Space Exploration

Алексей Егошин     January 28, 2020

В детстве я любил читать научную(!) фантастику про космос, полеты между планетами и галактиками. Честно говоря, до сих пор это люблю, вот только теперь не каждая книга для меня интересна. Ведь далеко не все люди и авторы таких книг понимают, как именно устроен наш реальный мир, какие НА САМОМ ДЕЛЕ расстояния между планетами и звездами, а также с какой скоростью мы передвигаемся или СМОЖЕМ передвигаться.

Это лонгрид про космос, устройство мира и скорости перемещения людей в этом самом мире 🙂 Тут много аналогий. Это сложный и длинный текст, хотя я его максимально упрощал. Осторожно! Не читайте его. Ведь он перевернет ваше понимание мира, в котором вы живете.

Нам всем в школе рассказывали, что скорость света – это предельная скорость во вселенной. Быстрее нее передвигаться невозможно. И это действительно правда. Физика нашего мира такова, что скорость света (~300 тыс. км./сек) именно такая. Если бы физические константы нашей вселенной были бы другие, если бы сильное, слабое и гравитационное взаимодействие были бы другими, если бы электрические силы работали чуть-чуть (или сильно по другому), чем сейчас, то скорость фотона (частица и волна) МОГЛА БЫ быть другой. Но! Возможно и очень вероятно, что наша вселенная выглядела бы СИЛЬНО по другому. Насколько сильно? Например, в ней не смогли бы сформироваться звезды, как следствие, не происходили бы взрывы сверхновых, соответственно не создавались бы элементы таблицы менделеева, соответственно не сформировались бы планеты, а на них и мы с вами. Зато “скорость света” была бы выше (или ниже), чем та, что у нас сейчас. Думаю, для данного лонгрида такая глубина физики нашего мира достаточна 🙂 Кому хочется больше – вас же не забанили в гугле и ютубе? Правда? 🙂 Плюс в конце статьи будет несколько полезных ссылок.

Если после предыдущего большого абзаца вы еще тут – поздравляю. Вы прошли условный предел восприятия сложных текстов 😉

 

Лично для меня надежда преодолеть ограничение “скорости света” оставалась на гравитационные волны. Я надеялся, что некие “гравитоны” окажутся быстрее и вот тогда… Но в 2017 году ученые обнаружили гравитационные волны (нобелевка по физике), а моя мечта разбилась на мелкие осколки. Потому, что скорость гравитационных волн оказалась ровно такой же, как и “скорость света”. Увы моим надеждам.

Почему такая большая “скорость света” меня так смущает? Потому, что это ОЧЕНЬ МЕДЛЕННО! Давайте поясню на примерах и аналогиях, ведь наш мозг так устроен, что ОЧЕНЬ большие числа (миллиарды, биллионы и квинтиллионы) для него трудно осознаваемы. Зато образы, картинки и сравнения на понятных вещах – очень даже заходят 🙂

 

Человечество за свою историю, как на мой взгляд, изобрело всего три ступеньки/этапа скоростей перемещения людей на большие расстояния.

  1. Пешком или в повозках/каретах => ~8 часов в день, ~5 км/час (~10 км/ч, если бегом)
  2. На поезде/автомобиле/дирижабле => ~20 часов в день, ~100 км/час
  3. На самолете => ~20 часов в день, ~ 1000 км/час (по факту: 740-930 км/ч)

Я специально сгруппировал эти способы именно так. Причина проста. Скорость внутри каждой группы – примерно соизмерима друг с другом. Также легко заметить, что разница между каждой из групп – на порядок. То есть, каждая следующая группа в 10 раз быстрее предыдущей.

 

Что по времени появления всех этих способов?

  1. Пешком/каретой = от условной “минус бесконечности” в прошлое до примерно 3000 лет до нашей эры, когда в Мессопотамии изобрели колесницы для нескольких человек. Этот этап длился до 1800х годов.
  2. Поезд/автомобиль/дирижабль появились в районе 1812 (поезд) – 1886 (авто) – 1852 (дирижабль) годов. То есть примерно в одно и то же время.
  3. Самолет (братья Райт = 1903 г). Скорость в ~1000 км/час для пассажирских самолетов мы достигли после ~1960 года. И по сегодняшний день она больше не растет. Если интересно, то гуглим “S-curve” и “технологические переходы”.

Получается, что между первым и вторым способом перемещения прошло несколько тысяч лет, а между вторым и третьим – всего около сотни лет. Опять scale x10. А значит согласно этой логике, в следующие 10 лет должна появиться четвертая группа. Еще один способ более быстрого перемещения пассажиров. И его скорость должна быть x10 от предыдущего уровня, т.е. в 10 раз быстрее, чем современный пассажирский самолет.

И мы УЖЕ знаем, что это такое 🙂 Это ракеты и космические перелеты для людей. Именно людей, а не запуск спутников или робо-комплексов. Казалось бы – отлично! Все складывается как нельзя лучше. За 4м способом будет 5й – нечто, еще быстрее ракет. Потом какой-то 6й, и так далее.

Но я хочу все это поломать. Точнее я утверждаю, что современные “ракетные перелеты” между планетами – это полный аналог “пешком по Земле” (даже “ползком”).

Сейчас приведу немного цифр для иллюстрации. Возьмем понятные нам расстояния от Kyiv до трех городов: Lviv.UA, Praha.CH и Khanoy.VN. Аналогично возьмем расстояния от Земли до некоторых планет Солнечной системы.

  • KYIV – Lviv.ua = 540 km [~x1]
  • KYIV – Praha.ch – 1397 km [~x3]
  • KYIV – Khanoy.vn = 9926 km [~x18]
  • EARTH – Mars = 225 000 000 km (54.6 – 401 million km) [~x1]
  • EARTH – Asteroid Belt = 553 500 000 (478.7 – 628.3 million km) [~x3]
  • EARTH – Uranus = 2 900 000 000 km (2.6 – 3.2 billion km) [~x12]

Легко увидеть, что эти три выбранных города и планеты – находятся на примерно(!) одинаковом соотношении друг по отношению к другу. Может быть мне стоило взять не Ханой, а что-то чуть-чуть поближе к Киеву для максимальной точности аналогии. Хотя принцип, я надеюсь, вы уловили.

 

Поэтому просто представим, что от Киева до Львова – это как от Земли до Марса. От Киева до Праги – это как от Земли до Пояса астероидов. А от Киева до Ханоя – это как от Земли до Урана. А за Ураном ведь есть еще Нептун, куча карликовых планет плюс Облако Оорта. В общем, там еще дофига-дофига до края Солнечной системы.

Получается, что пешком (иду 8 часов в день по 5 км/ч) я доберусь до каждого из этих городов за:

  • to Lviv.ua = 13,5 days (aka Mars)
  • to Praha.ch = 35 days (aka Asteroid Belt)
  • to Khanoy.vn = 250 days (aka Uranus)

На нынешних(!) ракетах (24 часа по 10 000 км/ч = 240 000 км/день = Mars InSight Mission speed) мне лететь:

  • to Mars = 937,5 days = 2,56 years (aka Lviv.ua)
  • to Asteroid Belt = 2306 days = 6,32 years (aka Praha.ch)
  • to Uranus = 12084 days = 33,1 years (aka Khanoy.vn)

Эта МЕДЛЕННАЯ скорость нереально бесит! ШЕСТЬ С ПОЛОВИНОЙ ЛЕТ всего лишь до Пояса астероидов! Пешком до Ханоя я дойду быстрее – всего(!) за 8,3 месяца, а не за 6 лет. Про Уран – вообще молчу, т.к. умру по дороге от старости.

Т.е на сейчас наша скорость перемещения по космосу МЕДЛЕННЕЕ, чем наша скорость пешком по земле! Чтобы говорить, что человечество достигло скорости “пешком” по космосу, нужно чтобы наши ракеты достигали скорости ~700.000 км/ч. Тогда до Марса можно будет добраться за 13,5 дней (как до Львова пешком).

Для понимания, исследовательский аппарат InSight летит к Марсу со скоростью около 10.000 км/ч (а надо 700.000 км/ч), т.е. сейчас это ~2,8 км/сек (а надо ~200 км/сек). И вот с такой нынешней “крутой” скоростью нам лететь до Пояса астероидов целых ШЕСТЬ С ПОЛОВИНОЙ ЛЕТ. А Пояс астероидов – это всего лишь внутренняя и довольно близкая к нам часть Солнечной системы. Я погуглил – рекорд скорости за счет собственного ускорения ракеты был такой = 58 536 км/час (Atlas V). Поэтому я утверждаю, что сейчас мы не просто идем пешком – мы мееееедленно ПОЛЗЕМ по космосу!

Давайте ПРЕДСТАВИМ, что мы как человечество УЖЕ дошли и технологически развились до нормальной пешей скорости по космосу. Теперь добавим газку и еще больше ускорим наши ракеты 🙂

И здесь важно упомянуть про четыре космические скорости:
– 1я косм. скорость = выйти на орбиту Земли (и не упасть назад) = 7,9 км/сек
– 2я косм. скорость = покинуть орбиту Земли = 11.2 км/сек
– 3я косм. скорость = покинуть Солнечную систему = 42 км/сек
– 4я косм. скорость = покинуть галактику Млечный Путь = 320 км/сек

То есть правильное “пешком по космосу” (~200 км/сек) – это где-то уже почти 4я космическая скорость.

 

Давайте применим первые три уровня скоростей (1-пешком, 2-поезд, 3-самолет) для космоса. Пешком уже все понятно. Это наши БУДУЩИЕ ракеты, ускоренные в ~100 раз относительно текущих.

Давайте представим, что у нас появился некий “SpaceTrain”. То есть какая-то технология, которая ускорит в 10 раз наше “будущее-нормальное-пешеходное” перемещение между планетами. Пока только планетами – про другие звезды я вообще молчу – там расстояния намного-намного-намного больше.

Тогда:

  • to Lviv.ua = 5,4h (aka Mars)
  • to Praha.ch = 14h (aka Asteroid Belt)
  • to Khanoy.vn = 100h (aka Uranus)

За 5-6 часов на Марс, за 100 часов (4-5 дней) до Урана – уже выглядит более менее приемлемо. Это будет аналогично 19-20 веку перемещения поездами по Земле. А значит наша Солнечная система “сожмется” для нас до размеров планеты Земля в 19-20 веке. Как мы знаем, дороги и скорость перемещения между городами послужили одним из толчков к дальнейшему развитию нашей цивилизации.

Такие скорости для межпланетных перелетов означают, что наш “SpaceTrain” (космо-поезд) должен будет летать примерно 42 млн км/час, или 12 тыс км/сек. Это уже 1/25 от скорости света. Мы пока так не умеем, хотя я надеюсь, что условно “достаточно скоро” научимся. Между “пешком/каретой/колесницей” и “поездом” на Земле прошло всего 3-5 тысяч лет 🙂

Дальше нам нужно изобрести “SpacePlane” (космо-самолет). Чтобы быть эквивалентной скорости нынешних самолетов на Земле и соотнести время прилета к конечному пункту (например за 10.7 часов до Ханоя/Урана), его скорость должна быть около 4 500 000 км/сек.

  • to Lviv.ua = 0,5h (aka Mars)
  • to Praha.ch = 1,5h (aka Asteroid Belt)
  • to Khanoy.vn = 10,7h (aka Uranus)

На таком “самолете” Солнечная система начинает выглядеть как современная Земля, с сотнями тысяч нитей авиаперелетов. Сел на самолет и через ~10 часов я на Уране. Уже можно интегрировать Солнечную систему в единый комплекс и говорить о ее цельности, как мы сейчас говорим про единую планету.

 

Кажется, что все прекрасно и круто 🙂 Но! Минуточку! Мне нужно лететь со скоростью 75 тыс км/сек, чтобы добраться до Урана за 10,7 часов. Это 25% от скорости света! При достижении даже 10% от скорости света начнут проявляться релятивистские эффекты, когда время для пассажиров замедляется, а для внешнего наблюдателя идет как бы нормально. А значит для всех живущих на планетах людей такой самолет БЕСПОЛЕЗЕН. Он только для пассажиров займет ~10 часов до Урана. Для всех остальных пройдут месяцы, а возможно и годы. И чем ближе мы будем приближаться к скорости света, тем сильнее будет сжиматься время для пассажиров и занимать “дофига лет” время для всех остальных ВНЕ корабля. ТУПИК роста скоростей из-за физического устройства нашей вселенной. А Уран – не самая дальняя планета. И уж точно не соседняя звезда или еще дальше – не соседняя галактика.

 

Космос настолько невероятно огромен, что наш мозг не способен это осознать. И какую бы скорость мы не применили, путешествие ВСЕ РАВНО будет ДОЛГИМ. Ведь максимум – это скорость света ~300 000 км/сек. А в реальности – мы не можем использовать даже половину этой скорости, т.к. начинаются релятивистские эффекты и теряется вся польза “быстрого” перемещения людей относительно других людей ВНЕ корабля.

Вернемся к нашей “скорости света”. Да, быстрее нее нельзя. Так устроена наша вселенная. И это прекрасно, ведь иначе люди/жизнь вообще могли и не появится.

Давайте представим, что наша планета – это вот та самая Солнечная система. Города – это планеты. А значит интернет/связь между городами вроде как работает. Что получится?
Пинг/сообщение/пакет данных в одну сторону(!) будет идти:

  • to Lviv.ua = 750 сек / 12.5 минут (aka Mars)
  • to Praha.ch = 1.845 сек / 31 мин (aka Asteroid Belt)
  • to Khanoy.vn = 9 700 сек / 161 мин / 2,7 часа (aka Uranus)

Для получения ответа умножаем это время на два. Забудьте о сетевых компьютерных играх. Забудьте о видео-созвонах. Даже о голосовой связи МЕЖДУ ГОРОДАМИ (планетами) придется забыть. Только старая добрая ”голубиная почта”. Отправил email, жду ответа, читаю ответ, повторяю. Email в одну(!) сторону идет ЧАСЫ! Представьте себе такую кошмарно-медленную коммуникацию МЕЖДУ ГОРОДАМИ! И представьте, что вы знаете, что БЫСТРЕЕ НЕЛЬЗЯ, ибо так устроена вселенная.

 

 

Продолжаем. Теперь представьте, что современная скорость самолетов ФИЗИЧЕСКИ НЕ ВОЗМОЖНА в нашей вселенной, т.к. она превосходит “скорость света”. Максимум, что у нас есть – это “пешком” (каретой – что почти как пешком) или “на поезде” (сюда мы как цивилизация еще не доросли).
Это какое-то космическое средневековье! Луки, стрелы, копья. Возможно, мушкеты 🙂 Мы сейчас тут. Запомните это место на нашей “цивилизационно-скоростной карте”.

Более того, всем этим длинным текстом и пояснениями про скорости и расстояния между планетами (а уж про расстояния между звездами и галактиками речь вообще не идет) я хочу сказать одну важную вещь. Просто “давайте летать быстрее” – не выход. Мы очень быстро упираемся в предельные свойства и устройство нашей вселенной.

При этом, человек, как разумное существо, был бы не sapience, если бы так легко сдавался. Когда нам, как виду, было что-то очень нужно, мы это всегда достигали. Но тут против нас играет само устройство вселенной. А значит что? Нам нужны ДРУГИЕ способы быстрого перемещения. Не “все большая скорость”. Из текста выше я объяснил, что наш потолок по скорости – это “поезд” и аналог 19го века на Земле. Такой вариант совершенно не годится. Даже с ним мы не сможем построить единую Солнечную систему, по аналогии как у нас есть сейчас “глобальный интернет на всей планете”. Про любые бОльшие масштабы – аналогично – точно также невозможно.

Значит должна появиться технология/способ, которая позволит перемещать людей (и информацию!) между городам/планетами и континентами/звездами, но не за счет роста все более быстрых скоростей. А за счет чего-то другого.

Я представляю сразу несколько возможных решений этой “проблемы расстояний и предела скорости света”. И, как мне кажется, именно эти решения – то будущее, в которое стоит вкладываться и обсуждать.

  1. Порталы / Телепортация (искривление пространства / волновая теория)
  2. Следующие мерности измерений (волновая теория)
  3. Мультивселенная (теория о мультивселенных)

Каким бы ни было решение “проблемы расстояний в космосе” – оно будет лежать в каком-то из этих вариантов. Возможно, существуют еще те, о которых мы пока не знаем.

 

Итак:

  1. Скорость света – предельная скорость нашей вселенной (и равна скорости гравитационных волн)
  2. Человечество в космосе перемещается ползком (даже не пешком/шагом)
  3. Преодолевать невероятно огромные пространства в космосе “своим ходом” – глупость и упирается в физику устройства нашей вселенной
  4. Нужны другие способы перемещения
  5. Эти способы НАВЕРНЯКА существуют, просто мы пока их не изобрели

Спасибо, что дочитали до конца 🙂
Кстати, очень рекомендую совсем небольшой “список литературы”. Там прикольные видео и полезные книги. Must read/see.

 

Как и почему могут(!) работать три описанных мной способа (порталы, измерения, мультивселенная) для ускорения перемещений я, возможно, опишу в другом лонгриде. Если у меня будет время/настроение и я увижу ваши лайки/комментарии 🙂

 

Список литературы:

  1. С какой скоростью “ползет” свет: https://joshworth.com/dev/pixelspace/pixelspace_solarsystem.html 
  2. Real Solar System Scale: https://www.youtube.com/watch?v=Kj4524AAZdE, или чуть короче по таймингу: https://www.youtube.com/watch?v=O_MZ8tda_1I
  3. Масштаб Солнечной системы “на стадионе”: https://www.youtube.com/watch?v=pR5VJo5ifdE
  4. The Speed of Light is NOT about Light: https://www.youtube.com/watch?v=msVuCEs8Ydo 
  5. Макс Кидрук “Первая серия Проекта Квантум” (всего их 5): https://www.youtube.com/watch?v=AS0TGOBUynk
  6. Книги Митио Каку “Физика невозможного” и “Гиперпространство”
Facebook Comments
MindsetPM-Logo

Мы помогаем людям развиваться до качественного уровня менеджмента. Новые навыки, цельная картина менеджмента и уникальный mindset, станут первопричиной изменений, далеко выходящих за рамки менеджмента.

Присоединяйтесь к стартующим программам!

  • Наш принцип - навыки, а не информация
  • Все материалы структурно связаны и дают цельную картину знаний
  • Программы соответствуют мировому уровню Project Management Institute
  • Программы сформированы для IT-отрасли, в то же время выпускники могут полноценно применять полученные навыки и в других сферах

Контакты

Украина, г.Киев, 01032
Степана Бандеры, 21

+38-050-325-0086
edu@mindset.pm

Наши партнеры

PMI_Kyiv_Chapter

© "MindsetPM" Management School, 2016-2019