Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 93
Итак, звёздные путешествия. Мысль о них вносят в социум фантасты. В России ХХ века, кажется, началось всё с «Туманности Андромеды» Ефремова. До этого писали или про путешествия межпланетные, или про солнечные батареи, интровизоры и электромагнитные пушки. (Кстати, именно обруганная критикой 1960-х «фантастика ближнего прицела» в немалой степени описала наш современный мир – с мобильной телефонией, с телевизионными плоскими панелями, с потеплением северных морей, возможно рукотворным.)
А тут – звёздные дали, в которые уходят корабли первого и второго класса (прямо как цусимские крейсера), в корпусах из кристаллически перестроенного анизотропного иридия, покрытые толстым слоем боразоно-циркониевого лака (циркониевая керамика в современном быту вполне прижилась: ножики для филе и для фруктов на кухне…). Приводил звёздные корабли в движение некий анамезон, вещество со световой скоростью истечения, разгонявший их до скорости пять шестых от световой.
Ну, потом было творчество братьев Стругацких. В ранних книгах («Возвращение») к звёздам пытались отправлять «прямоточники». Тут речь шла о гипотетических прямоточных двигателях Бюссара (Robert W. Bussard), предложенных в 1960-м году термоядерных ракетах, сжигающих почёрпнутые из межзвёздной среды атомы водорода. Прямоточник фигурировал и в последнем романе Станислава Лема «Фиаско». Звездолёты «призрак» из поздних Стругацких, равно как и машины, на которых знаменитый звездопроходец Ийон Тихий открыл восемьдесят тысяч три мира, рассматривать не будем, ибо они скорее сродни волшебной палочке, действуя на неизвестных физических принципах.
Но если зарыться глубже в дебри книг, то мы можем обнаружить, что и до Ефремова русский читатель мог познакомиться с неким межзвёздным путешественником. И произошло это более чем за два века до публикации «Туманности Андромеды». Дело в том, что в первой книге третьего тома «Ежемесячных сочинений» за 1756 год читателя познакомили с Микромегасом. Похождения этого галактического скитальца, уроженца Сириуса, политического изгнанника, облетевшего весь Млечный Путь, представил отечественной публике, если верить Брокгаузу, пятнадцатилетний измайловец, граф Александр Романович Воронцов, будущий государственный канцлер Российской империи. Ну а сочинил «Микромегаса» сын скромного нотариуса Франсуа Мари Аруэ, вошедший в историю как великий вольнодумец Вольтер.
"Микромегас" ныне прописан в «Философских повестях», по соседству с клиническим оптимистом Кандидом. Воспринимается как нечто сугубо юмористическое. Но давайте поставим мысленный эксперимент: попробуем взглянуть на него как на НАУЧНУЮ фантастику. Ведь Вольтер был автором «Истолкования основ Ньютоновой философии» — монументальной работы, популяризирующей открытия сэра Исаака и породившее то течение галльской мысли, которое завершилось появлением «Энциклопедии».
Итак, персонажи «Микромегаса». Для начала – земные. Вот гигантские пришельцы с небес улавливают корабль с научной экспедицией. Так это была широко известная экспедиция. Французские учёные путешествовали на север Норвегии для меридиональных измерений. Возглавлял её Пьер-Луи Мопертюи — тот, кто ввёл в науку принцип наименьшего действия. Компанию ему составляли математики Клеро и Камю и астроном Лемонье.
Сплюснутость земного шара, о которой толковали в «Микромегасе» и которую определяли длительной и точной триангуляцией меридиана на разных широтах, в те времена была научной новостью, почти как ныне обнаружение следов «тяжёлой бомбардировки» в системе белой-жёлтой звезды или как расширение обитаемых зон у красных карликов.
Да и прославленный викарий Уильям Дерем, ухитрившийся узреть эмпиреи, небеса богословов, в простую подзорную трубу, тоже имеет ныне своих последователей, поклонников theologia naturalis, о чём регулярно пишется в соседней ветке сайта… «Я весьма сомневаюсь, что Богу не под силу наделить материю способностью мыслить» («c'est de quoi je ne doute pas: mais qu'il soit impossible à Dieu de communiquer la pensée à la matière, c'est de quoi je doute fort»). Так говорил в «Микромегасе» «un petit partisan de Locke» — «маленький партизан Локка», последователь Локка то бишь (с партизанами галлы столкнутся позже…). Задача, с которой вскоре, похоже, справятся вполне обычные инженеры, которым предстоит вогнать мысль в кремний, или из чего там тогда будут кристаллы...
Но вернёмся к теме межзвёздных путешествий. Достойнейший Микромегас облетел Млечный Путь, используя законы тяготения да с помощью световых лучей. Ну, законы тяготения необходимо учитывать при любом полёте, даже не космическом. С ними всё понятно. Черпанье энергии из эргосфер вращающихся чёрных дыр, которым, возможно, человечество начнет пользоваться, вместе с «кротовыми дырами» пространства-времени тоже отложим. Ограничимся тем, что налицо. Ракетным движением.
А какое рабочее тело подходит для межзвёздных полётов? Ну, это определяют скорости. Они должны быть максимально приближены к световой. А уравнение Циолковского говорит нам, что при этом желательно иметь истечение рабочего тела с максимальной, то есть световой скоростью. А поскольку анамезон нам пока не известен, то остается лишь электромагнитное излучение. С любой длиной волны.
Получить его могла бы, скажем, гипотетическая фотонная ракета, в фокусе зеркала которой вещество встречается с антивеществом и превращается в гамма-кванты. Те, отразившись от зеркала, дают реактивную тягу. Только есть маленькие вопросы. Ну, прежде всего отражатель. Тот, что отразит фотонный пучок, а не даст ему испарить ракету вместе с экипажем.
С «абсолютного отражателя» начался цикл книг Стругацких. Но мезовещество нами пока в технологии не применяется. Хотя обойти эту проблему и можно. Даже при современном уровне технологий на достаточно длинных волнах обычные уголковые отражатели из меди могут иметь весьма высокие коэффициенты отражения, что, совместно с лучевым охлаждением, сможет уберечь конструкцию от испарения.
Хуже – проблема с энергией. Дело в том, что для того, чтобы обеспечить одному грамму вещества ускорение в привычную нам единицу g, необходим, при стопроцентном отражении, фотонный пучок мощностью в три миллиона ватт. Три гигаватта на килограмм. Три тераватта на тонну. И так далее… А у ракеты, хоть простой, хоть фотонной, есть одна особенность. Она волочёт на себе запас топлива, горючего и окислителя, вещества и антивещества. И запаса этого должно хватить на ускорение и на торможение при обратном пути. То есть мы разгоняем, тормозим, опять разгоняем то, что должно будет испариться в фокусе зеркала… Нерачительно как-то… Вон у Ефремова звездолётчики страдали от нехватки анамезона. И замени его веществом/антивеществом – ничего не изменится.
Ну, у Лема в «Магеллановом облаке» звездолёт пополнял запасы атомного топлива на планетах Центавра. А у болгарского автора Димитра Пеева в романе «День моего имени» антивещество производили термоядерным синтезом на звезде назначения. Но – тоже нерентабельно. Разгонять-то и частично тормозить его придётся всё равно.
А вот обратимся к опыту Микромегаса. Фотонов-то навалом. Сколько там Солнце рассеивает – 3,87 на 10 в 26-й степени ватт что ли… То есть хватит на придание ускорения в один g совокупной массе в 10 в 20-й степени грамм. Надо лишь собрать эту энергию и преобразовать. Всего лишь…
Но – никакого Deus ex machina, никакого непознанного закона природы не требуется. Достаточно машин. Невероятно громадных, сложных и дорогих, но – вполне вообразимых. Батарей квантовых генераторов, способных сконцентрировать лучи на зеркале-парусе звездолёта. Который пойдёт тропой Микромегаса.
Кстати, Микромегас принадлежал к расе, имевшей продолжительность жизни за десять миллионов земных лет. Запредельно для высших биологических существ, но ни один закон природы не мешает иметь такую длительность функционирования процесса в вычислительной системе достаточной надёжности и резервирования. Такая продолжительность жизни вполне подобает тому, кто намерен поскитаться по Галактике, и путь к ней – через достижения ИТ.
К оглавлению
Дмитрий Шабанов: Фотопериодические реакции
Дмитрий Шабанов
Опубликовано 02 ноября 2011 года
Мне уже приходилось писать, что меня огорчает недооценка нашей биологической природы. Биологический фундамент, на котором вырастает и наша культура, и наше "я", сплошь и рядом воспринимают как что-то неактивное, незыблемо-надёжное, не влияющее на «надстройку». Люди старательно отгораживаются от наших ближайших родственников терминологическими барьерами, решётками зоопарков и просто стеной иронии...
Я хочу обсудить здесь одну из особенностей нашей биологии, которую невозможно понять без учёта нашей эволюционной истории. Факты, на которые я опираюсь, общеизвестны. Выводы, которые я делаю на их основании, я в литературе не встречал, но никоим образом не претендую на приоритет в их трактовке. Возможно, это пример распространённого, но недостаточно прописанного знания.
