Американские физики разработали схему практически реализуемого двигателя на антиматерии, который позволит разогнать космический корабль до 70% от скорости света, и опубликовали ее в статье, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета.
МОСКВА, 15 мая - РИА Новости. Американские физики разработали схему практически реализуемого двигателя на антиматерии, который позволит разогнать космический корабль до 70% от скорости света, и опубликовали ее в статье, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета.
Двигатели, работающие на энергии аннигиляции антиматерии, давно привлекали внимание любителей научной фантастики и многих ученых. За последние годы ученые разработали несколько проектов такого устройства, максимальная скорость которых должна составить примерно треть от скорости света. Реализация и испытания таких двигателей на сегодняшний день практически невозможна, так как пока не существует надежных методов получения и хранения больших объемов антиматерии.
Ронан Кин (Ronan Keane) из академии "Вестерн Резерв" в городе Хадсон (США) и его коллега Вей-мин Чжан (Wei-Ming Zhang) из Государственного университета города Кента (США) смогли в два раза увеличить максимально возможную скорость двигателя на антиматерии, предложив новую схему, реализация которой в принципе возможна уже сегодня.
Двигатель Кина и Чжана быстрее своих теоретических "конкурентов" благодаря особому устройству сопла. Как объясняют ученые, сопло и камера аннигиляции всех видов двигателей на антиматерии представляют собой комбинацию из нескольких мощных магнитов, улавливающих продукты распада и направляющих их в сторону, противоположную движению космического корабля.
Чем эффективнее будет сопло, тем больше частиц - больше энергии аннигиляции - будет израсходовано на полезную работу и ускорение корабля. Данная характеристика зависит не только от мощности магнитов и их пространственной конфигурации, но и от типа продуктов распада, вырабатываемых во время уничтожения антиматерии.
Для определения оптимальной реакции аннигиляции физики проанализировали возможные варианты распада антиматерии при помощи компьютерной программы Geant4, которая была разработана ЦЕРН для моделирования результатов столкновения различных частиц в ускорителях, в том числе и БАК.
Ученые выяснили, что столкновение антипротонов и протонов должно порождать пучки заряженных пионов - легких частиц, чья масса составляет седьмую часть от "веса" протона.
Моделирование показало, что аннигиляция антиматерии будет порождать пионы, ускоренные до 80% от скорости света, что значительно меньше ранее предсказанных 90%. С другой стороны, магнитное сопло сможет захватывать такие частицы очень эффективно, направляя примерно 85% из них в сторону, противоположную движению корабля.
По словам физиков, такая комбинация из относительно низкой начальной скорости пионов и высокой эффективности сопла позволит достичь 70% от скорости света. Такая скорость позволит экипажу кораблю наблюдать и изучать релятивистские эффекты, предсказанные специальной теорией относительности Эйнштейна.
Как отмечают ученые, относительно небольшая сила магнитного поля - около 12 Тесла - позволяет построить этот двигатель на основе современных технологий. Тем не менее, остается открытой проблема получения и хранения антиматерии в количествах, достаточных даже для самого короткого путешествия через космос.
МОСКВА, 15 мая - РИА Новости. Американские физики разработали схему практически реализуемого двигателя на антиматерии, который позволит разогнать космический корабль до 70% от скорости света, и опубликовали ее в статье, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета.
Двигатели, работающие на энергии аннигиляции антиматерии, давно привлекали внимание любителей научной фантастики и многих ученых. За последние годы ученые разработали несколько проектов такого устройства, максимальная скорость которых должна составить примерно треть от скорости света. Реализация и испытания таких двигателей на сегодняшний день практически невозможна, так как пока не существует надежных методов получения и хранения больших объемов антиматерии.
Ронан Кин (Ronan Keane) из академии "Вестерн Резерв" в городе Хадсон (США) и его коллега Вей-мин Чжан (Wei-Ming Zhang) из Государственного университета города Кента (США) смогли в два раза увеличить максимально возможную скорость двигателя на антиматерии, предложив новую схему, реализация которой в принципе возможна уже сегодня.
Двигатель Кина и Чжана быстрее своих теоретических "конкурентов" благодаря особому устройству сопла. Как объясняют ученые, сопло и камера аннигиляции всех видов двигателей на антиматерии представляют собой комбинацию из нескольких мощных магнитов, улавливающих продукты распада и направляющих их в сторону, противоположную движению космического корабля.
Чем эффективнее будет сопло, тем больше частиц - больше энергии аннигиляции - будет израсходовано на полезную работу и ускорение корабля. Данная характеристика зависит не только от мощности магнитов и их пространственной конфигурации, но и от типа продуктов распада, вырабатываемых во время уничтожения антиматерии.
Для определения оптимальной реакции аннигиляции физики проанализировали возможные варианты распада антиматерии при помощи компьютерной программы Geant4, которая была разработана ЦЕРН для моделирования результатов столкновения различных частиц в ускорителях, в том числе и БАК.
Ученые выяснили, что столкновение антипротонов и протонов должно порождать пучки заряженных пионов - легких частиц, чья масса составляет седьмую часть от "веса" протона.
Моделирование показало, что аннигиляция антиматерии будет порождать пионы, ускоренные до 80% от скорости света, что значительно меньше ранее предсказанных 90%. С другой стороны, магнитное сопло сможет захватывать такие частицы очень эффективно, направляя примерно 85% из них в сторону, противоположную движению корабля.
По словам физиков, такая комбинация из относительно низкой начальной скорости пионов и высокой эффективности сопла позволит достичь 70% от скорости света. Такая скорость позволит экипажу кораблю наблюдать и изучать релятивистские эффекты, предсказанные специальной теорией относительности Эйнштейна.
Как отмечают ученые, относительно небольшая сила магнитного поля - около 12 Тесла - позволяет построить этот двигатель на основе современных технологий. Тем не менее, остается открытой проблема получения и хранения антиматерии в количествах, достаточных даже для самого короткого путешествия через космос.
American physicists have developed a scheme of a practically realizable engine on antimatter, which will accelerate the spacecraft to 70% of the speed of light, and published it in an article posted in the electronic library of Cornell University.
MOSCOW, May 15 - RIA Novosti. American physicists have developed a scheme of a practically realizable engine based on antimatter, which will accelerate a spacecraft to 70% of the speed of light, and published it in an article posted in the electronic library of Cornell University.
Engines powered by antimatter annihilation energy have long attracted the attention of science fiction fans and many scientists. In recent years, scientists have developed several projects of such a device, the maximum speed of which should be about a third of the speed of light. The implementation and testing of such engines is practically impossible today, since there are no reliable methods for obtaining and storing large volumes of antimatter.
Ronan Keane from Western Reserve Academy in Hudson (USA) and his colleague Wei-Ming Zhang from Kent State University (USA) were able to double the maximum speed of an antimatter engine , proposing a new scheme, the implementation of which, in principle, is possible already today.
The engine of Keene and Zhang is faster than their theoretical "competitors" due to the special nozzle arrangement. As the scientists explain, the nozzle and annihilation chamber of all types of antimatter engines are a combination of several powerful magnets that capture decay products and direct them in the direction opposite to the motion of the spacecraft.
The more efficient the nozzle, the more particles - more energy of annihilation - will be spent on useful work and acceleration of the ship. This characteristic depends not only on the power of the magnets and their spatial configuration, but also on the type of decay products produced during the destruction of antimatter.
To determine the optimal annihilation reaction, physicists analyzed the possible variants of antimatter decay using the Geant4 computer program, which was developed by CERN to simulate the results of collisions of various particles in accelerators, including the LHC.
Scientists have found that the collision of antiprotons and protons should generate beams of charged pions - light particles whose mass is one-seventh of the "weight" of a proton.
Simulations have shown that annihilation of antimatter will generate pions accelerated to 80% of the speed of light, significantly less than the previously predicted 90%. On the other hand, the magnetic nozzle will be able to capture such particles very effectively, directing about 85% of them in the direction opposite to the movement of the ship.
According to physicists, such a combination of the relatively low initial velocity of the pions and the high efficiency of the nozzle will achieve 70% of the speed of light. This speed will allow the ship's crew to observe and study the relativistic effects predicted by Einstein's special theory of relativity.
As the scientists note, the relatively small strength of the magnetic field - about 12 Tesla - makes it possible to build this engine based on modern technology. Nevertheless, the problem of obtaining and storing antimatter in quantities sufficient for even the shortest travel through space remains open.
MOSCOW, May 15 - RIA Novosti. American physicists have developed a scheme of a practically realizable engine based on antimatter, which will accelerate a spacecraft to 70% of the speed of light, and published it in an article posted in the electronic library of Cornell University.
Engines powered by antimatter annihilation energy have long attracted the attention of science fiction fans and many scientists. In recent years, scientists have developed several projects of such a device, the maximum speed of which should be about a third of the speed of light. The implementation and testing of such engines is practically impossible today, since there are no reliable methods for obtaining and storing large volumes of antimatter.
Ronan Keane from Western Reserve Academy in Hudson (USA) and his colleague Wei-Ming Zhang from Kent State University (USA) were able to double the maximum speed of an antimatter engine , proposing a new scheme, the implementation of which, in principle, is possible already today.
The engine of Keene and Zhang is faster than their theoretical "competitors" due to the special nozzle arrangement. As the scientists explain, the nozzle and annihilation chamber of all types of antimatter engines are a combination of several powerful magnets that capture decay products and direct them in the direction opposite to the motion of the spacecraft.
The more efficient the nozzle, the more particles - more energy of annihilation - will be spent on useful work and acceleration of the ship. This characteristic depends not only on the power of the magnets and their spatial configuration, but also on the type of decay products produced during the destruction of antimatter.
To determine the optimal annihilation reaction, physicists analyzed the possible variants of antimatter decay using the Geant4 computer program, which was developed by CERN to simulate the results of collisions of various particles in accelerators, including the LHC.
Scientists have found that the collision of antiprotons and protons should generate beams of charged pions - light particles whose mass is one-seventh of the "weight" of a proton.
Simulations have shown that annihilation of antimatter will generate pions accelerated to 80% of the speed of light, significantly less than the previously predicted 90%. On the other hand, the magnetic nozzle will be able to capture such particles very effectively, directing about 85% of them in the direction opposite to the movement of the ship.
According to physicists, such a combination of the relatively low initial velocity of the pions and the high efficiency of the nozzle will achieve 70% of the speed of light. This speed will allow the ship's crew to observe and study the relativistic effects predicted by Einstein's special theory of relativity.
As the scientists note, the relatively small strength of the magnetic field - about 12 Tesla - makes it possible to build this engine based on modern technology. Nevertheless, the problem of obtaining and storing antimatter in quantities sufficient for even the shortest travel through space remains open.
У записи 6 лайков,
7 репостов,
1608 просмотров.
7 репостов,
1608 просмотров.
Эту запись оставил(а) на своей стене Максим Козырев
