मास्को - कैसिओपिया?

क्या आपने एक बच्चे के रूप में फिल्म "मॉस्को - कैसिओपिया" देखी? मैंने इसे देखा, जबकि अभी भी एक पूर्वस्कूली बच्चा है, और इसे विश्वास पर ले लिया है - कि सब कुछ निश्चित रूप से ऐसा होगा, वे चुंबकीय जाल में रखे एंटीमैटर पर एक विनाशकारी इंजन का निर्माण करेंगे, ग्रीनहाउस के साथ एक जहाज और एक बंद स्वायत्त पारिस्थितिक केंद्र और हम चले गए! हाथ में आई किताबें इस विचार को पुष्ट करती हैं। मुझे पता नहीं है कि उस समय कौन से सिद्धांत माता-पिता ने उन पुस्तकों को उठाया था जो होम लाइब्रेरी में थीं - मेरे लिए, यह बिना किसी सिस्टम के बस बहुत बड़ी अलमारी थी, जहां किताबें प्रागैतिहासिक काल से परतों में जमा हुई थीं। अब मैं अपने माता-पिता की विचारशीलता और ज्ञान पर आश्चर्यचकित हूं - पुस्तकों को एक ऐसी प्रणाली में अलमारियाँ में वितरित किया गया था, जो मेरी उम्र और वृद्धि के आधार पर, मैं उस पुस्तक तक पहुंच सकता था, जो मेरे लिए समझने योग्य, प्रासंगिक, दिलचस्प होने की अधिक संभावना होगी। तो यह था! तीसरी कक्षा में, मैं जन पेरेलमैन द्वारा "फिजिक्स यंग" और "एंटरटेनिंग फिजिक्स" के लिए पहुंच गया , ( पाँचवीं कक्षा में मैंने धोखा देना शुरू कर दिया - मैंने एक स्टूल स्थापित किया, मुझे ऊपरी अलमारियों पर किताबें मिलीं कि ओह - उसके लिए ... लेकिन यह एक और कहानी है )
अंतरिक्ष अन्वेषण की वैज्ञानिक परियोजनाओं के बारे में सोवियत पुस्तकों में से एक में, मुझे एक फोटॉन रॉकेट का यह मॉडल मिला:



संख्या 1 के तहत एक अतिचालक दर्पण से एक विशाल परवलयिक विक्षेपक है, जो पदार्थ के विलोपन की ऊर्जा के प्रवाह को निर्देशित करने और परावर्तक के फोकस पर प्रतिकण करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। अतिचालकता की आवश्यकता है ताकि विनाश के परिणामस्वरूप उत्पन्न फोटॉन के एक शक्तिशाली प्रवाह से प्रेरित धाराएं परावर्तक के गर्म होने का कारण न बनें।
डिजाइन की गणना के अनुसार, ऐसा इंजन किसी रॉकेट को तेज कर सकता है ताकि किसी व्यक्ति के जीवन के दौरान निकटतम सितारों और ग्रह प्रणालियों तक पहुंचने के लिए पर्याप्त गति हो सके।

जैसा कि उस अद्भुत परियोजना के विवरण में बताया गया है, इसके कार्यान्वयन के लिए केवल दो वैश्विक इंजीनियरिंग समस्याएं हल हुईं:
1. एंटीमैटर का भंडारण
2. पर्याप्त मात्रा में एंटीमैटर की प्राप्ति

इन समस्याओं के समाधान की खोज के लिए बहुत व्यापक आधारभूत शोध की आवश्यकता थी और इससे मन उत्तेजित हो गया। फिर, सितारे अचानक किसी के लिए बेकार हो गए। कम से कम हमारे देश में।

हालाँकि, एक तरीका या दूसरा, लेकिन इन कार्यों को धीरे-धीरे हल किया गया।
इस सम्मानित समुदाय के सदस्यों सहित कई लोगों ने बार-बार सोचा है - हिग्स बोसोन, आदि की खोज के लिए सर्न में ये महंगे प्रयोग क्यों किए जाते हैं?
विशेष रूप से, इस तथ्य के लिए कि इस तरह के अध्ययन संबंधित लागू प्रौद्योगिकियों की खोज और सत्यापन की अनुमति देते हैं, यह अनुप्रयुक्त विज्ञान को बढ़ावा देता है।

तो, सर्न एंटीहाइड्रोजेन प्रयोगों में से एक में, पेनिंग चुंबकीय जाल और आईऑफ-पिटचर्ड जाल के संयोजन का उपयोग किया गया था। उनकी मदद से, प्राप्त एंटीहाइड्रोजेन अणु लगभग 15 मिनट तक चले, जो कि क्वांटम भौतिकी के मानकों के अनुसार, अस्थिर कणों के अस्तित्व के लिए एक बहुत लंबा समय है।

इस प्रकार, क्वांटम रॉकेट के निर्माण की पहली इंजीनियरिंग समस्या का समाधान स्पष्ट रूप से बताया गया था।



लेकिन दूसरे का क्या? पर्याप्त मात्रा में एंटीमैटर कैसे प्राप्त करें, और यहां तक ​​कि अंतरिक्ष वैक्यूम में भी? ऐसा लगता था कि अगली सदी में हमें इस समस्या के समाधान का संकेत भी नहीं मिलेगा।

हालाँकि, दूसरे दिन मैंने VARIES प्रोजेक्ट की वैज्ञानिक टीम के काम के परिणामों के बारे में पढ़ा, जिसमें शून्यता से एंटीमैटर प्राप्त करने के मुद्दे पर काम किया गया था।

यहाँ आपको एक छोटा सा विषयांतर करने की आवश्यकता है:
1948 में, डच भौतिक विज्ञानी हेंड्रिक कैसिमीर ने देखा कि यदि दो दर्पण सतहों को एक दूसरे के समानांतर व्यवस्थित किया जाता है और लगभग 10 एनएम की दूरी के करीब लाया जाता है, तो उनके बीच एक काफी महत्वपूर्ण आकर्षक या प्रतिकारक बल उत्पन्न होगा (दर्पण विमानों के विन्यास के आधार पर) जो दूरी की चौथी शक्ति के आनुपातिक है। दर्पणों के बीच। इस आशय को एक वैक्यूम में क्वांटम उतार-चढ़ाव की कार्रवाई द्वारा समझाया गया है।
क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत के अनुसार, भौतिक वैक्यूम एक पूर्ण शून्य नहीं है। इसमें, आभासी कणों और एंटीपार्टिकल्स के जोड़े लगातार पैदा होते हैं और गायब हो जाते हैं - इन कणों से जुड़े क्षेत्रों के निरंतर उतार-चढ़ाव (उतार-चढ़ाव) होते हैं। विशेष रूप से, फोटॉनों से जुड़े विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के दोलन होते हैं। एक वैक्यूम में, आभासी फोटॉन जन्म और गायब होते हैं, जो विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के सभी तरंग दैर्ध्य के अनुरूप होते हैं।

इसे रोको! वह है, एक निर्वात में - कण? लेकिन यह सिर्फ एक गणितीय अमूर्तता है, एक मॉडल, आप कहते हैं - क्योंकि कण आभासी हैं!

हालाँकि, यह पूरी तरह सच नहीं है। कुछ परिस्थितियों में, वैक्यूम भरने वाले आभासी कण वास्तविक बन सकते हैं और लंबे समय तक मौजूद रहते हैं।
उदाहरण के लिए, स्वीडन के गोथेनबर्ग में चाल्मर्स यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी में क्रिस्टोफर विल्सन और उनके सहयोगियों द्वारा डिजाइन किए गए एक SQUID (सुपरकंडक्टिंग क्वांटम हस्तक्षेप डिवाइस) का उपयोग करते हुए।
इस उपकरण में, एक लघु धातु का लूप एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र से 11 बिलियन प्रति सेकंड की आवृत्ति पर दोलन करता हुआ दिखाई दिया। एक चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में, धातु का लूप एक छोटे आयाम के साथ दोलन करता है, लेकिन एक ही समय में प्रकाश की गति के पांच प्रतिशत की गति विकसित करता है। गति की ऐसी गति पहले से ही वैक्यूम के आभासी कणों को "धक्का" देने और तथाकथित गतिशील कासिमेर प्रभाव को प्रदर्शित करने के लिए पर्याप्त थी।

जैसा कि अपेक्षित था, उक्त लूप की गति के दौरान, प्रकाश के फोटोन पैदा होने लगे, जिससे आभासी कणों का एक स्पष्ट क्वांटम “हस्ताक्षर” प्रभावित हुआ, जो जोड़ी टूटने के परिणामस्वरूप, वास्तविक कण बन गए।
स्रोत।

यूरेका! लेकिन यह हमारे रॉकेट के लिए कैसे उपयोगी हो सकता है?
वैक्यूम से एंटीमैटर कणों के उत्पादन के विचार ने VARIES (वैक्यूम से एंटीमैटर-रॉकेट इंटरस्टेलर एक्सप्लोरर सिस्टम) परियोजना का आधार बनाया।
इस परियोजना के डिजाइन के अनुसार, VARIES अंतरिक्ष यान सैकड़ों वर्ग किलोमीटर के कुल क्षेत्रफल के साथ बड़ी संख्या में सौर पैनलों से सुसज्जित है। जहाज के टैंक को ईंधन देने के लिए, किसी भी स्टार के पास VARIES "पार्क" और सौर पैनलों को तैनात करता है।

सौर पैनल से ऊर्जा, विशेष सुपरकैपेसिटर बैटरी में संचित, एक राक्षसी शक्तिशाली लेजर ड्राइव करती है, जिसका बीम "अंतरिक्ष-समय को स्मिथेरेन्स में तोड़ता है", जो पदार्थ और एंटीमैटर (प्रोटॉन और एंटीप्रोटोन) की सहज घटना की ओर जाता है। उत्पन्न एंटीमैटर को जाल में इकट्ठा करना, जहाज स्टार के पास है जब तक कि ईंधन की मात्रा अगले स्टार या गंतव्य पर उड़ान भरने के लिए पर्याप्त न हो।
वैज्ञानिकों द्वारा की गई गणना के अनुसार, लेजर शक्ति 5x10 ^ 29 वाट प्रति वर्ग सेंटीमीटर होनी चाहिए।

इस प्रकार, जबकि VARIES अंतरिक्ष यान किसी भी उपयुक्त तारे के आसपास तक पहुंच सकता है, उसके पास हमेशा सबसे अधिक ऊर्जा-कुशल ईंधन की असीमित आपूर्ति होगी।

बेशक, यह परियोजना एंटीमैटर प्राप्त करने की समस्या के लिए एक अद्वितीय समाधान का दिखावा नहीं करती है, क्योंकि ऐसी लेजर शक्ति वर्तमान में मानव जाति के लिए उपलब्ध नहीं है। लेकिन सभी समान हैं, हम इस तथ्य के पक्ष में अधिक से अधिक अच्छे कारण हैं कि हमने जल्दी ही तारों वाले आकाश को छोड़ दिया। संलग्न!