carry_kaeterry

Category:

«Туманность Антареса» — эпизод 9

Продолжая наш полет к звезде Антарес из созвездия Скорпиона, хочу задать Вам вопрос, мои слушатели: много ли материи лежит на нашем пути?

Звездолет имеет вполне ощутимые размеры — это как минимум метры. Для простоты мы можем принять диаметр нашего звездолета равным 15 метрам. Само транспортное средство может быть сколь-угодно длинным — корабль не будет тесным для экипажа, но путь в межзвездной среде он прокладывает своим поперечным сечением, и в течении полета — словно ёжик — собирает на себя из галактического пространства объем вещества, равный объему цилиндра диаметром 15 метров, а длиной (у цилиндра это измерение называется высотой) равной 600 световых лет — таково расстояние от Солнца до Антареса.

Если Вы вспомните предыдущий эпизод ( Эпизод 8 ), то там сообщается, что объем такого цилиндра равен объему Земного шара. Внушительно, не правда ли?!

А какова масса Земного шара?

Масса Земли огромна. Даже написать эту цифру довольно трудно. Но мы сможем это сделать:

6 000 000 000 000 000 000 000 000 кг

6 и 24 нуля килограммов

Но математики, физики и астрономы используют иную форму записи:

6 × 10^24 kg

При этом средняя плотность нашей планеты составляет 5,5 г/см^3

То есть, в среднем кубический сантиметр вещества, из которого состоит Земля, весит пять с половиной грамм. Разумеется, поверхностные слои несколько легче и рыхлее, а ядро, которое у нас из расплавленного металла — оно конечно имеет плотность соответствующую железу — порядка 7 или 8 грамм на кубический сантиметр.

Но в среднем по земной больнице, плотность вещества 5-6 грамм на кубический сантиметр.

Интересно сравнить, насколько вещество межзвездной среды, которое мы пронзаем во время нашего полета, разреженнее вещества, из которого состоит Земля?

Я задался этим вопросом, и оказалось, что однозначных оценок плотности межзвездной среды не существует. Оценочные величины сильно разнятся — от 1 атома до 1000 атомов на тот же самый кубический сантиметр. По сути, в бытовом смысле, и тот и другой край - практически абсолютная пустота — вакуум. Ну что такое 1000 атомов?!

Тем не менее, если говорить о межзвездных расстояниях, то даже с такой мизерной средней плотностью в цилиндре протяженностью 600 световых лет может собраться весьма приличная масса этого самого межзвездного вещества.

Осталось выяснить, сколько это в граммах, килограммах или тоннах... (?)

Если взять опорной плотность в 1 атом на кубический сантиметр, то мы получим плотность в 10^-24 г/см^3

Или, более понятно, но длинно:

0, 000 000 000 000 000 000 000 001 грамм на сантиметр кубический

Дальше всё уже просто:

Плотность межзвездной среды разделить на плотность Земного шара и умножить на массу Земли.

( p / P ) × M = ( (10^-24 г/см^3) / (5,5 г/см^3) × 6 × 10^24 kg = 6 / 5,5 ~= 1 кг

Это кажется невероятным, но наш звездный лайнер на протяжении всех 600 световых полета встретит на пути лишь 1 килограмм вещества — водорода — в данном случае.

Да, я помню, мы для опоры взяли нижний предел плотности межзвездного газа — 1 атом на сантиметр кубический.

Давайте рассмотрим и верхний предел — 1000 атомов водорода на 1 сантиметр кубический.

Тогда мы за сотни или тысячи, а может быть десятки тысяч лет полета соберем корпусом корабля всего лишь тонну межзвездного газа. Это — та величина торможения, которая будет препятствовать нашему полету. Всего одна дополнительная тонна — в самом крайнем случае.

Но если наш корабль будет иметь массу, допустим, в тысячу тонн — не так уже и много для межзвездного крейсера — то 0,1% от его массы вряд ли сильно затормозит наш полет.

Приятного полета!

Error

Anonymous comments are disabled in this journal

default userpic

Your reply will be screened