Просто потому что я пол года старался, думал, искал, делал работу, которая, другим… Да под силу в принципе, каждый мог сделать подобное, это же не олимпиада по физике, где надо решить что-то не решаемое, тут надо было просто полазить по Интернету поспрашивать, заняться дипломом не на столько чтобы отчитаться, а делать как для себя, творчески. Каждый может, каждый. И результат жизни может быть принципиально разным, и не важно родился ты в Вашингтоне, или в Урюпинске. Главное лишь то, что и кого ты уважаешь, как проводишь время, день и ночь в ночном клубе и с бутылкой пива, или хотя бы 70% времени посвящаешь учёбе и работе, полностью посвящаешь, добросовестно, а не так… Чтобы отчитаться.
В дверь постучали, мои глубокие философсколирические раздумие были прерваны, я поднялся с дивана, прошёл и открыл, там была Вера. В шортах и облегающем спортивном костюме.
–Ну что пиропатронщик, идём играть в бильярд? А то мне не с кем.
–Да, идём.
–Ты вчера упоминал, что учился на артиллериста вроде, наверно лучшие в мире пушки умеешь делать.
–Но увы ты же знаешь, приходится заниматься этими несчастными пиропатронами.
Я не стал переодеваться, одежда на мне и так была довольно удобной, не плавать же мы в бассейне на -2 этаже общаги собирались, а так в бильярд.
Зонд, временами пролетал над этим научным центром под Москвой, но большинство его зданий было надёжно экранировано. На его борту не было нейтринных радаров, таких как использовали например Арги, всё же федерация была не самой развитой из цивилизаций. И он не мог просканировать что там, он знал только, что все люди в этом центре учёные, но не мог же истреблять всех подряд, у него просто не хватило бы на всех энергии, перезарядка конденсатора осуществлялась минимум за 12 часов. Некоторые данные впрочем, из этого центра всё же поступали, в основном утечки через Интернет, когда работали его сотрудники или просто удавалось кого-то подкупить и что-то выведать.
Таких центров на планете было довольно много, последнее время росли как грибы, они имели разные размеры, степени защиты, и очень активно работали. В общем-то теперь уже зонд пришёл к выводу, что прямая террористическая война была ошибкой, фанатики лишь усугубили глубину технического противостояния между ведущими державами, и наоборот привели к витку технологической гонки. Периоду холодной войны, о которой не редко упоминалось в прессе.
Главное, зонд всё же отслеживал по многочисленным утечкам и космическим запускам, то какие технологии разрабатывают туземцы. В основном те пытались до предела усовершенствовать химические технологии горения, что было ошибкой, и хорошо. Они хотели покорять луну и марс, это плохо, но снова же на химических ракетах, глупо. Правда кой что новое они всё же смогли выдумать, проточные ракетные двигатели ПВРД для атмосферных самолётов, благодаря которыми те последние пол года ставили один рекорд скорости за другим, до 8000 тысяч километров в час. Но это всё не то.
Продолжительность их жизни до сих пор была крайне мала около 70 лет, против среднего показателя федерации 1200, и аргов 3500, для мирного времени. И было похоже, что такими темпами, к часу икс они не успеют, явно. Можно было не волноваться, и продолжать не заметно вредить, только так чтобы ничего не заподозрили и дальше.
Глава 10: На передовом рубеже науки.
от 16.11.2007.
Директор НАСА прошёл в гигантскую шахту диаметром сорок и высотой сто метров. Здесь уже полным ходом шла сборка каркаса гигантской ракеты. Одной из шести боевых космических станций которые 9 декабря 2007 года будут одновременно запущены и поставлены на боевое дежурство.
–Когда эта махина взлетит.
–Не столь уж ракетоноситель и велик, примерно как аполлон всего лишь.
–210 тонн на орбиту. Семь тысяч тонн на старте. Вывод на геосинхронную орбиту.
–Вы не опасаетесь течек?
–Каких утечек, мы и так объявим обо всём через три недели.
–А если мы ничего не засечём?
–Сомнения…
–Может, мы и не сумеем его засечь, или они вовсе заранее отлетят от планеты подальше, зато моя совесть будет чиста, мы сделали всё что могли.
–Даже больше, последние полтора года напрягали всю планету, чтобы выжать из неё всё что можно.
–Когда шесть лет назад всё только начиналось, даже представить себе было сложно, что мы такого добьёмся.
–Если бы не подготовка к войне с инопланетянами, нас технологический потенциал сегодня был бы много много ниже.
–Но с антивеществом туго, совсем, его не достаточно, совершенно недостаточно, даже для термоядерных мини бомб.
Я вошёл в бункер 12, закрыл дверь и как всегда в последние четыре месяца, уселся за свой суперкомпьютер. И запустил лекцию. "Сегодня мы пройдём элементарную теорию получения и хранения антивещества. Итак, для получения антивещества используются сверхмощные ускорители частиц, в них протоны в вакууме разгоняются до скоростей порядка 30-40 тыс километров в секунду и более, и сталкиваясь с сверхтонкой стенкой производят гибридное вещество. Гибридное вещество состоит из протонов и антипротонов, которые после появления на свет начинают немедленно аннигилировать. Естественно, единственный способ не позволить полученным антипротонам аннигилировать, это разделить их с протонами, да ещё так, чтобы они не касались иного вещества. Второй недостаток гибридного вещества, является то, что после образовании оно движется с колоссальной скоростью, более нескольких тысяч километров в секунду. В следствии чего, единственным способом разделить гибридное вещество до аннигиляции является два сверхмощных потенциала, положительный и отрицательный, один из них притянет к себе протоны, другой антипротоны. В связи с тем, что часть гибридного вещества успевает про аннигилировать, при разделении, и далеко не вся энергия столкновения идёт на создание протонов и антипротонов, большая часть теряется превращаясь в тепло, КПД получения антивещества очень низок, и составляет 0,001% и менее процента. Давайте ближе рассмотрим сам механизм превращения протона, столкнувшегося на высокой скорости со стенкой, что происходит? По сути, протон не выдерживает столкновения на огромной скорости с другими элементарными частицами протонами и нейтронами, и разрушается. Причём разрушается не только разогнанный протон, но и ещё один из тех с которым он столкнулся, или даже несколько элементарных частиц входящих в ядро. Энергию расщепления ядра тут можно даже не учитывать, поскольку она пренебрежимо мала по сравнению с энергией аннигиляции элементарных частиц. Но! Почему тогда образуются протоны и антипротоны? Да по сути, любое вещество образуется из энергии, тогда, когда эта энергия достигает слишком большой плотности, а в данном случае она её достигает. Таким образом образуется вспышка энергии слишком большой плотности, и часть вспышки энергии рекомбинирует обратно в вещество. Причём при этом процессе рекомбинации образуется две элементарных частицы протон и антипротон. Скорее всего даже, образуется одна пра частица, крайне не стабильная и короткоживущая, которая распадается почти мгновенно на антипротон и протон, причём выбросив их друг от друга в разных направлениях. Что возможно обусловлено наличием у пра частицы некоего момента. Таким образом, образуется антивещество и вещество. Причина, почему гибридное вещество имеет некоторое ускорение, направленное по вектору движения изначального протона, заключается в законе сохранения импульса. Рассмотрим этот процесс подробнее: Казалось бы, протон превратился в энергию, по сути свет, во вспышку, но тогда свет должен, на бесконечно малый промежуток скорости набрать С, и таким образом импульс системы аннулируется. Это бы соответствовало идее Эйнштейна о том, что свет всегда имеет максимальную скорость. Но это по видимому не так, свет всегда имеет скорость С, лишь относительно объекта с которого он излучается. А значит часть света вспышки движется по вектору движения протона быстрее С, а часть медленнее, поэтому и при рекомбинации сохраняется импульс. Какие можно сделать выводы из данного анализа? Ну во-первых, чем выше энергия протона, тем сильнее он стукнется о ядро или атом, и тем больше ядер он расщепит. Следовательно, чтобы получить больше антивещества при меньших затратах массы, нужно разогнать протон до наибольшей скорости. Хотя тут актуален ещё иной фактор, а именно, при чрезмерном росте скорости пучка требуется увеличить на него энергозатраты, а во-вторых, разбиение одним протоном более чем одной элементарной частицы может потребовать больше энергии, чем расщепление частиц в пропорции 1 к 1. Следовательно, существует некая оптимальная скорость пучка протонов, наиболее идеальная для реакции. Не больше не меньше. Так же, стоит учитывать, что, тем больший процент энергии рекомбинирует в вещество, чем выше её плотность. А это значит, что имеет смысл использовать для производства антивещества наиболее тяжёлые ядра, либо в пластинке ловящий пучёк, либо для самого иона. (например свинца, пластинки столь малой толщины, чтобы цикл аннигиляция - появление протонов антипротонов происходил один раз) Так же должна быть максимизирована сама плотность ударного пучка. Тогда больший процент энергии будет рекомбинировать в вещество и антивещество, и меньше будет теряться в виде тепла. Теперь рассмотрим второй этап нашего улучшения, как разделить гибридное вещество? Тут всё значительно проще, достаточно лишь максимально увеличить мощь потенциалов разделителей, чтобы разделение прошло как можно быстрее, и как можно меньше частиц успело аннигилировать.
Стоит отметить, что ещё одним оптимальным методом получения антивещества является встречный пучок коллайдера. В нём пучки протонов сталкиваются на встречном курсе и затраты энергии на их разгон много меньше, но зато возникает проблема попадания одним пучком в другой, ведь разгоняемые пучки крайне малы. Данная технология ещё не освоена, и получить антивещество этим способом пока на практике не удалось, но есть надежды, что она будет освоена в далёком будущем лет через 50.
Отдельно стоит рассмотреть ещё один вопрос. А что собственно заставляет протоны веществ сталкиваться, и когда они начинают аннигилировать? Почему например разогнанный до 50 тыс км в секунду пучок не пролетит через вещество как нейтрино, а обязательно аннигилирует? То есть провзаимодействует. Вероятно, непосредственным катализатором процесса аннигиляции является не непосредственное столкновение двух протонов, как это можно увидеть на упрощённой схеме. А слишком быстрое прохождение друг через друга двух положительных зарядов. То есть протону, чтобы он аннигилировал, нужно не врезаться в другой протон, а лишь пройти достаточно близко, на достаточной скорости. И тут даже не имеют такого уж значения сильные ядерные взаимодействия, поскольку если бы они имели значение, и могли захватить пролетающий мимо протон, то тогда бы аннигиляция происходила сама по себе, чего конечно нет.
Теперь перейдём ко второй части лекции. Мы выделили антипротоны, как их поймать? Логично предположить что удержание антипротонов нужно осуществлять в вакууме окружив их отрицательными зарядами от которых они будут постоянно отталкиваться, стремясь к зоне где воздействие зарядов минимизировано, то есть максимально далеко от зарядов где-то в центре нашей камеры хранения антивещества. Вроде бы всё просто. Создал вакуум и готово. Но не совсем. Создать чистый вакуум не возможно, а в грязном вакууме возникнет процесс постепенной аннигиляции столь дорогого и с таким трудом полученного антивещества. Которое почти полностью про аннигилирует в течении нескольких часов. Чтобы избежать этого есть несколько способов, а именно. Стенки ловушки изготавливаются из сверхчистых монокристаллов, с поверхности которых даже почти не ведётся сверх редкого испарения атомов, как это бывает со всеми без исключения веществами. Кроме того остатки газа в вакууме ловушки антивещества, сильно нагревают перед последней откачкой, таким образом достигается более глубокий вакуум.
Из этой лекции можно понять, что антивещество, на которое так уповают правительства военные и многие другие люди, не является столь уж хорошим и оптимальным видом источника энергии на борту космического корабля, напротив, оно очень и очень капризно и небезопасно. Но к несчастью пока является единственным видом топлива, который может обеспечить нас возможностью дальних и сверхдальних космических полётов.
Сама идея получения антивещества в принципе не нова, но станет реально в больших количествах лишь в ближайшее время в связи с ростом возможностей нано технологий, абсолютно необходимых для устройств хранения и преобразования антиматерии. А также только после создания термоядерного реактора, который является единственным, но крайне надёжным источником энергии, способным выделить достаточное количество энергии, для получения антивещества в количестве достаточном для совершения космического полёта. Стоит напомнить, что запасы водорода в солнечной системе крайне велики, и его хватило бы, теоретически на получение даже квадриллионов тонн антивещества, если взять за основу какую-либо из планет газовых гигантов. При требуемых для полётов граммах."
–Ух ужас.
Я отстранился от компьютера, мне требовался перерыв, и это ещё всё без формул, так, для общего понимания сути предмета. Вкратце. Слегка отдохнув, продолжил, за сегодняшний день, я ещё много подобного прошёл, пока не наступил последний час генерации технических идей, как я его сам для себя окрестил. Уж не знаю насколько производителен был мой труд в этой лаборатории, не могу судить поскольку не знаю сколь производительно работают остальные. Надеюсь только настанет когда-нибудь день и час, когда я буду работать целыми днями не в этой серой унылой комнатке, и не знаю даже на какой глубине, а рука об руку с другими людьми. Хотя бы с моей женой Верой.
"Собственно по закону сохранения энергии есть две теории, стандартная, общепринятая, которую вы возможно изучали в школе, гласящая примерно то, что любая энергия имеет массу. И вторая Яна Вице Фриберга, ведущего физика ядерщика лаборатории в Церне выдвинутая им буквально пол года назад. По сути, она в корне отличается от общепринятой, к основным её отличиям относятся:
1) Масса элементарных частиц, протонов, нейтронов и электронов абсолютно неизменна независимо от скорости, и структуры в которую они входят. Пояснения: раньше бытовало мнение, что например при реакции расщепления ядра урана, преодолев сильные взаимодействия, и набрав какую-то скорость, выделив тепло, масса системы должна понизится, что происходит из закона о сохранении массы. На самом же деле есть такое мнение, что масса этих частиц остаётся неизменной, меняется лишь их расположение и структура во вселенной. То есть часть их энергии, представлена не массой а неким взаимодействием. Чтобы понять, что имеется ввиду: представим ситуацию, абсолютный вакуум, где-то между вселенными, в нём на расстояние 2 метра помещено две частицы, имеющие массы протонов. Они под действием силы гравитационной постоянной и собственных масс постепенно сближаются, за счёт притяжения. Меняется ли энергия системы? Без сомнения, нет, потенциальная превращается в кинетическую, но энергия не меняется. Теперь они сблизились, и получили инерцию, и тут внешняя сила останавливает их сближения, полностью абсорбировав кинетическую энергию. Изменится ли энергия системы? Да, она уменьшится, но изменится ли масса? Нет, масса останется не изменой, энергия расположения не имеет массы. Аналогично не имеет массы и энергия расположения нескольких элементарных частиц в ядре атома. Они имеют энергию расположения, близкой по природе энергии тех двух частиц, которые мы рассмотрели, но эта энергия не имеет массы. Поэтому вполне возможно, что масса продуктов реакции расщепления ядра не изменяется.
Кто-то быть может выдвинет противоречащую здравому смыслу теорию, что если бы энергия не имела массы, то её можно было бы запасти неограниченно много? Что ж пусть попробует, наврядли ему получится сконструировать ядро, которое при расщеплении будет выделять энергию большую, чем аннигиляция. Стоит также учитывать, что данная энергия в принципе не может быть больше энергии аннигиляции, просто из-за того что величина энергии аннигиляции прямо связано с пределом гравитационного взаимодействия, см. ниже.
В итоге, кто-то опять может выдвинуть сумасшедшую теорию, что если рекомбинировать вещество из энергии высокой плотности, сразу в тяжёлый атом, потом получить энергию расщепления, и потом аннигилировать полученное, то мы получим из ниоткуда энергию расщепления. Ответ отрицательный, чтобы сделать тяжёлый атом, надо затратить на столько больше энергии, сколько он выделит при расщеплении, (стоит учесть, что не всегда при расщеплении энергия выделяется, при расщеплении маленьких ядер, она поглощается, и наоборот при слиянии выделяется) поскольку при рекомбинации энергии в материю производятся лишь элементарные частицы, а не готовые тяжёлые ядра.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
В дверь постучали, мои глубокие философсколирические раздумие были прерваны, я поднялся с дивана, прошёл и открыл, там была Вера. В шортах и облегающем спортивном костюме.
–Ну что пиропатронщик, идём играть в бильярд? А то мне не с кем.
–Да, идём.
–Ты вчера упоминал, что учился на артиллериста вроде, наверно лучшие в мире пушки умеешь делать.
–Но увы ты же знаешь, приходится заниматься этими несчастными пиропатронами.
Я не стал переодеваться, одежда на мне и так была довольно удобной, не плавать же мы в бассейне на -2 этаже общаги собирались, а так в бильярд.
Зонд, временами пролетал над этим научным центром под Москвой, но большинство его зданий было надёжно экранировано. На его борту не было нейтринных радаров, таких как использовали например Арги, всё же федерация была не самой развитой из цивилизаций. И он не мог просканировать что там, он знал только, что все люди в этом центре учёные, но не мог же истреблять всех подряд, у него просто не хватило бы на всех энергии, перезарядка конденсатора осуществлялась минимум за 12 часов. Некоторые данные впрочем, из этого центра всё же поступали, в основном утечки через Интернет, когда работали его сотрудники или просто удавалось кого-то подкупить и что-то выведать.
Таких центров на планете было довольно много, последнее время росли как грибы, они имели разные размеры, степени защиты, и очень активно работали. В общем-то теперь уже зонд пришёл к выводу, что прямая террористическая война была ошибкой, фанатики лишь усугубили глубину технического противостояния между ведущими державами, и наоборот привели к витку технологической гонки. Периоду холодной войны, о которой не редко упоминалось в прессе.
Главное, зонд всё же отслеживал по многочисленным утечкам и космическим запускам, то какие технологии разрабатывают туземцы. В основном те пытались до предела усовершенствовать химические технологии горения, что было ошибкой, и хорошо. Они хотели покорять луну и марс, это плохо, но снова же на химических ракетах, глупо. Правда кой что новое они всё же смогли выдумать, проточные ракетные двигатели ПВРД для атмосферных самолётов, благодаря которыми те последние пол года ставили один рекорд скорости за другим, до 8000 тысяч километров в час. Но это всё не то.
Продолжительность их жизни до сих пор была крайне мала около 70 лет, против среднего показателя федерации 1200, и аргов 3500, для мирного времени. И было похоже, что такими темпами, к часу икс они не успеют, явно. Можно было не волноваться, и продолжать не заметно вредить, только так чтобы ничего не заподозрили и дальше.
Глава 10: На передовом рубеже науки.
от 16.11.2007.
Директор НАСА прошёл в гигантскую шахту диаметром сорок и высотой сто метров. Здесь уже полным ходом шла сборка каркаса гигантской ракеты. Одной из шести боевых космических станций которые 9 декабря 2007 года будут одновременно запущены и поставлены на боевое дежурство.
–Когда эта махина взлетит.
–Не столь уж ракетоноситель и велик, примерно как аполлон всего лишь.
–210 тонн на орбиту. Семь тысяч тонн на старте. Вывод на геосинхронную орбиту.
–Вы не опасаетесь течек?
–Каких утечек, мы и так объявим обо всём через три недели.
–А если мы ничего не засечём?
–Сомнения…
–Может, мы и не сумеем его засечь, или они вовсе заранее отлетят от планеты подальше, зато моя совесть будет чиста, мы сделали всё что могли.
–Даже больше, последние полтора года напрягали всю планету, чтобы выжать из неё всё что можно.
–Когда шесть лет назад всё только начиналось, даже представить себе было сложно, что мы такого добьёмся.
–Если бы не подготовка к войне с инопланетянами, нас технологический потенциал сегодня был бы много много ниже.
–Но с антивеществом туго, совсем, его не достаточно, совершенно недостаточно, даже для термоядерных мини бомб.
Я вошёл в бункер 12, закрыл дверь и как всегда в последние четыре месяца, уселся за свой суперкомпьютер. И запустил лекцию. "Сегодня мы пройдём элементарную теорию получения и хранения антивещества. Итак, для получения антивещества используются сверхмощные ускорители частиц, в них протоны в вакууме разгоняются до скоростей порядка 30-40 тыс километров в секунду и более, и сталкиваясь с сверхтонкой стенкой производят гибридное вещество. Гибридное вещество состоит из протонов и антипротонов, которые после появления на свет начинают немедленно аннигилировать. Естественно, единственный способ не позволить полученным антипротонам аннигилировать, это разделить их с протонами, да ещё так, чтобы они не касались иного вещества. Второй недостаток гибридного вещества, является то, что после образовании оно движется с колоссальной скоростью, более нескольких тысяч километров в секунду. В следствии чего, единственным способом разделить гибридное вещество до аннигиляции является два сверхмощных потенциала, положительный и отрицательный, один из них притянет к себе протоны, другой антипротоны. В связи с тем, что часть гибридного вещества успевает про аннигилировать, при разделении, и далеко не вся энергия столкновения идёт на создание протонов и антипротонов, большая часть теряется превращаясь в тепло, КПД получения антивещества очень низок, и составляет 0,001% и менее процента. Давайте ближе рассмотрим сам механизм превращения протона, столкнувшегося на высокой скорости со стенкой, что происходит? По сути, протон не выдерживает столкновения на огромной скорости с другими элементарными частицами протонами и нейтронами, и разрушается. Причём разрушается не только разогнанный протон, но и ещё один из тех с которым он столкнулся, или даже несколько элементарных частиц входящих в ядро. Энергию расщепления ядра тут можно даже не учитывать, поскольку она пренебрежимо мала по сравнению с энергией аннигиляции элементарных частиц. Но! Почему тогда образуются протоны и антипротоны? Да по сути, любое вещество образуется из энергии, тогда, когда эта энергия достигает слишком большой плотности, а в данном случае она её достигает. Таким образом образуется вспышка энергии слишком большой плотности, и часть вспышки энергии рекомбинирует обратно в вещество. Причём при этом процессе рекомбинации образуется две элементарных частицы протон и антипротон. Скорее всего даже, образуется одна пра частица, крайне не стабильная и короткоживущая, которая распадается почти мгновенно на антипротон и протон, причём выбросив их друг от друга в разных направлениях. Что возможно обусловлено наличием у пра частицы некоего момента. Таким образом, образуется антивещество и вещество. Причина, почему гибридное вещество имеет некоторое ускорение, направленное по вектору движения изначального протона, заключается в законе сохранения импульса. Рассмотрим этот процесс подробнее: Казалось бы, протон превратился в энергию, по сути свет, во вспышку, но тогда свет должен, на бесконечно малый промежуток скорости набрать С, и таким образом импульс системы аннулируется. Это бы соответствовало идее Эйнштейна о том, что свет всегда имеет максимальную скорость. Но это по видимому не так, свет всегда имеет скорость С, лишь относительно объекта с которого он излучается. А значит часть света вспышки движется по вектору движения протона быстрее С, а часть медленнее, поэтому и при рекомбинации сохраняется импульс. Какие можно сделать выводы из данного анализа? Ну во-первых, чем выше энергия протона, тем сильнее он стукнется о ядро или атом, и тем больше ядер он расщепит. Следовательно, чтобы получить больше антивещества при меньших затратах массы, нужно разогнать протон до наибольшей скорости. Хотя тут актуален ещё иной фактор, а именно, при чрезмерном росте скорости пучка требуется увеличить на него энергозатраты, а во-вторых, разбиение одним протоном более чем одной элементарной частицы может потребовать больше энергии, чем расщепление частиц в пропорции 1 к 1. Следовательно, существует некая оптимальная скорость пучка протонов, наиболее идеальная для реакции. Не больше не меньше. Так же, стоит учитывать, что, тем больший процент энергии рекомбинирует в вещество, чем выше её плотность. А это значит, что имеет смысл использовать для производства антивещества наиболее тяжёлые ядра, либо в пластинке ловящий пучёк, либо для самого иона. (например свинца, пластинки столь малой толщины, чтобы цикл аннигиляция - появление протонов антипротонов происходил один раз) Так же должна быть максимизирована сама плотность ударного пучка. Тогда больший процент энергии будет рекомбинировать в вещество и антивещество, и меньше будет теряться в виде тепла. Теперь рассмотрим второй этап нашего улучшения, как разделить гибридное вещество? Тут всё значительно проще, достаточно лишь максимально увеличить мощь потенциалов разделителей, чтобы разделение прошло как можно быстрее, и как можно меньше частиц успело аннигилировать.
Стоит отметить, что ещё одним оптимальным методом получения антивещества является встречный пучок коллайдера. В нём пучки протонов сталкиваются на встречном курсе и затраты энергии на их разгон много меньше, но зато возникает проблема попадания одним пучком в другой, ведь разгоняемые пучки крайне малы. Данная технология ещё не освоена, и получить антивещество этим способом пока на практике не удалось, но есть надежды, что она будет освоена в далёком будущем лет через 50.
Отдельно стоит рассмотреть ещё один вопрос. А что собственно заставляет протоны веществ сталкиваться, и когда они начинают аннигилировать? Почему например разогнанный до 50 тыс км в секунду пучок не пролетит через вещество как нейтрино, а обязательно аннигилирует? То есть провзаимодействует. Вероятно, непосредственным катализатором процесса аннигиляции является не непосредственное столкновение двух протонов, как это можно увидеть на упрощённой схеме. А слишком быстрое прохождение друг через друга двух положительных зарядов. То есть протону, чтобы он аннигилировал, нужно не врезаться в другой протон, а лишь пройти достаточно близко, на достаточной скорости. И тут даже не имеют такого уж значения сильные ядерные взаимодействия, поскольку если бы они имели значение, и могли захватить пролетающий мимо протон, то тогда бы аннигиляция происходила сама по себе, чего конечно нет.
Теперь перейдём ко второй части лекции. Мы выделили антипротоны, как их поймать? Логично предположить что удержание антипротонов нужно осуществлять в вакууме окружив их отрицательными зарядами от которых они будут постоянно отталкиваться, стремясь к зоне где воздействие зарядов минимизировано, то есть максимально далеко от зарядов где-то в центре нашей камеры хранения антивещества. Вроде бы всё просто. Создал вакуум и готово. Но не совсем. Создать чистый вакуум не возможно, а в грязном вакууме возникнет процесс постепенной аннигиляции столь дорогого и с таким трудом полученного антивещества. Которое почти полностью про аннигилирует в течении нескольких часов. Чтобы избежать этого есть несколько способов, а именно. Стенки ловушки изготавливаются из сверхчистых монокристаллов, с поверхности которых даже почти не ведётся сверх редкого испарения атомов, как это бывает со всеми без исключения веществами. Кроме того остатки газа в вакууме ловушки антивещества, сильно нагревают перед последней откачкой, таким образом достигается более глубокий вакуум.
Из этой лекции можно понять, что антивещество, на которое так уповают правительства военные и многие другие люди, не является столь уж хорошим и оптимальным видом источника энергии на борту космического корабля, напротив, оно очень и очень капризно и небезопасно. Но к несчастью пока является единственным видом топлива, который может обеспечить нас возможностью дальних и сверхдальних космических полётов.
Сама идея получения антивещества в принципе не нова, но станет реально в больших количествах лишь в ближайшее время в связи с ростом возможностей нано технологий, абсолютно необходимых для устройств хранения и преобразования антиматерии. А также только после создания термоядерного реактора, который является единственным, но крайне надёжным источником энергии, способным выделить достаточное количество энергии, для получения антивещества в количестве достаточном для совершения космического полёта. Стоит напомнить, что запасы водорода в солнечной системе крайне велики, и его хватило бы, теоретически на получение даже квадриллионов тонн антивещества, если взять за основу какую-либо из планет газовых гигантов. При требуемых для полётов граммах."
–Ух ужас.
Я отстранился от компьютера, мне требовался перерыв, и это ещё всё без формул, так, для общего понимания сути предмета. Вкратце. Слегка отдохнув, продолжил, за сегодняшний день, я ещё много подобного прошёл, пока не наступил последний час генерации технических идей, как я его сам для себя окрестил. Уж не знаю насколько производителен был мой труд в этой лаборатории, не могу судить поскольку не знаю сколь производительно работают остальные. Надеюсь только настанет когда-нибудь день и час, когда я буду работать целыми днями не в этой серой унылой комнатке, и не знаю даже на какой глубине, а рука об руку с другими людьми. Хотя бы с моей женой Верой.
"Собственно по закону сохранения энергии есть две теории, стандартная, общепринятая, которую вы возможно изучали в школе, гласящая примерно то, что любая энергия имеет массу. И вторая Яна Вице Фриберга, ведущего физика ядерщика лаборатории в Церне выдвинутая им буквально пол года назад. По сути, она в корне отличается от общепринятой, к основным её отличиям относятся:
1) Масса элементарных частиц, протонов, нейтронов и электронов абсолютно неизменна независимо от скорости, и структуры в которую они входят. Пояснения: раньше бытовало мнение, что например при реакции расщепления ядра урана, преодолев сильные взаимодействия, и набрав какую-то скорость, выделив тепло, масса системы должна понизится, что происходит из закона о сохранении массы. На самом же деле есть такое мнение, что масса этих частиц остаётся неизменной, меняется лишь их расположение и структура во вселенной. То есть часть их энергии, представлена не массой а неким взаимодействием. Чтобы понять, что имеется ввиду: представим ситуацию, абсолютный вакуум, где-то между вселенными, в нём на расстояние 2 метра помещено две частицы, имеющие массы протонов. Они под действием силы гравитационной постоянной и собственных масс постепенно сближаются, за счёт притяжения. Меняется ли энергия системы? Без сомнения, нет, потенциальная превращается в кинетическую, но энергия не меняется. Теперь они сблизились, и получили инерцию, и тут внешняя сила останавливает их сближения, полностью абсорбировав кинетическую энергию. Изменится ли энергия системы? Да, она уменьшится, но изменится ли масса? Нет, масса останется не изменой, энергия расположения не имеет массы. Аналогично не имеет массы и энергия расположения нескольких элементарных частиц в ядре атома. Они имеют энергию расположения, близкой по природе энергии тех двух частиц, которые мы рассмотрели, но эта энергия не имеет массы. Поэтому вполне возможно, что масса продуктов реакции расщепления ядра не изменяется.
Кто-то быть может выдвинет противоречащую здравому смыслу теорию, что если бы энергия не имела массы, то её можно было бы запасти неограниченно много? Что ж пусть попробует, наврядли ему получится сконструировать ядро, которое при расщеплении будет выделять энергию большую, чем аннигиляция. Стоит также учитывать, что данная энергия в принципе не может быть больше энергии аннигиляции, просто из-за того что величина энергии аннигиляции прямо связано с пределом гравитационного взаимодействия, см. ниже.
В итоге, кто-то опять может выдвинуть сумасшедшую теорию, что если рекомбинировать вещество из энергии высокой плотности, сразу в тяжёлый атом, потом получить энергию расщепления, и потом аннигилировать полученное, то мы получим из ниоткуда энергию расщепления. Ответ отрицательный, чтобы сделать тяжёлый атом, надо затратить на столько больше энергии, сколько он выделит при расщеплении, (стоит учесть, что не всегда при расщеплении энергия выделяется, при расщеплении маленьких ядер, она поглощается, и наоборот при слиянии выделяется) поскольку при рекомбинации энергии в материю производятся лишь элементарные частицы, а не готовые тяжёлые ядра.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29