Interstellar. Science qab lub scenes "- ib phau ntawv rau cov neeg uas tsis txaus siab rau zaj duab xis
Interstellar. Science qab lub scenes "- ib phau ntawv rau cov neeg uas tsis txaus siab rau zaj duab xis
Anonim

Lifehacker luam tawm ib qho excerpt los ntawm ib phau ntawv los ntawm Kip Thorne, ib tug American theoretical physicist, sau lub tswv yim rau zaj duab xis Interstellar. Ntau qhov kev xav ntawm lub cev niaj hnub thiab cov tswv yim sib cuam tshuam rau hauv cov duab ntawm daim duab, qhov kev piav qhia ntawm qhov uas feem ntau tig mus rau tom qab ntawm qhov xwm txheej. Yog li ntawd, peb paub tseeb tias phau ntawv yuav rov hais dua rau ob tus kiv cua zaj duab xis thiab cov neeg nyiam physics.

Interstellar. Science qab lub scenes
Interstellar. Science qab lub scenes

Interstellar ya davhlau

Nyob rau thawj lub rooj sib tham, xibfwb Brand qhia Cooper txog Lazarus expeditions kom nrhiav tau ib lub tsev tshiab rau tib neeg. Cooper teb tias: Tsis muaj lub ntiaj teb nyob hauv lub hnub ci, thiab lub hnub qub nyob ze tshaj yog ib txhiab xyoo. Qhov no yog, muab nws me me, tsis muaj ntsiab lus. Yog li ntawd koj xa lawv mus qhov twg, xibfwb?” Vim li cas qhov no tsis muaj ntsiab lus (yog tias tsis muaj wormhole ntawm tes), nws yog qhov tseeb yog tias koj xav txog qhov kev ncua deb mus rau cov hnub qub ze tshaj plaws.

Kev ncua deb rau cov hnub qub ze tshaj plaws

Qhov ze tshaj plaws (tsis suav lub hnub) lub hnub qub nyob rau hauv cov txheej txheem uas lub ntiaj teb haum rau lub neej tuaj yeem pom yog Tau Ceti. Nws yog 11.9 lub teeb xyoo ntawm lub ntiaj teb; uas yog, taug kev ntawm lub teeb nrawm, nws tuaj yeem ncav cuag nws hauv 11, 9 xyoo. Raws li txoj cai, tej zaum yuav muaj cov ntiaj chaw tsim nyog rau lub neej, uas nyob ze rau peb, tab sis tsis ntau.

Txhawm rau ntsuas deb npaum li cas Tau Ceti los ntawm peb, cia peb siv qhov piv txwv ntawm qhov ntsuas me me. Xav txog tias qhov no yog qhov kev ncua deb ntawm New York mus rau Perth hauv Australia - txog ib nrab ntawm lub ntiaj teb ncig. Lub hnub qub ze tshaj plaws rau peb (dua, tsis suav lub Hnub) yog Proxima Centauri, 4, 24 lub teeb xyoo ntawm lub ntiaj teb, tab sis tsis muaj pov thawj tias yuav muaj cov ntiaj chaw nyob ib sab ntawm nws. Yog tias qhov kev ncua deb mus rau Tau Ceti yog New York - Perth, qhov kev ncua deb mus rau Proxima Centauri yog New York - Berlin. Me ntsis ze dua Tau Ceti! Ntawm txhua lub dav hlau tsis muaj neeg siv tau tsim los ntawm tib neeg mus rau hauv qhov chaw nruab nrab, Voyager 1, uas tam sim no yog 18 lub teeb-teev ntawm lub ntiaj teb, mus txog qhov deb tshaj plaws. Nws txoj kev taug mus tau 37 xyoo. Yog hais tias qhov kev ncua deb mus rau Tau Ceti yog qhov kev ncua deb ntawm New York mus rau Perth, ces qhov kev ncua deb ntawm lub ntiaj teb mus rau Voyager 1 tsuas yog peb kilometers: raws li los ntawm lub teb chaws Ottoman State Tsev mus rau yav qab teb ntug ntawm Greenwich Village. Qhov no tsawg dua li ntawm New York mus rau Perth.

Nws tseem nyob ze rau Saturn los ntawm Lub Ntiaj Teb - 200 meters, ob lub blocks los ntawm Empire State Building mus rau Park Avenue. Los ntawm lub ntiaj teb mus rau Mars - 20 meters, thiab los ntawm lub ntiaj teb mus rau lub hli (qhov deb tshaj plaws uas tib neeg tau mus deb heev) - tsuas yog xya centimeters! Sib piv xya centimeters nrog ib nrab ib ncig ntawm lub ntiaj teb mus ncig ua si! Tam sim no koj puas to taub dab tsi leap yuav tsum tshwm sim hauv thev naus laus zis kom tib neeg tuaj yeem kov yeej cov ntiaj chaw sab nraum lub hnub ci?

Davhlau ceev nyob rau hauv lub xyoo pua XXI

Voyager 1 (nrawm nrog gravitational slings nyob ib ncig ntawm Jupiter thiab Saturn) yog txav deb ntawm lub hnub ci system ntawm ib tug ceev ntawm 17 kilometers ib ob. Nyob rau hauv Interstellar, lub Endurance spacecraft mus los ntawm lub ntiaj teb mus rau Saturn nyob rau hauv ob xyoos, nyob rau hauv ib tug nruab nrab ceev ntawm txog 20 kilometers ib ob. Qhov siab tshaj plaws ceev tshaj plaws nyob rau hauv lub xyoo pua 21st thaum siv foob pob ua ntxaij xyaw ua ke nrog gravitational slingshots yuav, nyob rau hauv kuv lub tswv yim, yog hais txog 300 kilometers ib ob. Yog hais tias peb mus rau Proxima Centauri ntawm 300 kilometers ib ob, lub davhlau yuav siv sij hawm 5,000 xyoo, thiab lub davhlau mus rau Tau Ceti yuav siv sij hawm 13,000 xyoo. Tej yam ntev dhau lawm. Yuav kom tau mus rau qhov kev ncua deb sai dua nrog cov thev naus laus zis ntawm lub xyoo pua XXI, koj xav tau ib yam dab tsi zoo li wormhole.

Technology ntawm lub neej yav tom ntej nyob deb

Dodgy cov kws tshawb fawb thiab cov kws tshaj lij tau mus rau qhov ntev los tsim cov hauv paus ntsiab lus ntawm cov thev naus laus zis yav tom ntej uas yuav ua rau lub davhlau ze ze ntawm qhov tseeb. Koj yuav pom cov ntaub ntawv txaus txog cov haujlwm zoo li no hauv Is Taws Nem. Tab sis kuv ntshai nws yuav siv sij hawm ntau tshaj li ib puas xyoo ua ntej tib neeg yuav coj tau lawv txoj sia. Txawm li cas los xij, hauv kuv lub tswv yim, lawv ntseeg hais tias rau super-tsim kev vam meej mus ncig nrog ceev ntawm ib feem kaum ntawm qhov ceev ntawm lub teeb thiab siab dua yog qhov ua tau.

Nov yog peb txoj kev mus ncig ze-teeb uas kuv pom tshwj xeeb tshaj yog nthuav *.

Thermonuclear fusion

Fusion yog qhov nrov tshaj plaws ntawm peb txoj kev xaiv. Kev tshawb nrhiav thiab kev txhim kho ua haujlwm ntawm kev tsim cov nroj tsuag hluav taws xob raws li kev tswj hwm thermonuclear fusion tau pib xyoo 1950, thiab cov haujlwm no yuav tsis muaj kev vam meej mus txog rau xyoo 2050. Ib puas xyoo ntawm kev tshawb fawb thiab kev loj hlob!

Qhov ntawd hais ib yam dab tsi txog qhov ntsuas ntawm qhov nyuaj. Cia thermonuclear fais fab nroj tsuag tshwm sim nyob rau hauv lub ntiaj teb los ntawm 2050, tab sis dab tsi yuav hais tau hais txog qhov chaw ya davhlau ntawm thermonuclear thrust? Lub cav ntawm cov qauv tsim tau zoo tshaj plaws yuav muaj peev xwm muab qhov nrawm ntawm li 100 kilometers ib ob, thiab los ntawm qhov kawg ntawm lub xyoo pua no, kwv yees li 300 kilometers ib ob. Txawm li cas los xij, rau qhov nrawm nrawm, yuav tsum muaj lub hauv paus ntsiab lus tshiab ntawm kev siv cov tshuaj tiv thaiv thermonuclear. Qhov muaj peev xwm ntawm thermonuclear fusion tuaj yeem raug ntsuas los ntawm kev suav yooj yim. Thaum ob lub atoms ntawm deuterium (hnyav hydrogen) fuse los tsim ib lub helium atom, kwv yees li 0.0064 ntawm lawv cov huab hwm coj (kwv yees ib feem pua) hloov mus rau hauv lub zog. Yog tias koj hloov nws mus rau hauv lub zog kinetic (lub zog ntawm kev txav) ntawm helium atom, ces lub atom yuav tau txais qhov nrawm ntawm ib feem kaum ntawm qhov ceev ntawm lub teeb **.

Yog li ntawd, yog tias peb tuaj yeem hloov tag nrho lub zog tau los ntawm kev sib xyaw ntawm cov roj nuclear (deuterium) mus rau qhov kev taw qhia ntawm lub dav hlau, ces peb yuav ncav cuag qhov ceev ntawm c / 10, thiab yog tias peb ntse, txawm tias siab dua me ntsis. Xyoo 1968 Freeman Dyson, tus kws tshaj lij physicist, tau piav qhia thiab tshawb xyuas lub fusion-powered spacecraft muaj peev xwm - nyob rau hauv txhais tes ntawm kev vam meej txaus - los muab kev ceev ntawm qhov kev txiav txim ntawm qhov loj. Thermonuclear foob pob ("hydrogen" foob pob) tawg tam sim tom qab lub hemispherical shock absorber, txoj kab uas hla yog 20 kilometers. Kev tawg tau thawb lub nkoj mus rau pem hauv ntej, nrawm nrawm, raws li Dyson qhov kev kwv yees uas txaus ntshai tshaj plaws, mus rau ib feem peb caug ntawm lub teeb nrawm. Ib qho kev tsim ntau tshaj plaws yuav muaj peev xwm ntau dua. Nyob rau hauv 1968, Dyson tuaj mus rau qhov xaus hais tias nws yuav siv tau ib tug engine ntawm no hom tsis ntxov tshaj li thaum xaus ntawm lub xyoo pua XXII, 150 xyoo txij li tam sim no. Kuv xav tias qhov kev ntsuam xyuas no yog qhov zoo tshaj plaws.

[…]

Raws li txaus nyiam raws li tag nrho cov thev naus laus zis ntawm lub neej yav tom ntej zoo li, lo lus "yav tom ntej" yog qhov tseem ceeb ntawm no. Nrog rau xyoo pua 21st thev naus laus zis, peb tsis tuaj yeem ncav cuag lwm lub hnub qub hauv tsawg dua txhiab xyoo. Peb tsuas yog kev cia siab ntawm kev cia siab rau lub davhlau interstellar yog lub qhov wormhole, zoo li hauv Interstellar, lossis lwm yam kev sib txawv ntawm qhov chaw-lub sijhawm curvature.

Pom zoo: