如何移動太陽:恆星引擎 | Kurzgesagt

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影片

文字稿

在宇宙中沒有什麼東西是靜態的

在銀河系中,數以萬億計顆的恆星圍繞著銀河中心公轉

有些恆星像我們的太陽一樣非常穩定

距離銀河系中心約30,000光年

每2.3億年完成一次公轉

這種舞蹈不像是有序的芭蕾舞

更像是一個充滿了醉漢的溜冰場

這種混亂使銀河系變得危險

我們太陽系的鄰居不斷改變,而恆星每秒移動數百公里

只有星體間保持夠多的距離才能保護我們免受危險

但是在未來我們有可能遇到一些不幸的事

在某個時間點

我們可能會遭遇到一顆正在爆發的超新星

或一個巨大的星體經過並用小行星雨砸向地球(紅矮星)

如果發生這種情況

我們可能會提前幾千年甚至幾百萬年知道

但是我們仍然不能做太多事情

除非….

我們把整個太陽系移走

為了要移動太陽,我們需要恆星引擎

一個能夠使恆星轉向並且穿過銀河系的超巨型結構

它是一種可能由具有戴森球等級的科技文明

為接下來幾百萬年的計劃所建造

但要怎麼移動太陽系中數以千百計的物體呢?

好消息是,我們可以忽略它們

當我們決定要移動時,我們只需要移動太陽

所有其他東西都通過重力和太陽黏在一起, 無論走到哪裡,都將跟隨它。

關於恆星引擎的外觀及其工作原理,有很多想法。

基於目前對物理的理解 我們選擇了兩個可以在理論上可以建造的方式

(被動方式)

其中一種簡單的恆星引擎就是西卡多夫推進器

一個巨大的鏡子

它的工作原理與火箭相同

像火箭燃料一樣,由於太陽輻射而釋放的光子攜帶的動量不是很多,而是一點點。

例如,如果太空人打開太空中的手電筒

它將以非常非常緩慢地將其向後推動

恆星引擎比手電筒要好一些,因為太陽會產生很多光子。

西卡多夫推進器的基本原理

是反射最多一半的太陽輻射用於產生推力

慢慢的推動太陽去我們要去的地方

為了保持西卡多夫推進器的運作

需要保持在同一位置,而不是圍繞太陽運行

儘管太陽的引力會試圖將其拉入,但它會受到太陽的輻射力的支撐。

這代表鏡子的材料必須非常輕

由鋁合金等材料製成只有紅血球那麼薄的反射鏡

鏡子外形也很重要

將太陽包圍在一個巨大的半球形外殼中是行不通的

因為那樣會使光重新聚焦到太陽上

從而使太陽變熱並產生各種令人不愉快的問題。

取而代之的是,我們使用

拋物面鏡將大部分光子繞開太陽並向同一方向發送

從而使推力最大化

為了不讓地球因為陽光太多或太少 導致燒毀或凍結的意外發生

唯一建造西卡多夫推進器的安全地點

只有在太陽的兩極

這意味著我們只能在太陽系的平面內垂直移動太陽

在銀河系中只能向一個方向移動

這會稍微限制我們的旅行選擇。

但是他基本上就是這樣運作

對於能夠建立戴森球的文明來說

這是相對簡單的工作

這並不複雜,只是很難建構

在全力運轉下

太陽系將會花費2.3億年的時間來移動100光年的距離

在數十億年之後

它能夠使我們完全控制太陽環繞銀河的軌道

但是在短時間內,這速度並不足以躲避致命的超新星

這就是為什麼我們認為我們可以做得更好

所以我們請求我們的天體物理學家朋友

是否可以為了影片設計一個更快的恆星引擎

他做了,並撰寫了一篇有關恆星引擎的論文 並發表在同行評審的期刊上

你可以在下面的資料來源找到這篇論文

我們命名新恆星引擎為卡普蘭推進器

它的工作原理就像傳統的火箭

向一端噴射出氣體並把自已推向另一端

這是一個由戴森球提供能量 從太陽收集物質用來核融合的大型太空站平台

它射出非常快速的粒子流,以約接近1%光速的速度來推離太陽系

第二條噴流就像拖船一樣推著太陽(藍色光束)

卡普蘭推進器需要每秒幾百萬噸的燃料

為了收集燃料

我們的推進器使用非常大的電磁場

將太陽風中的氫與氦導入引擎

太陽風並不能提供足夠多的能量

這就是為什麼需要戴森球

使用戴森球的力量,可以使陽光重新聚焦回太陽的表面

這將小範圍加熱到極端溫度

使數十億噸的質量脫離太陽

這些物質可以被收集並分為氫和氦

氦可以在熱核反應堆中燃燒爆炸

噴射出接近十億度放射性氧成為我們的主要推力

為了預防引擎墜落到太陽裡 它需要平衡自已

為了做到平衡

我們用電磁場將收集到的氫加速噴射回太陽

這樣可以平衡推進器,並將引擎的推力傳遞回太陽。

在百萬年內引擎可以讓太陽移動五十光年

足以躲避超新星

在全力運轉的情況下

太陽系可以在一千萬年內完成對銀河軌道的變更

但等一下,我們會這樣把太陽用光嗎?

幸運的是,太陽是如此巨大

以至於數十億噸的物質都幾乎不會對太陽造成影響

事實上,這個超級裝置會延長太陽的壽命

質量小的恆星燒的更慢

讓太陽系的適居的時間多出幾十億年

有了卡普蘭推進器

我們可以讓太陽系變成太空船

比方,我們反方向運行著銀河系軌道

然後殖民路過的數以千百計的星系

甚至有可能完全脫離銀河系並擴展到銀河系之外

恆星引擎是由目光遠大而非數十年的文明所建造

既然我們知道太陽總有一天會死亡

恆星引擎可以允許我們遙遠的子孫旅行至其他恆星

無需冒險進入星際空間的恐怖黑暗深淵

在我們建造恆星引擎之前

我們一直在漂泊,並受到銀河系的捉弄

我們或許不喜歡它的指引

也許我們的後代將揚帆起航

並在數百萬年內成為一個星際物種

這是我們人類紀元12019年的最後一部影片

過去一年過的如何

很多地方發生很多事情在在不同人的身上

日曆和假期只是假想的

但它們可以幫助我們將生活分為大腦可以應付的片段

我們將要離開的2019年卻把希望跟幻滅混在一起

這個世界被搞砸了

但是,我們可以修好它

再幾天,今年就會過去

然後我們就可以重新嘗試

感謝你們觀看我們的影片且持續好幾年

大家12020年再見

獲取恆星引擎解說海報

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