Aspekt energetyczny podróży międzygwiezdnych.

Podróże międzygwiezdne.

Żeby pokonywać ogromne odległości pomiędzy hipotetycznie istniejącymi cywilizacjami, należałoby sie poruszać z możliwie jak najwiekszą prędkością. Rozważmy podróż taką odbywającą się z prędkością światła. Lecąc z taką prędkością, światło pokonuje 300 tys. km w ciągu 1 s (w przybliżeniu). Najbliższa nam gwiazda – poza Słońcem – znajduje się w odległości 4 lat świetlnych, czyli podróż do niej z prędkością światła zajęłaby 4 lata. Dla porównania, średnica naszej Galatyki wynosi około 100 tys. lat świetlnych.

Nasze Słońce oddalone jest od Ziemi o około 8 minut świetlnych, a Księżyc o 2 s. Wyobraźmy sobie, że wyłączylismy wszystkie źródła światła w kosmosie i po chwili je włączmy.Po 8 minutach pojawiłoby się Słońce, następnie 2 s później Księżyc, potem zapalałyby się Wenus, Mars, Jowisz i Saturn. Po 4 latach zobaczylibyśmy najbliższą nam gwiazdę, Alfę Centauri. Po upływie 2 mln. lat pojawiłaby się Galatyka Andromedy, a najodleglejsze znane nam galaktyki pojawiłyby się po kilku miliardach lat. Taki eksperyment myślowy pokazuje nam skalę obserwowalnego wszechświata, jak i przybliża nieco pojęcie prędkości światła lub ruchu z prędkościami podświetlnymi.

Barierę prędkości światła, czyli nieprzekraczalność tej prędkości należy potraktować jako jedno z najlepiej potwierdzonych praw fizyki. I nie wynika ono, jak niektórzy chcą uważać, z teorii względności, ale leży u podstaw tej teorii. Autorzy literatury traktującej o UFO wskazują na szczególne przypadki ruchów nadświetlnych i sugerują w ten sposób, że prędkość światła wcale nie jest taka nieprzekraczalna. Jest to oczywiste nieporozumienie.

Po pierwsze, prędkość światła wynosi, jak wspomniałem, około 300 tys. km/s, ale tylko w próżni. W ośrodkach wypełnionych cząstkami naładowanymi elektrycznie (plazma) światło rozchodzi się wolniej.Dlaczego? Dlatego, że światło jest falą elektromagnetyczną, która oddziałuje z ładunkami elektrycznymi. Każde oddziaływanie zachodzi w małym, ale skończonym czasie. Światło, poruszając się w plaźmie, czy w szkle soczewki, zwalnia. Istnieją rodzaje promieniowania lub neutralne cząsteczki, które w tym samym ośrodku mogą poruszać się szybciej niż światło, ale nie szybciej niż c = 300 tys. km/s.

Niektórzy fizycy – teoretycy, postulują istnienie hipotetycznych cząstek zwanych tachionami. Nie tylko miałyby one się poruszać z prędkością większą od c, to jeszcze prędkość ta byłaby dla tych cząsteczek prędkością minimalną. Niestety, postulat ten łamie zasadę przyczynowości. Na przykład przypadek przekazywania informacji na zasadzie wysłania i odebrania tachionu. Można wykazać, że (również intuicja nam to podpowiada) odbiorca sygnału tachionowego będzie uważał, że to on go nadał, co prowadzi właśnie do paradoksu przyczynowego.

Jeżeli ktoś nie jest przekonany o tym lub zawodzi go intuicja rozpatrzmy przypadek podróży międzygwiezdnej z prędkością nadświetlną na zasadzie tachionowej. No to startujmy. Pierwszy problem pojawia się na początku podróży, kiedy nasz pojazd przechodzi z silnika fotonowego na tachionowy. Aby tego dokonać, trzeba przekroczyć prędkość c, a to jest niemożliwe. I odwrotnie, przy napotkaniu już obcej cywilizacji, czy zbliżaniu się do celu z prędkością nadświetlną, tachionową, trzeba by zwolnić do prędkości mniejszej niż c. A przecież dla tachionów bariera c również jest nieprzekraczalna (w drugą stronę).

W literaturze science fiction pojawia się motyw podróży z prędkościami większymi od c, w tak zwanej „hiperprzestrzeni”. Uświadomijmy sobie w końcu, że jest to tylko fikcja literacka, mimo, że matematycznie pojęcie to ma pewien sens fizyczny – Isaac Asimow „Hiperprzestrzeń”.

Z punktu widzenia podróży przechodzenie na skróty wykorzystując „wyższe wymiary” jest niepraktyczne, wymaga to bowiem gigantycznych nakładów energii, niedostępnych na obszarach wszechświata, w którym mogą istnieć istoty żywe.

Hipotetyczni podróżnicy UFO stają zatem przed problemem rozpędzenia statku do ogromnej prędkości zbliżonej do c. I z czym się tutaj stykamy? Otóż, załóżmy, że rozważana przez nas cywilizacja pozaziemska znajduje się na bardzo wysokim rozwoju inteligencji i technologii.Załóżmy, że dysponuje ona jakimś niekonwencjonalnym paliwem o wysokiej wydajności, którego użyje do napędzania swoich silników. Jest to ważne, dlatego, że KAŻDE paliwo zajmuje jakąś objetość i im wydajniejsze tym mniej trzeba go zabrać. Z obecnych rozważań na gruncie nauki wynika, że niezależnie od możliwości technicznych najwydajniejszym paliwem jest mieszanina równej ilości materii i antymaterii. Na Ziemi, obecnie, żeby uzyskać handlową ilość antymaterii, trzeba by wytwarzać ją przez kilkadziesiat tysięcy lat – taka oto jest to skala problemu. No, ale ONI , jak założylismy, mają taki silnik. Oszacujmy jaką ilość paliwa musi zabrać załoga UFO. Żeby statek o pewnej masie rozpędzić do prędkości około 99 % c, muszą oni zabrać prawie 15 razy więcej paliwa, niż wynosi masa statku. Wynika to z relatywistycznego wzrostu masy. Im większą osiągamy prędkość tym większa masa statku – i znowu tym trudniej go przyśpieszyć. Po jakimś czasie będą musieli statek wyhamować, co wymaga tyle samo energii, ile przyśpieszanie. Ponieważ musimy wyhamować również paliwo, mamy czynnik 15 x 15 = 225. To jest podróż tylko w jedną stronę, na razie. Ufonauci nie mogą zakładać, ze tam gdzie dolecą będą mogli wytwarzać potrzebne im paliwo na drogę powrotną. Jeżeli więc będą chcieli wrócić, muszą sobie zapewnić również paliwo na drogę powrotną, którego również muszą użyć do ponownego rozpędzenia i następnie do wyhamowania pojazdu – 15 do pot.4 = 50625. Co więcej, na każdy zabierany w podróż kilogram będą musieli nasi UFOludkowie zabrać około 50 ton idealnego paliwa. Jeżeli statek ich ważyłby tylko 1 tonę, to musieliby zabrać około 50 tys. ton paliwa. I tak dalej, im większy statek, większa masa, więcej paliwa i znowu większa masa itd itd ...

Myślę, że jest to olbrzymie marnotrawstwo energii, absurdalne pod względem energetycznym.