April 2017

S M T W T F S
      1
23 45678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30      

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
gcugreyarea: (Default)
[personal profile] gcugreyarea
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.
Date: 2014-07-26 02:31 pm (UTC)

From: [identity profile] sohryu-l.livejournal.com
>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

Меня, как представителя аниме и космооперы, интересует, как такой выстрел будет выглядеть для стороннего наблюдателя.
Date: 2014-07-26 02:31 pm (UTC)

From: [identity profile] spellingmistake.livejournal.com
Присоединяюсь.
Date: 2014-07-26 02:43 pm (UTC)

From: [identity profile] gcugreyarea.livejournal.com
Как полоса света, которая мгновенно протягивается от ствола орудия к цели.
Яркость полосы целиком зависит от плотности межзвёздного газа на её пути. В чистом вакууме будет невидима.
Date: 2014-07-26 03:11 pm (UTC)

From: [identity profile] sohryu-l.livejournal.com
Неплохо.
Date: 2014-07-26 02:31 pm (UTC)

From: [identity profile] spellingmistake.livejournal.com
А ламповая полоса это что?
Date: 2014-07-26 02:38 pm (UTC)

From: [identity profile] gcugreyarea.livejournal.com
2в - одна из трёх полос космооперной Зоны 2, ближайшая к центру галактики и к Зоне фэнтези.
Date: 2014-07-26 03:26 pm (UTC)

From: [identity profile] spellingmistake.livejournal.com
Угу, спс.
Date: 2014-07-26 03:12 pm (UTC)

From: [identity profile] led-off.livejournal.com
Хм. А нафиг нам, собсно, нужно ПОЛНОЕ отсутствие инерции?
Нам нужно отсутствие инерции ТОЛЬКО в направлении движения. Поляризованное, т.с.
И энергозатрат на это потребуется неверняка меньше.

А ещё можно не полениться и сооружать на особо загруженных трассах так и вовсе безинерционные тоннели. Пусть тоннель сложен и дорог - но зато транспортам по нему собственных движков не надо.
Date: 2014-07-26 03:27 pm (UTC)

From: [identity profile] gcugreyarea.livejournal.com
Просто даже мне очень трудно представить, что в такой "поляризованной безынерционности" произойдёт с материей.
Тоннели... идея неплохая, но подозреваю, что собственный движок тут выйдет куда дешевле.
Энергозатраты ведь в этой модели зависят от массы, которую нужно скомпенсировать. А масса межзвёздного газа в тоннеле длиной хотя бы один световой год...
Date: 2014-07-26 03:52 pm (UTC)

From: [identity profile] led-off.livejournal.com
Просто даже мне очень трудно представить, что в такой "поляризованной безынерционности" произойдёт с материей.

А чем это страшнее «безинерционности неполяризованной»? :)

А масса межзвёздного газа в тоннеле длиной хотя бы один световой год...

...равна плотности межзвёздного газа помноженной на соответствующий объём.
И при длинне тоннеля в один световой год эта масса составляет чё-то около одной сотой ГРАММА на квадратный метр сечения. :)
Date: 2014-07-26 04:10 pm (UTC)

From: [identity profile] gcugreyarea.livejournal.com
А чем это страшнее «безинерционности неполяризованной»? :)
То-то и оно, что я себе плохо представляю - чем. И как это вообще выглядит.

И при длинне тоннеля в один световой год эта масса составляет чё-то около одной сотой ГРАММА на квадратный метр сечения. :)
Гхм! А ведь таки да. Светогод - десять в шестнадцатой, плотность - десять в двадцать первой. Ты прав! Будут тоннели, однозначно!
Для цивилизации, которая мегадредноуты обезвешивает, это вообще не затраты...
Date: 2014-07-26 04:16 pm (UTC)

From: [identity profile] led-off.livejournal.com
То-то и оно, что я себе плохо представляю - чем. И как это вообще выглядит.

Ну раз она, поляризованная, такая страшная — то оставляем её для беспилотников. Ламповых. :)

А ещё тогда изобретаются жжуткие излучатели поляризованной безинерционности. Врагов поляризовывать. :)
Edited Date: 2014-07-26 04:20 pm (UTC)
Date: 2014-07-26 10:08 pm (UTC)

From: [identity profile] gritzhald.livejournal.com
Из-за жары, наверное, не очень хорошо соображаю, но мне слабо понятна концепция отсутствия инерции.

Вот я, например, находясь в безыинерционном поле, выдвигаю ладонь вперёд и давлю ею на... кирпич. Большой кирпич массой в тысячу тонн. Ну, по крайней мере, он имел бы эту массу в обычных условиях.

Инерция — мера сопротивления изменениям в движении, инерцию мы отключили, поэтому кирпич, очевидно, должен без сопротивления сдвинуться вперёд. Сдвинуться вперёд на столько же сантиметров, на сколько сдвинулась бы моя рука, если бы этого кирпича вообще не было.

Но движение относительно. Можно считать, что моя рука движется вперёд и толкает кирпич, можно считать, что в этот самый момент Земля и кирпич с той же скоростью движутся назад, меж тем как моя рука неподвижна. Тогда кирпич по идее должен передать скорость моей руке, то есть, с моей точки зрения, «остановить» её.

Другая трактовка — в безынерционном поле скорости любых двух встретившихся объектов, независимо от разности их размеров или прежних масс, станут чем-то среднеарифметическим. Что, впрочем, тоже выглядит необычно...
Date: 2014-07-26 10:23 pm (UTC)

From: [identity profile] gcugreyarea.livejournal.com
Как оно у Дока Смита, я, честно говоря, сам плохо представляю - у него эта концепция чертовски глючная.
У меня же есть два варианта - уменьшение инерции и абсолютное обнуления инерции.
В результате уменьшения всё произойдёт так, как если бы ты весил шестьдесят миллиграмм, а кирпич - один килограмм (к примеру, естественно, так как значения поля уменьшения могут быть разными). У вас обоих остаётся масса, только она в N раз меньше (в данном примере N равно миллиону, но это уже от энергозатрат зависит).
В результате абсолютного обнуления - и ты, и кирпич с бесконечными скоростями устремитесь в противоположные стороны, пока не столкнётесь с любым препятствием.
Date: 2014-07-29 10:40 am (UTC)

From: [identity profile] vet-aka-priest.livejournal.com
+1 Великолепно. Еще и еще интереснее.
Согласен с макроскопическими эффектами (проявлением свойств объекта как целого для стороннего наблюдателя). Особенностью сеттинга становится то, что при значительно изменяющихся свойствах материи на микроуровне, внешне многие свойства (как минимум для наблюдателя) изменяются не так резко. Так, например, Человек существует (по крайней мере внешне как Человек), если не ошибаюсь, в зонах от 3б до 1б. Чем это можно объяснить? Все очень просто - Человек как двуногое, прямоходящее, существо без перьев, с плоскими ногтями, может оказаться, что это биологическая конвергенция на определенном масштабе материи или особенность "единого источника" при незначительной дивергенции (SG-1). Объединяя обе эти версии, получаем нечто вроде эволюционной теории на Земле - распространение "существ", зародившихся в определенных условиях, и приспособление их к изменениям "среды" на микро и макро уровнях с сохранением удачной эволюционной формы.
Получаем один из общефилософских принципов для сеттинга: детерминизм приводит к существованию такого уровня существования материи, на котором значимость состава материи и макровзаимодействий взаимно нивелируются, и создают внешне единообразный континуум, который и связывает столь разнородные проявления единых свойств в Галактике.
Date: 2014-08-01 06:46 pm (UTC)

From: [identity profile] i-ddragon.livejournal.com
Честно, фигня какая-то. От падения массы до нуля скорость бесконечной не станет - даже не момент.
Date: 2014-08-01 06:49 pm (UTC)

From: [identity profile] gcugreyarea.livejournal.com
Почему не станет?
Date: 2014-08-01 06:52 pm (UTC)

From: [identity profile] i-ddragon.livejournal.com
А почему станет? Допустим, импульс сохраняется, а инерционная масса стремиться к нулю. При этом скорость стремиться к скорости света, и всё.
Date: 2014-08-01 07:01 pm (UTC)

From: [identity profile] gcugreyarea.livejournal.com
F=mA.
При любом не равном нулю F и m, стремящемся к нулю, А стремится к бесконечности.
Другое дело, что благодаря лоренц-фактору даже при бесконечном ускорении скорость не превышает световой. Но в момент перехода через нулевую точку лорец-фактор отменяется.
Date: 2014-08-01 09:09 pm (UTC)

From: [identity profile] i-ddragon.livejournal.com
Формула релятивистская?
Вообще, в любом случае мгновенный скачок до бесконечной скорости, при которой корабль ещё проходит конечное расстояние - ерунда.
Date: 2014-08-01 09:22 pm (UTC)

From: [identity profile] gcugreyarea.livejournal.com
А релятивистские формулы тут как раз неприменимы - потому что они все описываю движение тел с массой.
Тот факт, что фотон, едва родившись, мгновенно приобретает скорость света, нас же не смущает? Хотя тут как раз мгновенный скачок.
В данном случае мы имеем дело с материей, которой присуща бесконечная скорость. Как фотону световая.
Date: 2014-08-01 07:51 pm (UTC)

From: [identity profile] gcugreyarea.livejournal.com
Так импульс ведь тоже обнуляется.
У корабля на безынерционном приводе обнулена (относительно внешнего наблюдателя) не только масса покоя, но и масса-энергия, которая у фотона вполне себе есть.
Date: 2015-02-03 11:09 pm (UTC)

From: [identity profile] nik-pog.livejournal.com
>2) В первой камере перезарядки присоединяем к нему электроны, получая нейтральные атомы водорода

А это получается в какой модели атома? В нашей физике никаких атомов на таких скоростях, конечно же, не получится, а получится водородная плазма. Для электрона нулевой массы стационарных орбит вообще существовать не будет.

И остается вопрос: зачем мудрить? Какая энергия выделится при столкновении с целью? Полная кинетическая, если не навылет, какая-то ее часть, если навылет. После присоединения отрицательной массы, полная кинетическая энергия пучка равна нулю или почти нулю. То есть, воздействие на цель будет пропорционально погрешности, и не зависеть от числа атомов в пучке. Зачем тогда вообще присоединять отрицательную массу, которая только ослабит поражающее действие? Она может облегчить разгон до релятивистских скоростей, но мы это уже сделали. Для того, чтобы цель не увернулась от пучка, рост гамма-фактора от пяти до двадцати пяти, и даже до ста двадцати пяти, почти ничего не сделает.
Date: 2015-02-03 11:19 pm (UTC)

From: [identity profile] gcugreyarea.livejournal.com
Очень хороший вопрос.
Присоединение заряда отрицательной массы нужно для того, чтобы превратить околосветовую скорость в бесконечную.
При столкновении с целью частицы отрицательной массы отделяются (они реагируют на препятствие не так, как частицы положительной массы), и пучок возвращается к околосветовой скорости, на которой и поражает цель.
Date: 2015-02-03 11:29 pm (UTC)

From: [identity profile] nik-pog.livejournal.com
А как вообще взаимодействуют с веществом частицы отрицательной массы? Их ведь нужно каким-то образом "прикрепить" к пучку, чтобы они не улетели от него сами. То есть, совсем никак - вариант плохой.
Date: 2015-02-04 12:16 am (UTC)

From: [identity profile] gcugreyarea.livejournal.com
Вопрос очень хороший. Я серьёзно задумался. Вот где-то предварительная модель.
Собственно, "частицы" отрицательной массы - понятие условное. На самом деле это не частицы, а флуктуации вакуума - что-то вроде кусочка пространства, вывернутого наизнанку по отношению к обычной кривизне пространства. Ну или если угодно, рождающего отрицательные бозоны хиггса (то и другое - условные математические приближения, естественно).
Этот кусочек может существовать в свободном состоянии (как псевдочастица) и в "поглощённом" состоянии, как отклонение массы частицы реальной. Подобно тому, как фотон может существовать в виде свободной волны-частицы, или в форме возбуждённого состояния электрона в атоме.
Когда атом с поглощённой антимассой сталкивается с другим атомом, антимасса может:
1) Перейти в свободное состояние, став псевдочастицей
2) Перепрыгнуть на новый атом
3) Остаться со "своим" атомом
4) Распределиться между ними
В случаях 1 и 2 к атому пучка вернётся вся его масса и он врежется в цель с полной релятивистской энергией.
В случае 4 в ходе серии столкновений атом вернёт себе ПОЧТИ всю массу, то есть его удар будет лишь немного слабее.
И только в случае 3 он улетит обратно с той же бесконечной скоростью - но таких случаев на пучок будет не так много.
Date: 2015-02-03 11:17 pm (UTC)

From: [identity profile] nik-pog.livejournal.com
Зачем вообще мудрить с частицами? Безынерционная пушка стреляет обычным активно-реактивным снарядом, который имеет собственный безынерционный привод за счет которого разгоняется до больших скоростей. Оказавшись вблизи цели, он вновь обретает нормальную массу. И взрывается, например, ядерная боеголовка, от которой происходит накачка одноразового лазера. Или обычная боеголовка, после чего на пути цели оказывается облако осколков. Само-то облако летит медленно, а вот его скорость относительно цели может быть довольно большой.
Page generated Oct. 21st, 2017 05:34 pm
Powered by Dreamwidth Studios