Млечный Путь № 3 2020 — страница 46 из 48

делали слайд со словами "Удар пены более чем в 600 раз превышает данные испытаний", то, вероятнее всего, НАСА послушало бы. Может, астронавты и не пытались бы вернуться.

В следующий раз, когда вас попросят выступить с докладом, вспомните "Колумбию". Не просто переходите к ноутбуку и пишите слайды текста. Подумайте о своем сообщении. Не позволяйте этому сообщению затеряться среди текста.

Смерть от PowerPoint - настоящая.

Иногда буквально.


Энергия черных дыр

Вращающаяся черная дыра - это такая чрезвычайная сила природы, которая вовлекает в движение окружающее время и пространство. Поэтому вполне естественно спросить: можно ли использовать черные дыры в качестве источника энергии? В 1969 году физик-математик Роджер Пенроуз предложил способ сделать это, теперь известный как "процесс Пенроуза".

Этот способ может быть использован высокоразвитыми цивилизациями (пришельцами или людьми будущего) для концентрации энергии путем создания "бомб из черных дыр". Однако некоторые физические требования, необходимые для этого, никогда не проверялись экспериментально - до сих пор.

Вокруг своего горизонта событий (границы, за которой ничто, даже свет, не может покинуть черную дыру), вращающаяся черная дыра создает область, называемую "эргосферой". Если какой-нибудь объект попадает в эргосферу таким образом, что он при этом разделяется на две составляющие - одна падает в черную дыру, а другая убегает во внешнее пространство, - то убегающая часть эффективно получает энергию за счет энергии вращения черной дыры. Посылая объекты или свет в сторону вращающейся черной дыры, мы могли бы вернуть энергию!

Но верна ли эта теория? В 1971 году советский физик Яков Зельдович применил идею Пенроуза к другим вращающимся системам, которые можно было бы испытать еще на Земле. Например, вместо черной дыры можно использовать вращающийся цилиндр из материала, способного поглощать энергию.

Зельдович представил, что световые волны могут извлекать энергию из цилиндра и усиливаться. Однако для того, чтобы эффект усиления сработал, эти волны должны обладать угловым моментом, который закручивает волны в спирали.

Когда искривленные световые волны попадают в такой цилиндр, их частота должна измениться из-за того, что называется "доплеровским сдвигом". Подобным образом изменения скорости вращения изменяют воспринимаемую частоту световой волны.

Если цилиндр вращается достаточно быстро, измененная частота волны может стать отрицательной (это просто означает, что волна вращается в противоположном направлении).

Волны положительной частоты должны частично поглощаться цилиндром, теряя энергию. Но волны отрицательной частоты преобразуют эти потери в усиление и будут усилены цилиндром. Световые волны извлекали бы энергию из вращения цилиндра точно так же, как объект, убегающий из черной дыры Пенроуза.

Проверка теории Зельдовича может показаться простой. Но вращающийся объект должен вращаться с той же или более высокой частотой, что и волны. Чтобы усилить видимые световые волны, которые колеблются с частотой сотни триллионов раз в секунду, нужно вращать поглощающий объект в миллиарды раз быстрее, чем все, что механически возможно сегодня.

Свет распространяется со скоростью 300 тысяч километров в секунду. Поэтому, чтобы упростить проверку теории, ученые решили использовать звуковые волны, которые распространяются примерно в миллион раз медленнее, а это означает: не нужно, чтобы поглотитель вращался очень уж быстро.

Чтобы создать искривленную звуковую волну, ученые использовали кольцо динамиков, излучающих одну и ту же частоту, но начинающих звучать в разное время, поэтому звук следует по спирали. В качестве вращающегося поглотителя использовали кусок звукопоглощающей пены, прикрепленный к двигателю. Микрофоны, размещенные внутри поролона, позволили записать звук после его взаимодействия с вращающимся поглотителем.

Экспериментаторы обнаружили, что, когда пена растягивается медленно (на низкой частоте), записанный звук получается тише, потому что поглощался пеной. Но когда пена вращается достаточно быстро, чтобы доплеровский сдвиг частоты звуковых волн сделал частоты отрицательными, звук становится громче.

Это может означать только то, что звуковая волна забирает энергию от вращающегося поглотителя, что окончательно подтвердило теорию 50-летней давности.

Все это, конечно, не подтверждает однозначно, что идея Пенроуза по извлечению энергии действительно "работает" для черной дыры. Скорее, эксперименты подтверждают противоречащую интуиции физику, показывая: изменение частот волн с положительных на отрицательные приводит к тому, что волны набирают, а не теряют энергию.

Хотя ученые и близко не подошли к извлечению энергии из вращающейся черной дыры, это не означает, что это не может быть сделано очень развитой инопланетной цивилизацией или нашей собственной в далеком будущем. Такая цивилизация могла бы построить вокруг черной дыры структуру, которая вращается вместе с черной дырой, а затем сбросить в эргосферу астероиды или даже электромагнитные волны, которые отразились бы с большей энергией.

Более того, высокоразвитая цивилизация может создать из черной дыры так называемую бомбу, полностью окружив черную дыру отражающей зеркальной оболочкой. Свет, падающий в черную дыру, возвращается усиленным, а затем отражается зеркалом обратно в черную дыру, чтобы снова усилиться, и так далее.

Энергия будет экспоненциально возрастать. Выпуская часть этого усиленного света из черной дыры через отверстие в оболочке, можно контролировать процесс и производить практически безграничную энергию.

Хотя это все еще научная фантастика, в очень далеком будущем, когда Вселенная почти умрет, а единственными остатками галактик и звезд останутся черные дыры, этот метод будет единственной надеждой на выживание любой цивилизации. Это была бы Вселенная с огромными изолированными источниками энергии, светящимися на фоне абсолютно черного неба...


* * *

Грант Пипер


Люди могли быть с Венеры

Теория о деструктивной природе человечества


Венера хорошо известна своими адскими пейзажами и ужасающими описаниями. Атмосферное давление достаточно высоко, чтобы раздавить человека. Воздух ужасно токсичен, наполнен серой и углекислым газом. Температура на поверхности составляет сотни градусов и выше, чем на поверхности Меркурия. Это совершенно негостеприимная для жизни планета.

Но что, если так было не всегда?

Что, если Венера, планета, которая захватывала человеческое воображение на протяжении тысячелетий, на самом деле является нашим домом?

Поначалу эта идея может показаться надуманной, но растет число людей, которые полагают, что это может быть так. Но прежде чем отправиться на Венеру, мы должны сначала отправиться на Марс.

От Марса до Венеры


В последнее время наблюдается большой интерес к потенциальной колонизации Марса людьми. Новые и более совершенные зонды запускают к Красной планете все чаще, а миллиардеры, такие как Джефф Безос и Илон Маск, рассматривают возможность нового будущего для человеческой расы среди звезд. Эта идея становится все более популярной и реализуемой по мере того, как технологии продолжают развиваться.

Идея о том, что люди высадятся на Марс и смогут сформировать самоподдерживающуюся колонию, перестала быть фантазией, а стала возможной.

Некоторые люди задаются вопросом: происходило ли это раньше?

Одним из факторов, побуждающих людей покинуть Землю, является угроза изменения климата. Все больше и больше углекислого газа выбрасывается в атмосферу, вызывая повышение температуры. Это называется парниковым эффектом, и если он будет бесконтрольно продолжаться слишком долго, то может вызвать цикл отрицательной обратной связи, который приведет к быстрому ухудшению климата на Земле. Чем больше CO2 попадает в воздух, тем больше тепла задерживается. Это вызывает повышение температуры, что приводит к выбросу большего количества CO2 в атмосферу и вызывает задержку большего количества тепла... и так далее.

В результате, если не остановить эти разрушительные циклы, Земля будет очень похожа на... Венеру.

Глядя на наши собственные климатические данные и возможные наихудшие сценарии будущего, в НАСА начали задаваться вопросом: была ли Венера пригодна для жизни в какой-то момент до того, как парниковый цикл разрушил ее экосистему. Может ли этот безудержный парниковый эффект превратить Землю во вторую Венеру? Вот что сулят самые мрачные прогнозы. Но что, если это не первое наше родео?

Существует теория, предполагающая, что неуправляемый парниковый эффект на Венере был вызван не естественными планетарными причинами или космическим событием, а скорее человеком. Или, по крайней мере, какой-то формой древнего предка человека.

Представьте себе Венеру тысячи или, возможно, миллионы лет назад. Она имеет климат, аналогичный земному, с приятной атмосферой и приличными температурами. Есть вода и геологическая активность, которая, в свою очередь, порождает жизнь. Эта жизнь развивается подобно тому, что происходит здесь, на Земле, и дает начало людям или чему-то очень похожему. Доминирующие виды приматов становятся технологически продвинутыми и впоследствии разрушают свою экосистему и окружающую среду.

Что они делают? Они смотрят на звезды так же, как и мы сегодня.

Земля - соседняя планета, молодая в своем развитии, но она могла бы стать для венериан новой родиной, если бы они вложили достаточно времени и энергии.

Итак, люди или человеческие предки запускают программу колонизации Земли. Они приземляются здесь и начинают заселять совершенно новую планету.

Однако из-за ограничений космического полета или быстрого разрушения Венеры постоянная связь с родной планетой теряется, и люди вынуждены сами заботиться о себе на девственной планете, что заставляет развитие отступать и начинать все сначала.


Возможные доказательства