Zinātniskā fantastika gadu desmitiem ir bijusi kosmosa ceļošanas un ārpus Saules kolonizācijas utopisko redzējumu inkubators. Katrs TV šovs, romāns un filma piedāvā dažādus līdzekļus zvaigžņu šķērsošanai cilvēka dzīves laikā, līdzīgi kā cilvēks var vadīt automašīnu vai braukt ar lidmašīnu no vietas uz vietu. Tie ir sakņoti zinātniskajā faktā un var būt pat iespējami no mūsdienu fizikas viedokļa.Viņi ir iedvesmojuši mūs uzskatīt, ka mēs varam būt labi ceļā uz galaktikas kolonizāciju nākamajā tūkstošgadē. FTL ceļošanas metodes FTL ceļošanas metodes Bet ko tad, ja vilkšanas dzinumi nevar pastāvēt? Ko tad, ja tārpu caurumus nav iespējams izgatavot? Ko tad, ja fizikas likumi ir tik stingri, ka mēs patiešām esam saistīti ar briesmīgo gaismas ātrumu uz visiem laikiem? Šīs pastāvīgās iespējas, šķiet, padarītu starpzvaigžņu ceļošanu cilvēka dzīves laikā par romantisku fantāziju. Hypervelocity zvaigznes Visas mūsu galaktikas zvaigznes orbīt galaktikas centru (GC). Zvaigznes, kas tuvākas galaktikas centram, mēdz būt ātrākas nekā zvaigznes, kas orbīt tālāk galaktikas rokās. Tas nozīmē, ka zvaigznēm, kas ir salīdzinoši tuvu viena otrai, vajadzētu būt līdzīgam orbīta ātrumam. Bet šis sadalījums nav ideāls. Sakarā ar zvaigžņu orbītu cirkularitātes nepilnībām, kas pazīstamas kā ekscentriskums, zvaigznēm, kas atrodas tuvu viena otrai, var būt ļoti atšķirīgs relatīvais ātrums. Piemēram, Alpha Centauri, kuram vajadzētu būt relatīvam ātrumam tikai dažus metrus sekundē ar standarta orbīta ātruma sadalījumu, lepojas ar star Lielākā daļa zvaigžņu mūsu zvaigžņu apkārtnē šodien nebija 1000 gaismas gadu attālumā no mums vienu galaktisko orbītu pirms dažām dienām, jo atšķirības to orbītās. Ja jūs aplūkojat GIF iepriekš, jūs varat redzēt, ka lielākā daļa no zvaigznēm, kas izklāta, šķiet, paliek brīvajā mākonī ap sauli. Šīs ir “normālas” zvaigznes, no zvaigžņu kinemātikas viedokļa, ar relatīvo ātrumu 100 km/s vai mazāk. Ja jūs uzmanīgi aplūkojat, jūs varat redzēt, ka dažas no zvaigznēm, šķiet, lido no diagrammas malas, un pēc tam ātri atgriežas, lai apmierinātu dzelteno punktu, kas ir mūsu saule. Hipersprieguma zvaigzne ir definēta kā zvaigzne, kas ir pārsniegusi galaktikas bēgšanas ātrumu. Vairākas hipersprieguma zvaigznes ir bijušas ar ātrumu, kas pārsniedz 1000 km/s, kas ir 1/3 no 1% gaismas ātruma. Šis ātrums ir pietiekami ātrs, lai šķērsotu Saules sistēmas diametru nedaudz vairāk nekā 100 dienās. Mūsu ātrākie dziļās kosmosa sondi aizņem desmitgades. Izmantojot šo ātruma atšķirību, cilvēks varētu šķērsot lielus attālumus caur kosmosu, līdzīgi kā kosmiskais hitchhiker, varbūt terraformējot planētu ap šādu zvaigzni un izveidojot ilgtermiņa koloniju. Ideja ir satraucoša. Ceļojot pa kosmosu uz planētas ap zvaigzni, tiek likvidēti daudzi zināmi starpzvaigžņu ceļošanas apdraudējumi. Kosmiskie stari, zilais gaisma, mikrometeorīti un nāvējošie joni tiks filtrēti un iznīcināti ar planētas aizsardzības atmosfēru un magnētisko vairogu. Cilvēki var dzīvot normālu ikdienas dzīvi uz planētas, neuztraucoties par to, ka viņi atsakās no priekiem dzīvot uz saspringta, saspringta kosmosa kuģa. Tikmēr zvaigzne brauks prom no Saules uz nezināmajām galaktikas daļām. Daudzos veidos tas šķiet daudz praktiskāks nekā milzīgs, sarežģīts starpzvaigžņu kosmosa kuģis. Tomēr detalizētāka analīze rada dažas neparedzētas problēmas. Pirmkārt, tuvākās ātruma zvaigznes atrodas vairāk nekā 50 000 gaismas gadu attālumā. Mums vispirms vajadzētu nokļūt tur, lai nokļūtu braucienā, un, ja jums būtu tehnoloģija, lai to izdarītu, jūs varētu arī vienkārši izpētīt Visumu paši. Otrkārt, ātruma zvaigznes ir ļoti reti, ar aplēstu vērtību tikai 1000 vai vairāk visā Piena ceļa galaktikā. Pat ja tuvākajā nākotnē bija reta ātruma zvaigzne, kas darīja tuvu saulei, mums joprojām vajadzētu palaist kosmosa kuģi, lai atbilstu tam ir relatīvais ātrums, kurā brīdī var jautāt, kāpēc mēs vienkārši neizmantojām šo ātrumu Turklāt hiper ātruma zvaigznēm var nebūt pat savas planētas pēc to eksistences būtības. Hiper ātruma zvaigznes pastāv tikai tāpēc, ka tās saskaras ar melnajiem caurumiem vai citiem blīviem objektiem, kas ir tas, kas sūtīja tos prom ar tik augstu ātrumu, lai sāktu ar. Būtu maz ticams, ka lielākā daļa planētu sistēmu izdzīvotu šādu saskarsmi netraucēti. Pat ja jūs vēlētos izmantot tuvāku, lēnāku zvaigzni, lai ceļotu kosmosā, tā vietā ir svarīgi atcerēties, ka 1/3 no 1% gaismas ātruma nav ļoti ātrs kosmiskajā mērogā. Pat ar šo pārsteidzošo ātrumu, tas joprojām aizņems vairāk nekā tūkstoš gadu, lai segtu attālumu līdz Alpha Centauri Shkadov motori (Zvaigžņu motori) Ja jūsu mērķis bija izmantot savu dzimto zvaigzni kā zvaigžņu kuģi, jūs, iespējams, esat ceļā uz daudz sarežģītāku, lai gan nedaudz daudzpusīgāku zvaigžņu dzinēja pielietojumu. 1987. gadā fiziķis Leonīds Škadovs ierosināja, ka progresīvās civilizācijas varēs izpētīt galaktiku no savas dzimto zvaigžņu sistēmas komforta ar to, ko viņš sauc par „zvaigžņu dzinēju”. Škadova dzinējs sastāv no trim sastāvdaļām: zvaigzne, Dyson swarm un masīvs, statisks reflektors. Dyson swarm tiek izmantots tikai enerģijas savākšanai, lai spētu progresējošo civilizāciju. Reālā maģija notiek starp reflektoru un zvaigzni. Reflektors tiek novietots Goldilocks attālumā, kur ārējais starojuma spiediens no saules vēja ir vienāds ar iekšējo gravitācijas spēku no mājas zvaigžņu masas. Tas padara reflektoru stacionāru attiecībā pret zvaigzni. Tomēr spēks, kas atspoguļo zvaigžņu gaismas daļu vienā virzienā, propēli saka zvaigzni pretējā virzienā. Tas nav daudz (attiecībā uz zvaigžņu masu), bet ilgā laika periodā šī nepārtrauk Jebkura civilizācija, kas vēlas īstenot šādu projektu, nebūtu steigusies nekur nokļūt. Saulei līdzīgai zvaigznei, kuras puse no tās gaismas tiek atspoguļota atpakaļ, sistēmai tiktu uzlikts 6.4*10^-13 m/s2 paātrinājums. Tas ir neticami lēns. Miljonu gadu laikā šāds dzinējs aptvers tikai aptuveni 0.03 gaismas gadus un sasniegs ātruma maiņu aptuveni 20 m/s; ne ātrāk kā automašīna uz autoceļa. Pēc miljardiem gadu sistēma varētu sasniegt 20 km/s, šķērsojot desmitiem tūkstošu gaismas gadu no sākotnējās orbītas trajektorijas. Varbūt strauji progresējoša suga zina, ka viņu dzimtā zvaigzne pārvērsīsies par sarkanu milzu dažu simtu miljonu gadu laikā, un vēlas novietot savu dzimtās planētas ap jaunu zvaigzni, lai saglabātu savu vēstures relikviju. Izmantojot Shkadov dzinēju, kas būtu viegli III tipa Kardachev civilizācijai izgatavot, teica, ka sugas var lēnām vadīt savu dzimtās sistēmas uz citu, jaunāku zvaigzni. Secinājums Zvaigžņu izmantošana, lai izpētītu galaktiku, ir lēna un garlaicīga.Zvaigznes ir vienkārši pārāk masīvas, lai tās varētu viegli manipulēt ar starpzvaigžņu ceļošanu cilvēka laika diapazonā. Viņiem ir vajadzīgas tādas pašas spējas, kuras mēs cerētu iegūt. Škadova dzinējiem var būt noteiktas specifiskas lietojumprogrammas tālā nākotnē, bet no šī brīža mūsu virzība uz ārpusi un kosmosā šķiet ierobežota ar mūsu pašu tehnoloģijām. Divi no Tas var izklausīties atbaidoši, bet es ceru, ka kādu dienu cilvēce atradīs savu vietu starp zvaigznēm. Daba ir izklāstījusi dažus stingrus zemes noteikumus, kas mums jāievēro kosmosa ceļošanas ziņā. Mūsu pienākums kā sugai ir saliekt šos noteikumus tiktāl, cik mēs varam, lai ļautu mums atklāt Visumu, lai mēs varētu šajā procesā uzzināt vairāk par mūsu pašu izcelsmi.