Fragen Sie Ethan: Sind interstellare Reisen möglich?

Generationen von Menschen, die entfernte Sterne betrachten, konnten nur Fragen über die Existenz von Planeten und die Bedingungen für das Leben stellen, das sie kannten. In den letzten 25 Jahren hat die Suche nach Planeten eine Revolution ausgelöst, Tausende von ihnen sind bereits bekannt, ihre Anwesenheit ist bestätigt, und unter ihnen gibt es sogar potenziell bewohnte Welten, die der Erde ähnlich sind. Aber können wir dorthin gelangen? Der Leser fragt:

Denken Sie, dass interstellare Flüge möglich sind (für jede Art von Zivilisation)? Für mich sind alle möglichen Lösungen One-Way-Tickets.

Ich denke definitiv, dass interstellares Reisen möglich ist. Abhängig von der von uns gewählten Methode gibt es jedoch Einschränkungen.


Shuttle-Hauptmotor während eines Teststarts, 1981

1) Konventionelle Technologie.

Wenn wir die heutigen Errungenschaften nutzen, könnten wir theoretisch einen anderen Stern erreichen. Um ein ausreichend großes Schiff zu bauen, das das Leben einer Mini-Zivilisation - eines Schiffs von Generationen - unterstützen kann, um Geschwindigkeiten von zehn oder Hunderten von km / s zu erreichen, bauen Sie Ihre eigenen Lebensmittel an und recyceln Sie Wasser. Alternativ können Sie eine kryogene Technologie zum Einfrieren und Auftauen entwickeln, mit der Menschen, Pflanzen und andere Lebewesen in einem Zustand schwebender Funktion transportiert und bei Ankunft wiederbelebt werden können.


Die Serie "Lost In Space", 1965-1968

Häufige Probleme wie Kollisionen mit interplanetaren und interstellaren Objekten, Asteroiden oder Planeten sind praktisch nicht wichtig. Obwohl es viele solcher Objekte gibt, ist ihre Dichte so gering, dass selbst Kollisionen von Sternen selbst auf Millionen von Jahren äußerst selten sind. Eine solche Reise würde Hunderttausende von Jahren dauern, um das nächste Sternensystem zu erreichen, und sie sieht echt aus.

Aber dies ist wirklich ein One-Way-Ticket, und die Lösung ist unbefriedigend.


Heimfusionsreaktor , www.tidbit77.blogspot.com

2) Zukünftige Technologien basierend auf bekannter Physik.

Wenn wir andere technische Möglichkeiten in Betracht ziehen wollen, werden wir bessere Wege finden. Zum Beispiel:

• Kraftstoff verbessern. Anstelle von chemischen Raketen, die 0,001% der Masse in Energie umwandeln, die zur Verbreitung verwendet wird, können Sie Kernbrennstoff (mit einem Wirkungsgrad von 1%) oder sogar Brennstoff mit Antimaterie mit einem Wirkungsgrad von 100% verwenden.

• Verbesserte Traktion. Wenn an Bord des Schiffes eine große Menge an Materie und Antimaterie als Treibstoff transportiert werden kann, kann die Ausbreitung auf Reisen fortgesetzt werden. Da die Menschen einem Schwerkraftschub auf der Erde standhalten und ihn sogar bevorzugen können, können Sie das Schiff auf unser Ziel richten, die Motoren mit 9,8 m / s ² starten und auf halbem Weg die Motoren drehen und erneut starten, wodurch die Geschwindigkeit auf den Moment reduziert wird Ankunft.

• Vorübergehende Verbesserungen. Eine solche Bewegung bringt uns in nur wenigen Jahren Beschleunigung näher an die Lichtgeschwindigkeit heran. In nur 20 bis 40 Jahren Reise können wir zu fast jedem Stern fliegen.

Das wäre cool und würde nicht den Bau eines Schiffs von Generationen erfordern. Natürlich muss das Schiff eine Reise mit sehr hohen Geschwindigkeiten durch das interstellare Medium überstehen, aber ein ausreichend starkes Magnetfeld und eine Karte von Gaswolken, die vermieden werden müssen, helfen uns dabei. Und wenn Sie die Technologie des kryogenen Gefrierens noch beherrschen, müssen wir nicht einmal Ressourcen mitnehmen, außer Samen zum Pflanzen und Eier zum Wachsen.


Interstellares Ramard-Triebwerk von Bassard

Der Nachteil ist, dass eine einfache Fahrt aufgrund der Zeitdilatation gemäß der speziellen Relativitätstheorie nur aus Sicht des Reisenden mehrere Jahrzehnte dauern wird. Wenn wir zu einem Stern gehen, der Hunderte oder Tausende von Lichtjahren von uns entfernt ist, werden hundert oder tausend Jahre auf der Erde vergehen. Selbst wenn die Reise erfolgreich ist, wird es auf der Erde möglich sein, nur mit einem unserer entfernten Nachkommen zu kommunizieren, wenn jemand in ferner Zukunft hier bleibt. Reisen wird nicht unbedingt eine einfache Fahrt für Reisende sein, aber die hier verbliebenen Personen können nicht herausfinden, wie es endete, oder Informationen mit abreisenden Reisenden teilen.

Aber was ist, wenn wir die Fähigkeiten der Menschheit erweitern wollen: so etwas wie das, was in Star Trek gezeigt wird?


Bomov-Trajektorien für ein Elektron, das durch zwei Schlitze geht

3) spekulative Technologie.

Können wir ein Förderband bauen? Ist eine Space Warping Engine möglich? Was ist mit Subraumkommunikation? Bisher sind dies alles Traumtechnologien, die auf moderner theoretischer Physik basieren, aber die Möglichkeit ihrer Existenz in unserem Universum wurde noch nicht bestimmt.

Theoretisch kann der Transporter eine Quantenverschränkung verwenden, um ein beliebiges Quantensystem von einem Punkt zu einem anderen zu übertragen, vorausgesetzt, die Wellenfunktion des Systems hat eine Wahrscheinlichkeit ungleich Null, an einem anderen Ort zu sein. Es ist jedoch noch nicht bekannt, ob ein makroskopisches System diese Eigenschaft besitzen kann.



Der Motor der Verformung des Raumes und der sofortigen Kommunikation basiert auf der Krümmung der Raumzeit und der Fähigkeit, ein Signal oder eine Materie ohne Verzerrung und Zerstörung durch diesen Raum zu senden. Grundsätzlich kann man für die allgemeine Relativitätstheorie eine Lösung finden, in der dies geschieht. Es ist jedoch nicht klar, ob dies in unserem Universum erreicht werden kann, um:

• Sie brauchten keine Energie, die mit der in der gesamten Sonne gespeicherten vergleichbar wäre.
• Gezeitenkräfte würden die Materie, die Sie durch den gekrümmten Raum senden möchten, nicht zerstören.
• Zerstören Sie keine Materie, indem Sie einen gekrümmten Raum schaffen und ihn begradigen.
• Im Allgemeinen konnten zwei sehr weit entfernte Raumpunkte miteinander verbunden werden.


Mathematischer Graph des Schwarzen Schildes Schwarzschild

Egal wie unangenehm es auch klingen mag, es ist am besten, wenn wir uns auf Einwegreisen konzentrieren. Es ist besser, irgendwohin zu fliegen, als nur zu sitzen und zu warten, bis eine neue Technologie erscheint, wenn überhaupt akzeptabel in unserem Universum. Aber lassen Sie sich nicht von neuen Ideen abschrecken - denn was heute unwahrscheinlich erscheint, kann zur Erfüllung unseres interstellaren Traums führen. Fordern Sie körperliche Genauigkeit und seien Sie skeptisch gegenüber außergewöhnlichen Aussagen, aber schließen Sie keine Chancen aus. Unsere größte Reise ins Universum wird bestimmt stattfinden.