Mi erősebb, mint bármi más
Letöltés (5,89 Kb)
Mi erősebb, mint bármi más
G. U. Lihosherstnyh
Kémia és élet №7, 1980-ban. 31-33
Lehetséges, hogy építsenek egy rakéta, amely képes repülni közel fénysebességgel? A tudomány szerint, elvileg lehetséges, ha az antianyag üzemanyagként felhasználásra, így a kölcsönhatás anyag erős elektromágneses sugárzást. Tükrözte a homorú tükröt, és ez a sugárzás tolóerő szükséges a repülés a csillagok. Ilyen fotonikus rakéták részletesen sci-fi író. Minden részlet, egy kivételével: egyikük sem jelzi, hogy az anyag, amelyből készült a tükör. Végtére is, képesnek kell lennie arra, hogy az tükrözze a képet a megsemmisülés gamma-sugarak merev, könnyen be tud hatolni minden ismert földi anyag. Ezen felül, a tükör kell egy fenomenális hőállóság, mint egy hatalmas folyam elektromágneses energia, amely képes létrehozni megfelelő tervezetet, azonnal elpárolognak bármilyen hagyományos anyag.
Ez csak egy példa arra, hogyan merész fantázia megtörve a józan mérnöki számítási, amely figyelembe veszi az ingatlanok valós anyagok: erejük is határt szab a tervei a tervezők. Bár az elméleti ereje tökéletes egykristály, ami működik 100% -a az atomi kölcsönhatás erőket kell a több száz vagy több ezer szer több, mint máskor, még ezek az anyagok nem oldhat meg minden problémát a távoli jövő technológiája.
Reserve elméleti szilárdság és hőállóság határozza meg az elektromágneses erő közötti kölcsönhatás az atomok távolságból nagyságrendileg 10 -8 cm. Úgy tűnik, hogy ez a határérték nem felülmúlni semmilyen folyamodnak. Még akkor nem ugrik a következtetéseket. Minden számítás a lehetséges szilárdságtani alapuló természetes feltételezés, hogy beszélünk anyagok született a Földön. De az anyag egyes csillagok meglehetősen szokatlan tulajdonságokkal rendelkezik. Például, csillagok, az úgynevezett fehér törpék állnak számít, az atomok, amelyek a külső elektron héj van törve, mint a nyomás. A sűrűsége ilyen anyagok körülbelül egymilliószor nagyobb, mint a víz sűrűsége: ők töltött egy gyűszű osak körülbelül egy tonna. Még markánsabban anyag neutroncsillagok, amelyek sűrűsége körülbelül 10 15 g / cm 3 - gyűszű töltött ezzel az anyaggal kell mérlegelnie milliárd tonna.
De mit jelent a probléma a nagy teherbírású anyagok és sverhtermostoykih van csillagközi anyag? Kinek van szüksége design, súlya több milliárd tonna volt, míg az elsődleges feladat, hogy azok a lehető legkönnyebb?
Mi azonban nem gondol arra, hogy a csillagközi anyagot, miközben egyre nagyobb sűrűség és a növekvő erejét. Például, a törpe csillagok, közötti távolság atomok százszor kisebb, mint a normál, és így az erő a kölcsönhatás közöttük kell több, mint legalább tízezer alkalommal. Egy részecske alkotó neutroncsillagok (azaz nukleonok) kölcsönhatásba egymással erővel 10 12-szer jobb, mint az erő közötti kölcsönhatás az atomok bármely földi számít.
Ennélfogva, fajlagos szilárdságú Stellar számít (azaz erőssége egységnyi tömeg) lehet tökéletesen elfogadható, és a hőállóság világosan meg kell elég magas.
Ez az, amit a becsült mennyiségi anyagtulajdonságok fehér törpék és neutroncsillagok.
Destruction anyag magas hőmérséklet növekedése miatt a termikus rezgések alkotó részecskék; Következésképpen, hőt kell egyenesen arányos a kötési energia közötti ezeket a részecskéket. Ebből az következik, hogy az átlagos hőmérsékletnek ellenálló anyagból egy neutroncsillag kell egymilliószor nagyobb, mint a hőállósága bármely földi anyag.
Hasonlóképpen, meg tudjuk becsülni a szilárdsági jellemzői a csillag anyaga, azt hiszik, hogy képesek lesznek, hogy csak ezredrésze az elméleti erejét. Az eredményeket a következő számítások a táblázatban megadott, ahol az összes tulajdonságait föld anyagok hozott egységenként:
Az anyag egy fehér törpe
Az anyag a neutroncsillagok
Az arány a súlyok a kábelek, amelyek azonos szakítószilárdság
Az arány átmérőjű kábelek, amelyek azonos szakítószilárdság
Az arány a hossza szabadon felfüggesztett kábel, amely képes ellenállni a saját súlya
A vastagság aránya a vízszintes gerendák, amely ellenáll a súlya
Az arány a hőálló
Amint a táblázatból látható, a hő az anyag fehér törpék és neutroncsillagok sokkal nagyobb, mint a hőmérséklet a felszínén. Ez arra utal, hogy a csillagok borított szilárd kéreg. Jelenleg azt feltételezik, hogy bizonyos neutroncsillagok megvan a szilárd kéreg: ez a show hirtelen változások a rotációs időszakok eredő sajátos starquakes. Termikus stabilitását csillagközi anyag olyan magas, hogy belőle tehetjük ház alkalmas rakéták közvetlenül vizsgálja meg a Nap belsejében.
Mik a tulajdonságai csillag számít, mint szerkezeti anyag? Ha egy közönséges acél kábel keresztmetszete 1 mm 2 ellenáll terhelés körülbelül 100 kg-os, azonos kábelt a neutroncsillag ügyet tudott ellenállni a terhelés 1024 kg, ami mintegy egyhatoda a „tömeg” bolygónk. Ha cserélni a vonzás között a Föld és a Hold acél kötél, átmérője legyen körülbelül 500 kilométer; azonos átmérőjű a kötél egy fehér törpe egyenlő lesz 50 m, és az anyagot neutroncsillagok olyan szorosan az izzószál vékonyabb haj (átmérője mindössze 5 mikron) alkalmazhatók, amelyek a Hold pályáján.
Steel kilométeres kábel, amely kibírja a súlyát a megrakott szupertankerek a vízkiszorítása fél millió tonnát, terhet több tízezer tonna, de a kötél neutroncsillag számít az azonos hosszúságú és szilárdságú terhet csak néhány kilogramm. Ha az acél szabadon lógó kötél elszakad a Föld gravitációja a saját súlya hossza körülbelül 10 km-re, a kábelt a neutron ügyet végül néhány tíz kilométeres nem lenne rövidre, még a gravitációs mező a fehér törpe - ha a drótkötél, hogy rövidre a hossza mindössze néhány milliméter.
Tüneményes kell működnie neutron számít és hajlító. Leadott egy gerenda kilométer hosszú és szögletes, támaszkodva csak eleget, nem összeomlás saját súlya alatt a Föld gravitációs mező, meg kell vastagsága mintegy 100 m. Itt egy gerendát neutron számít az azonos hosszúságú és azonos feltételek mellett lenne fenntartani saját tömeg még vastagságú egy mikron; súlya ilyen gerendák lenne egyenlő, mint egy millió tonna (megjegyzendő, hogy az acél gerenda lenne 80-szor nehezebb), de finom sugár a neutron számít kilométeres hosszon tudott ellenállni a terhelés több millió tonna testtömegű csak néhány tonna.
Hasonlóképpen feltűnőek rendelkezik a tulajdonságait egy neutron és egy fólia. Egy négyzetméter film, amelynek vastagsága csak egy nukleon (azaz, 10 -13 cm-es) és a terhet mintegy hat tonna; Ahhoz azonban, hogy szúrja a film, amely a tű volna, hogy erőt fejtsen ki három millió tonna. Egy tányér neutroncsillag anyag területén egy négyzetméter, a szabadon nyugalmi szélek nyomásnak is ellenálló tízmilliárd atmoszféra (például nyomás uralkodik a belsejében a nap), amelynek vastagsága csak néhány mikron. A természetben nincs kölcsönhatás erősebb, mint azok, amelyek felelősek a kapcsolatot nukleonok a magok. Ezért nem lehet erősebb, mint a neutron kérdés: ez nem csak képes ellenállni az erők, uralkodó a „fekete lyukak” a belekben (ha valóban létezik). De földi körülmények között neutron ügyet sem kellene lennie egyenlő és képes kiszolgálni, mint anyag, hogy csodálatos tervez és találmányok nem snivshihsya még sci-fi író.
Ne beszéljünk, hogy csak neutron anyag képes ellenállni a sistergő foton motor hőt. Neutron számít - ezt a hatalmas utasfolyosókat lépéseket a hegyek és a tenger, ez a torony több száz kilométer magas, méreteit tekintve szerszámok és gépalkatrészek.
Mindez természetesen nyit csodálatos kilátások a föld technika. Megállás csak azok számára, hogy megtanulják a neutron számít. De lehet-e a természetben valami ilyesmi, mit nem lehet tenni, és az a személy?