Читаем Going Interstellar (collection) полностью

Okay, you want to go to the stars! If you are not in too much of a hurry, if you have lots of money and if you’ve got access to solar-system resources, there is a way. If we had to, we could probably manage all this in the not-too-distant future.

We’re talking about nuclear-fusion-propelled starships. A common physics joke goes something like this: “fusion is the energy source of the future and always will be!” But it may be that our first crude terrestrial fusion-power pilot plants will soon be ready. And space applications will inevitably follow.

Fusion will not provide Star-Trek style spacecraft. But it could propel and power robotic probes requiring a century or so to cross the interstellar gulf. Human-occupied ships requiring generations to cross between stars may also be fusion powered.

Although this type of experimental reactor (more properly called “thermonuclear fusion”) is still not on line, the physical basis for it has been around a long time. Humanity’s understanding of thermonuclear fusion (and other nuclear processes) can in fact be traced to Albert Einstein’s Miracle Year of 1905.

Early Fusion History

Few of his contemporaries would have guessed that Albert Einstein would change the world. Working as a Swiss patent clerk, this young German Jew had not distinguished himself in college. Without the help of his wife (also a physicist), Albert might not have completed the studies leading to his bachelor’s degree.

Hardly a man of action, young Albert was a dreamer. After work he would travel by tram to enjoy dinner with friends in local cafes and restaurants. He loved this mode of travel. One day, he daydreamed that the tram was a light beam upon which he was a passenger, looking back at the Earth. Suddenly, in a flash of inspiration, he had it! This was the secret of Special Relativity. For better or for worse, the Atomic Age was born.

For decades, physicists had grappled unsuccessfully with the observationally confirmed fact that the speed of light in vacuum was a constant 186,300 miles per second (300,000 kilometers per second). Even if you observed a laser projected from a starship passing at near-light speed, the velocity of the photons in the beam would still be measured as traveling at 186,300 miles per second.

As a consequence of this inconvenient truth, physicists had to accept the strange aspects of the Lorentz-Fitzgerald Contraction. As you observe a speeding starship fly past, it will be foreshortened or contracted. As its velocity approaches that of light, the Earth-bound observer will see the ship’s mass increase. Even less comprehensible, time on the ship will slow down. It sounds almost like Alice falling into the rabbit hole, or a Timothy Leary-style acid trip!

Today, the Lorentz-Fitzgerald Contraction is a verified aspect of the real world. But in the early twentieth century, it was still a theoretical novelty. And physicists such as Einstein struggled to fit it into their concepts of reality.

Another problem was magnetism. Since James Clerk Maxwell had derived his famous equations around 1870, physicists knew that electricity and magnetism were connected. Although they accepted the fact that electric charges in motion produced the force called magnetism, they wondered how this could be.

From the vantage point of his speeding trolley car, Einstein would form the framework for the solution to both problems. He proposed that time was a fourth dimension like the three familiar dimensions of height, length, and width. Combining the four-dimensional space-time geometry with a constant value for light speed in a vacuum, Einstein theoretically justified both the Lorentz-Fitzgerald Contraction and the existence of magnetism.

The explanation of magnetism was brilliant. Imagine an infinite line of electric charges, each separated from its neighbor by a constant distance. Any electric-field detector will measure a field strength depending on the device’s sensitivity and distance from the nearest charge. Now accelerate the charges up to a fraction of light speed. By the Lorentz-Fitzgerald Contraction, the separation between adjacent charges will decrease. More charges will be within the detector’s range and the measured field strength will increase.

Brilliant as this insight was, it was not enough to ensure Einstein’s future. So he labored to integrate gravity into relativity theory. The resulting theory, dubbed General Relativity, perceives the mass of a gravitating object (such as the Sun) as locally warping the four-dimensional fabric of space-time. Observations of stars near the solar limb during a post-World-War-One solar eclipse confirmed the predictions of general relativity. Einstein would go on to win a Nobel Prize and become a name equated by the general public with genius.

Перейти на страницу:

Похожие книги

1937. Трагедия Красной Армии
1937. Трагедия Красной Армии

После «разоблачения культа личности» одной из главных причин катастрофы 1941 года принято считать массовые репрессии против командного состава РККА, «обескровившие Красную Армию накануне войны». Однако в последние годы этот тезис все чаще подвергается сомнению – по мнению историков-сталинистов, «очищение» от врагов народа и заговорщиков пошло стране только на пользу: без этой жестокой, но необходимой меры у Красной Армии якобы не было шансов одолеть прежде непобедимый Вермахт.Есть ли в этих суждениях хотя бы доля истины? Что именно произошло с РККА в 1937–1938 гг.? Что спровоцировало вакханалию арестов и расстрелов? Подтверждается ли гипотеза о «военном заговоре»? Каковы были подлинные масштабы репрессий? И главное – насколько велик ущерб, нанесенный ими боеспособности Красной Армии накануне войны?В данной книге есть ответы на все эти вопросы. Этот фундаментальный труд ввел в научный оборот огромный массив рассекреченных документов из военных и чекистских архивов и впервые дал всесторонний исчерпывающий анализ сталинской «чистки» РККА. Это – первая в мире энциклопедия, посвященная трагедии Красной Армии в 1937–1938 гг. Особой заслугой автора стала публикация «Мартиролога», содержащего сведения о более чем 2000 репрессированных командирах – от маршала до лейтенанта.

Олег Федотович Сувениров , Олег Ф. Сувениров

Документальная литература / Военная история / История / Прочая документальная литература / Образование и наука / Документальное
Хрущёвская слякоть. Советская держава в 1953–1964 годах
Хрущёвская слякоть. Советская держава в 1953–1964 годах

Когда мы слышим о каком-то государстве, память сразу рисует образ действующего либо бывшего главы. Так устроено человеческое общество: руководитель страны — гарант благосостояния нации, первейшая опора и последняя надежда. Вот почему о правителях России и верховных деятелях СССР известно так много.Никита Сергеевич Хрущёв — редкая тёмная лошадка в этом ряду. Кто он — недалёкий простак, жадный до власти выскочка или бездарный руководитель? Как получил и удерживал власть при столь чудовищных ошибках в руководстве страной? Что оставил потомкам, кроме общеизвестных многоэтажных домов и эпопеи с кукурузой?В книге приводятся малоизвестные факты об экономических экспериментах, зигзагах внешней политики, насаждаемых доктринах и ситуациях времён Хрущёва. Спорные постановления, освоение целины, передача Крыма Украине, реабилитация пособников фашизма, пресмыкательство перед Западом… Обострение старых и возникновение новых проблем напоминали буйный рост кукурузы. Что это — амбиции, нелепость или вредительство?Автор знакомит читателя с неожиданными архивными сведениями и другими исследовательскими находками. Издание отличают скрупулёзное изучение материала, вдумчивый подход и серьёзный анализ исторического контекста.Книга посвящена переломному десятилетию советской эпохи и освещает тогдашние проблемы, подковёрную борьбу во власти, принимаемые решения, а главное, историю смены идеологии партии: отказ от сталинского курса и ленинских принципов, дискредитации Сталина и его идей, травли сторонников и последователей. Рекомендуется к ознакомлению всем, кто родился в СССР, и их детям.

Евгений Юрьевич Спицын

Документальная литература
1917: русская голгофа. Агония империи и истоки революции
1917: русская голгофа. Агония империи и истоки революции

В представленной книге крушение Российской империи и ее последнего царя впервые показано не с точки зрения политиков, писателей, революционеров, дипломатов, генералов и других образованных людей, которых в стране было меньшинство, а через призму народного, обывательского восприятия. На основе многочисленных архивных документов, журналистских материалов, хроник судебных процессов, воспоминаний, писем, газетной хроники и других источников в работе приведен анализ революции как явления, выросшего из самого мировосприятия российского общества и выражавшего его истинные побудительные мотивы.Кроме того, авторы книги дают свой ответ на несколько важнейших вопросов. В частности, когда поезд российской истории перешел на революционные рельсы? Правда ли, что в период между войнами Россия богатела и процветала? Почему единение царя с народом в августе 1914 года так быстро сменилось лютой ненавистью народа к монархии? Какую роль в революции сыграла водка? Могла ли страна в 1917 году продолжать войну? Какова была истинная роль большевиков и почему к власти в итоге пришли не депутаты, фактически свергнувшие царя, не военные, не олигархи, а именно революционеры (что в действительности случается очень редко)? Существовала ли реальная альтернатива революции в сознании общества? И когда, собственно, в России началась Гражданская война?

Дмитрий Владимирович Зубов , Дмитрий Михайлович Дегтев , Дмитрий Михайлович Дёгтев

Документальная литература / История / Образование и наука