppler - klasyczny, i razy 1/gamma - z powodu tej dylatacji.

Te siły maleją tu chyba gamma^2 razy.
Może wystarczy sprawdzić za pomocą wahadła matematycznego:
w^2 = g/l
zatem aby częstość 'w' spadała k razy, przyspieszenie g musi zmaleć k^2 (dla l = const);
k^2 w^2 = k^2g /l;

ale jeśli masa - bezwładność rośnie również k razy, wtedy siły maleją tylko k^2/k = k razy... zatem siły są tu niezmiennikami.
baszarteg (2319 punktów)
>Zastanawiałem się czy współczesna technika pozwala na wysłanie jakiejś maszyny do najbliższej >gwiazdy.

Oczywiście ,już wysłała (Program Voyager) należy tylko uzbroić się w duuuużą dozę cierpliwości

>Czy macie może inne pomysły jak w rozsądnym czasie wysłać coś do innej gwiazdy?

Ano jedyna chyba nadzieja w tym pomyśle en.wikiped(*)uday_warp-field_interferometer W innym przypadku odległe gwiazdy będziemy tylko podziwiać przez teleskopy albo w twórczości F.Herberta ,S.Lema itp
Matix (5786 punktów)
Bardziej realne od tych pomysłów s-f jest wybudowanie kilkuset metrowego optycznego teleskopu kosmicznego składanego już na orbicie, który dałby nam potężne możliwości badania kosmosu bez wypadów w te miejsca. A to i tak kwestia setek lat w przyszłość...
baszarteg (2319 punktów)
Dlatego czekam na start i pierwsze zdjęcia z James Webb Space Telescope jak 7-latek na prezenty gwiazdkowe
12-02-2014 13:11 
 Ocena 1 na 1
Matix (5786 punktów)
Ja również, choć specjalnie bym się nie podniecał. JWST nie będzie miał jakoś specjalnie większej rozdzielczości niż HST. Jest większy, ale ma detektory na podczerwień, czyli dłuższe fale więc w kwestii rozdzielczości wychodzi na jedno... Zaletą JWST nie jest rozdzielczość lecz czułość. Najdalsze galaktyki będą dla nas nadal rozmazanymi plamkami. I tak będzie póki ludzkość nie będzie stać na naprawdę bezkompromisowy teleskop.
Jacholek (5699 punktów)
Niestety brzmi to wszystko jak materiał do książki Science Fiction a nie program w miarę naukowy. Primo akceleratory typu LHC nie nadają się do wystrzeliwania nano-obiektów w przestrzeń kosmiczną (sterowalność,kwestia stosunku ładunku do masy, odporność mechaniczna itd). Nie zrozumiałem triku by czas oczekiwania na wiadomości zredukować do zaledwie 15 lat ? Polecam, przy okazji, lekturę książki Black Cloud (Czarna Chmura) autorstwa Fred Hoyle
BossMan (3 punktów)
>Nie zrozumiałem triku by czas oczekiwania na wiadomości zredukować do zaledwie 15 lat ? Polecam, przy okazji, lekturę książki Black Cloud (Czarna Chmura) autorstwa Fred Hoyle
>
Chodzi o to, że takie nanoboty lecąc z prędkością światła będą zwalniać i pięć lat świetlnych przelecą w 10 lat, a następnie wyślą sygnał co zajmie 5 lat.

Co do wiązań między atomowych to bardzo słuszna uwaga, ciekawe jednak od jakich prędkości ma to znaczenie, bo można je rozpędzić to np 0,7C i będą lecieć trochę dłużej niż 10 lat?

Projekty wielkich teleskopów być może przyniosą ciekawe efekty, jednak wydaje się że nie zobaczymy zdjęcia planety, tylko poznamy jej skład chemiczny. Z drugiej strony postępy w rozdzielczości i jakości zdjęć w dzisiejszych teleskopach robią wrażenie i może nowe grafenowe układy sprawą, że skok jakości zdjęć będzie kilku rzędowy i zobaczymy coś nowego
12-02-2014 21:53 
 Ocena 2 na 2
Jacholek (5699 punktów)
>Chodzi o to, że takie nanoboty lecąc z prędkością światła będą zwalniać i pięć lat świetlnych przelecą w 10 lat, a następnie wyślą sygnał co zajmie 5 lat.
A więc to chodzi o najbliższą gwiazdę taką jak Proxima Centauri. Układy z ziemio podobnymi planetami znajdują się nieco dalej (np. Gliese 581 - ponad 20 lat świetlnych). Niezależnie od rozmiaru pojazdu to przy obecnych technologiach stosunek ilości paliwa do masy pojazdu jest niesłychanie niekorzystny, więc samo wytracenie prędkości relatywistycznej jest trudne do zrealizowania (uprzednio trzeba wystrzelić też potrzebne paliwo). Poza tym zagadnienie skupienia całego roju nano-robotów (plus paliwa) wydaje się niewykonalne ze względów chociażby energetycznych. Tak jak więc już pisałem, dobry to materiał do historii science fiction, ale tylko niestety do tego.
14-02-2014 19:09 
 Ocena 3 na 3
wsx666 (1067 punktów)
Kiedyś przeczytałem w jakiejś książce popularnonaukowej obliczenia pewnego fizyka tytułu i nazwiska nie pamiętam niestety ale to co przeczytałem naprawdę w pełni otworzyło mi kwestie w temacie podróży kosmicznych. Facet opisuje tam w sposób bardzo ścisły, konkretny i ze wszystkimi parametrami masy, energii oraz wszelkich znanych nam możliwości uzyskania energii z różnych źródeł możliwości podróżowania na dalekie odległości we wszechświecie. Sprawa wygląda mniej więcej tak... na tą chwilę nigdzie stąd nie odlecimy. Energie potrzebne by uzyskać jakiekolwiek sensowne prędkości w długim czasie trwania takiej ekspedycji są tak olbrzymie, że aby na przykład czerpać w miarę sensowne ilości energii ze słońca, wiatru miedzy gwiazdowego itp. to żagle musiały by być wielkości samego układu słonecznego. Reaktory atomowe potrzebne do uzyskania dużych prędkości na długi okres czasu przerastały by rozmiarami i masą wszelkie granice zdrowego rozsądku do tego stopnia, że sama ich masa i rozmiar były by przeszkodą aby je rozpędzić i tak dalej przykładów było wiele. Tak więc jeżeli ludzkość nie dokona jakiegoś epokowego odkrycia w dziedzinie napędów, czegoś w rodzaju anty grawitacji itp. z pogranicza obecnej s-f to naprawdę nie odlecimy stąd nigdy.
Jacholek (5699 punktów)
W samej rzeczy, problem napędu to tylko jeden z wielu jaki trzeba rozwiązać by podróże międzygwiezdne stały się realne. Kwestie te były tematem wielu książek (np www.astron(*)oks/deep_space_propulsion.html) i naukowych opracowań (np program Daedalus - www.academ(*)_Flying_Closer_to_Another_Star)
sebg (208 punktów)
Skoro już puszczamy wodzę fantazji, to i ja dołączę się do tych marzeń , moim zdaniem osiąganie prędkości tak olbrzymich, aby było możliwe dolecenie do innych układów planetarnych w rozsądnym czasie, mam na myśli czasie życia człowieka nie jest efektywnym sposobem podróży międzygwiezdnych, lepiej uzbroić się w cierpliwość i rozwinąć technologie, która mogłaby odtworzyć gatunek ludzki po długiej podróży, nie widzę problemu, aby wysłać statek kosmiczny, który zawierałby jedynie ludzkie dna, albo jedynie jego cyfrową kopie i po doleceniu do celu wyhodował ludzi na pokładzie, chciałem też zwrócić uwagę na to, iż autor tematu błędnie założył, że jego nanoboty wystrzelone by zostały z prędkością światła, co oczywiście jest niemożliwe.
Gdyby ludzkości udało się opracować technologie pozwalającą na lot z prędkościami pod świetlnymi na przykład 0,99999c, to możliwe były by podróże do innych gwiazd odbywane przez jedno pokolenie astronautów, bo jak wiadomo dzięki dylatacji czasu odległości we wszechświecie nie stanowią ograniczenia, lecz jak już wspomniałem wcześniej chyba bardziej ekonomicznie będzie lecieć długo.

Wróć do listy wątków działu Nauka
Aby pisać w tym wątku, musisz się zalogować

  

Zaloguj przez OpenID..
Jeżeli nie jesteś zarejestrowany/a - załóż konto..

Szukaj na Forum  Przewodnik  Regulamin i instrukcja obsługi Forum  Kolegium Moderatorów

 


[ Regulamin publikacji ] [ Bannery ] [ Mapa portalu ] [ Reklama ] [ Sklep ] [ Zarejestruj się ] [ Kontakt ]
Racjonalista © Copyright 2000-2018 (e-mail: redakcja | administrator)
Fundacja Wolnej Myśli, konto bankowe 101140 2017 0000 4002 1048 6365