gcugreyarea (gcugreyarea) wrote,
gcugreyarea
gcugreyarea

Category:

Продолжаем экскурс по двигателям

Итак, безынерционный двигатель. Беспризорное детище Дока Смита, возрождённое в новом качестве Аластером Рейнольдсом. Любимый "движок" ламповой полосы.

(Все предыдущие попытки постичь природу инерции были обречены, потому что основывались на ошибочных предпосылках. Инерция — это свойство не материи как таковой, а квантового вакуума, в котором она находится. Сама по себе материя инерцией не обладает.)
«Вакуум создает инерцию?»
(На квантовом уровне вакуум — это не пустота. Это кипящая пена всевозможных взаимодействий, бурное море флуктуаций, где частицы и субчастицы пребывают в непрерывном движении… как блики солнца на океанских волнах. Так вот, инерцию массы создает волнение моря, но не само море. Вся хитрость в том, чтобы найти способ изменять свойства квантового вакуума с тем, чтобы уменьшать или увеличивать плотность энергии нулевого электромагнитного потока. Грубо говоря, успокоить море, только в отдельно взятом объеме.)
(с)

Наш безынерционник работает на несколько обратном принципе. Он не гасит "волнение" квантового моря - он его создаёт. Точнее, использует и направляет.
Только волнение это необычное. Антиволнение, так сказать. Тёмная энергия с отрицательной массой, которая компенсирует положительную массу материи. Антихиггсовское поле.
Стоит заметить, что ТОЧНО НУЛЕВАЯ инерционная и гравитационная масса (в которой только и возможно превышение скорости света) - состояние труднодостижимое. Реальная масса корабля всегда колеблется ОКОЛО ноля - плюс-минус грамм или около того. Но в момент перехода через нулевую точку, точку равновесия - он и совершает скачки. Несколько тысяч раз в секунду его скорость становится бесконечной, и он мгновенно преодолевает несколько километров.
Остальное же время корабль просто очень быстро летит (но на досвете). Потому что сколь бы мала ни была масса, при приближении к световому барьеру она все равно стремится к бесконечности. И отрицательная тоже - к минус бесконечности, соответственно.

Таким образом, "скорость" корабля на безынерционном приводе зависит от двух параметров - от частоты колебаний его массы, и от расстояния, которое он преодолевает за один переход через нулевую точку массы.
Но ведь высокие частоты - это атрибут краевых полос! Таким образом эффективность безынерционного привода как бы контринтуитивна - чем дальше от ядра, тем он быстрее?
И да, и нет.
Во-первых, чем дальше от ядра, тем выше энергозатраты на управление массой. Удержаться в окрестностях нулевой точки становится просто, но вот достичь этой самой точки - оч-чень дорого.
Во-вторых, голь на выдумку хитра. Вместо тонкой регулировки жители центральных полос полагаются на статистику.
Непонятно?
Делаем корабль большим. Очень-очень большим. И пусть в некоторых его точках из-за флуктуаций масса будет чуть больше нуля. В некоторых - из-за тех же флуктуаций чуть меньше. А В СРЕДНЕМ, по сумме масс корабля получается почти точный ноль. С мелкими случайными отклонениями в обе стороны несколько миллионов раз в секунду.
Таким образом в краевых полосах рулят маленькие капсулы с высокочастотными движками и минимальными энергозатратами. А в центральных - здоровенные дредноуты с ламповым управлением.

Второй параметр - это от чего зависит длина одной пульсации.
Тут надо понять одну вещь. Когда корабль достиг "нулевой точки", сам остановиться он не может. Потому что для остановки нужно время, а времени как такового нет. Его скорость, как указано выше, бесконечна. Если бы он двигался в абсолютном вакууме, то за одно планковское время облетел бы всю Вселенную.
Но абсолютный вакуум - это фантастика. В реальной вселенной вы не успеете пролететь и метра, как наткнётесь... ну хотя бы на один атом водорода. Масса этого атома, сколь бы ничтожной она ни была, добавится к массе вашего звездолёта - и вынудит его выпасть из нулевой точки.
Хорошая новость в том, что поскольку эта прибавочная масса остаётся крошечной, вашему движку (даже самому слабому) понадобится меньше фемтосекунды, чтобы сгенерировать равную ей отрицательную массу - и вернуть сумму к нулю, после чего вы уходите в следующий скачок - уже вместе с этим беспризорным атомом.
Таким образом, пульсации массы безынерционного двигателя бывают двух типов - "большие" (задаваемые работой управляющего контура и флуктуациями поля, с частотой в кило- и мега-герцы), и "малые" (задаваемые взаимодействием со средой, с частотой в петагерцы, если не выше).

Тут следует расписать ещё один подводный камень безынерционного движения - а именно, как всю эту фигню переносят астронавты. Док Смит очень ярко расписывал, как страдают астронавты от потери инерции:

Родебуш нажал кнопку, и на обоих членов маленького экипажа обрушилась тяжесть. Перегрузка столь же не походила на привычную им стартовую, как невесомость па земную гравитацию. Родебуш попытался добраться до клавиш компьютера, но ослабевшие, неимоверно тяжкие руки отказывались повиноваться. Его сознание пульсировало, сжимаясь от этой пытки; ему казалось, что череп сейчас расколется, разлетится, не выдержав давления извне Сияющие спирали, вспышки зеленого и алого огня мелькали перед глазами; Галактика, вселенная кружилась и падала вокруг, когда, качаясь, как пьяный, он поднялся и сделал первый шаг. Он упал. Он понимал, что падает, но не мог упасть! Отчаянно извиваясь и дергаясь, он попытался приблизиться к стене. Тяжелый башмак Родебуша наступил на тонкий провод, непонятным образом застывший над полом, но тот даже не согнулся под двумястами фунтами его веса — веса, не имевшего никакого значения в мире без инерции.
Постепенно он приходил в себя — будто после страшного испытания, Он наклонился, заставил руки сомкнуться вокруг проводка, висевшего над полом — провода, который он собирался убрать до взлета, но, к счастью, не успел. Продвигаясь вдоль этой путеводной нити, Родебуш добрался до приборной панели; лампочки на ней успокоительно мигали, сообщая, что все системы корабля работают нормально. Совершив невероятные акробатические трюки и приложив массу усилий, он ударил по красной кнопке и тут же тяжело рухнул на пол, наслаждаясь возвращением привычной силы инерции. Бледные, дрожащие, взмокшие от пота, путешественники посмотрели друг на друга, не скрывая облегчения.
(с)

Рейнольдс ещё более суров к своим испытателям:

Ремонтуа сел.
«Я отдохну, если никто не возражает».
— Я тоже, — сказала Фелка, усевшись рядом. — Меня тошнит, и голова тяжелая.
Робот резко развернулся. Наверно, именно так двигались рыцари в старинных доспехах.
(На вас сказывается действие поля. Собственная масса ваших тел уменьшилась примерно наполовину. Ваше внутреннее ухо сбито с толку, потому что инерция жидкости в сообщающихся каналах снизилась. Ваше сердце бьется чаще: оно приспособлено к перекачке крови с собственной инерционной массой порядка пяти процентов от массы тела, а сейчас работает с половинной нагрузкой, а заодно более активно реагирует на электрические импульсы. Если мы пойдем глубже, у вас начнется тахикардия. Она будет усиливаться, и без медицинского вмешательства вы умрете.)
(с)

Так вот, всё это фигня, дорогие мои. Проблемы у вас (если обнулять массу по Рейнольдсу, а тем более по Смиту) начнутся гораздо глубже. Самый заурядный боровский атом "рассчитан" на определённую массу протона и электрона. Попытка эту массу уменьшить ни к чему хорошему не приведёт. См "мюонный катализ" и "позитроний" в качестве иллюстраций.
Не, конечно было бы забавно сделать звездолёты, которые при включении безынерционного двигателя РАЗБУХАЮТ, увеличиваясь на порядки - но при переходе в минус они вообще мгновенно испарятся!
Что сделает изменение массы протона/нейтрона со стабильностью атомного ядра, я даже думать не хочу.
Правда, ближе к центру Галактики у нас атомы уже не боровские, а скорее томсоновские - шарики с примерно равномерно распределённым зарядом. Но проблем перекачки низкоинерционной крови это не отменяет. Как будут идти в таких условиях химические реакции - я тоже не очень представляю.

Успокойтесь, господа пилоты, всё будет гораздо проще. Никто не намерен лезть в каждый атом вашего тела.
Для безынерционного полёта обнуляется только СУММА масс корабля относительно внешнего наблюдателя. Относительно которого сверхсветовая скорость и развивается. Что касается вашей личной, горячо любимой массы, которую вы сорок лет набирали, и которая вам дорога, как память - на неё никто покушаться не намерен. Она просто войдёт в эту сумму, как одна из компонент. Положительных компонент, разумеется.
И относительно друг друга все детали конструкции корабля (не исключая и вас самих) сохранят как положительную массу, так и вполне себе досветовую скорость.

Теперь, зная физику, мы можем легко понять, как работают сверхсветовые орудия.
1) Разгоняем пучок протонов до релятивистской скорости
2) В первой камере перезарядки присоединяем к нему электроны, получая нейтральные атомы водорода
3) Во второй присоединяем равное количество отрицательной массы, приводя сумму к нулю

Готово - получаем заряд бесконечной скорости.
Атом, конечно, собственного безынерционного движка не имеет. То есть он пролетит с этой скоростью ровно до тех пор, пока не столкнётся с другим атомом, после чего сразу выпадет из безынерционного режима. Но так как атом, в отличие от корабля - маленький, пролететь он может весьма и весьма далеко до первого столкновения.
Tags: sovshsf, Квантовое зонирование, идеи, космоопера, фантастика
Subscribe

  • Сегодня проповедь на тему: технический террор! (с)

    На основе вот этого размышления о минимальных трансформерах, а также вопроса «каким, мать их, образом титаны из Вархаммера транспортируются на…

  • Приснится же такое...

    Приснился странный сон — гибрид меха-аниме и городской фэнтези. Решил записать, вдруг пригодится. Начало 22-го века. Уже несколько десятилетий…

  • Против лома нет приёма?

    Я тут задумался — предположим, ваш персонаж обладает сверхчеловеческой физической силой и выносливостью. Это может быть полубог, киборг,…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 27 comments

  • Сегодня проповедь на тему: технический террор! (с)

    На основе вот этого размышления о минимальных трансформерах, а также вопроса «каким, мать их, образом титаны из Вархаммера транспортируются на…

  • Приснится же такое...

    Приснился странный сон — гибрид меха-аниме и городской фэнтези. Решил записать, вдруг пригодится. Начало 22-го века. Уже несколько десятилетий…

  • Против лома нет приёма?

    Я тут задумался — предположим, ваш персонаж обладает сверхчеловеческой физической силой и выносливостью. Это может быть полубог, киборг,…