Tulevaisuudessa ehkä saamme joskus kontaktin vieraaseen sivilisaatioon, jolloin voimme ehkä lähettää matkaan myös SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) luotaimia, joiden toiminta perustuu stealth-tekniikkaan

Jossain vaiheessa me ihmiset olemme lähdössä  matkaamaan tähtiin, ja ehkä sitten siellä kohtaamme toisen älykkään sivilisaation, joka myös uteliaasti tarkkailee sitä, mitä me teemme. Tuo hetki jolloin lähdemme kotiplaneettamme turvasta lopullisesti tulee eteen viimeistään  silloin, kun aurinko polttaa vetynsä loppuun, ja muuttuu punaiseksi jättiläiseksi, joka polttaa Maan pinnan aavikoksi, tai vaikka me silloin voisimme muuttaa tunneleihin asumaan, niin jossain vaiheessa auringossa tapahtuu nova-purkaus, mikä tuhoaa maapallon, jolloin meille tulee eteen ajolähtö.

Tässä kirjoituksessa lähden siitä, että kun saamme kontaktin toiseen sivilisaatioon, niin me ihmiset olemme kuitenkin tuolloin se kehittyneempi sivilisaatio, jonka pitää tuntea vastuu siitä, että emme lähde tukemaan mitään sellaista kehitystä, jota emme voi hyväksyä. Eli emme saa silloin tehdä samaa virhettä, jonka eurooppalaiset tekivät Tyynenmeren saarilla ja lähteä tukemaan jotain harvainvaltaa tai luomaan itsellemme orjia, koska siitä seuraa myöhemmin ongelmia. Jos toinen sivilisaatio koostuu älykkäistä yksilöistä, niin jossain vaiheessa sen mitta tulee täyteen.

Älykkäät olennot oppiva mallioppimisen kautta, jolloin tuloksena voi olla sitten kapina, kuten kävi aikoinaan Faaraon Egyptissä, kun joukko orjia lähti pois tuosta maasta, joka ei heille muuta tarjonnut kuin raatamista, vaikka tietenkin aikoinaan tuo kansa oli sinne vieraaksi saapunut. Mutta kuitenkin tuossa tapauksessa kävi niin, että heistä tehtiin Egyptin alaluokka, joka kelpasi vain kaikkein vähä-arvoisimpiin tehtäviin. Ja tuolloin tietenkin sukupolvien ajan kestänyt sorto sai tuon kansan nousemaan herraansa vastaan. Joten myös kiitollisuudella on rajansa. Kun sivilisaatiot kohtaavat, niin kehittyneemmän lajin pitää tietenkin varmistaa tuon vähemmän kehittyneen lajin kohdalla kestävä kehitys, mikä tarkoittaa sitä, että heitä pitää auttaa itse ratkomaan ongelmiaan sekä kehittämään omaa tekniikkaansa, niin että he kasvaisivat lajiksi, joka osaa seisoa omilla jaloillaan.

Vaikka ihmiskunta ei juurikaan ole miettinyt sellaista mahdollisuutta, että me joku päivä rakennamme ehkä stealth-luotaimia, niin silloin tällöin mieleeni tulee sellainen asia, että ehkä joku päivä kuitenkin tuollaisen laitteen valmistamme. Tämä tilanne tulee ehkä eteen silloin, kun me ehkä joskus matkaamme tähtiin, ja joku meidän lähettämistä  luotaimista havaitsee sitten vieraan sivilisaation, joka sijaitsee jossain kaukaisella tähdellä, tai sitä kiertävällä planeetalla. Tuossa tapauksessa tietenkin me ihmiskuntana tulemme lähettämään tuolle tähdelle luotaimen, joka kykenee tarkkailemaan vierasta sivilisaatiota ilman, että sitä havaitaan.

Tuollaisen SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) luotaimen toiminta perustuu siihen, että se kykenee observoimaan kohdettaan ilman, että luotain häiritsee havainnoitavaa kohdetta. Tämä ajatus perustuu siihen, että me ihmiset olemme tuossa tilanteessa ehkä se kehittyneempi osapuoli, joka sitten joutuu toimimaan vastuuntuntoisesti tässä kuvitteellisessa kontaktissa. Ja tietenkin haluamme joka tapauksessa tarkkailla tuota sivilisaatiota hiukan, ennen kuin lähdemme esittäytymään heille, jotta mitään ikäviä yllätyksiä ei tapahtuisi.  Avaruudessa käytettävä stealth-tekniikka on siitä mielenkiintoinen asia, että vaikka sitä ei juurikaan mainita, niin siellä on mahdollisuus käyttää mitä erilaisimpia ratkaisuja, joita ei ilmakehässä toimivissa kappaleissa voida edes harkita.

Yksi kaikkein mielenkiintoisimmista malleista olisi rakentaa puhallettava avaruusasema, joka olisi pallon muotoinen. Sitten pallon pinnalle ruiskutetaan jäätä, mikä tekee siitä siitä asteroidin tai kääpiöplaneetan näköisen. Kuitenkin tuollainen pallomainen avaruusasema on siitä erikoinen, että siinä voi tietenkin olla myös moottorit, eli aluksen “navoille” voidaan asentaa rakettimoottorien suihkuputket tai MDD (Magneto Dynamic Drive) ionimoottori, joka vetää avaruuden ioneja tuon pallon lävitse. Kuitenkin jos ajatellaan avaruusaseman tai isokokoisen avaruusaluksen eroja, niin esimerkiksi 200-metriä pitkä avaruusalus voisi toimia myös avaruusasemana, jos se vain ajetaan pysyvästi jonkun planeetan kiertoradalle.

Avaruusasema ja avaruusalus ovat oikeastaan sama asia, mutta avaruusasema on vain jollekin kiinteälle radalle asemoitu avaruusalus. Tuollainen avaruusalus voisi muuten käyttää sellaista tekniikkaa, mitä olemme tottuneet näkemään stealth-lentokoneissa, eli sitä ei välttämättä olisi naamioitu miksikään asteroidiksi, vaan tuollaisessa aluksessa voisi olla esimerkiksi mikroaalto-säteilyyn perustuva  elektromagneettinen suojakenttä, joka sitten tuhoaa kappaletta kohti tulevat meteoriitit ja asteroidit, joita alus vetää poikkeuksetta puoleensa.

Aluksen runko voidaan päällystää tietenkin tietokoneruuduilla, jolloin se  sulautuisi taustaansa kuin kameleontti, koska aluksen toisella puolella oleva kamerajärjestelmä sitten luo vastakkaiselle puolelle kun siitä, mitä sen toisella puolella on, ja sen pinta voidaan peittää LCD-näytöistä koostuvalla mosaiikilla, joka päällystetään keinotekoisella timanttikerroksella. Tuon kuvittellisen aluksen  pinta pitää tietenkin peittää valokaapeliverkolla, joka muodostaa keinotekoisen tuntoaistin, jossa tapahtuvan taipumisen avulla tuo alus aistii pintaansa koskettavat kappaleet, jotta se voisi sitten varautua vaurioihin. Ja viestintä pitää sitten hoitaa laserien avulla, jotta alusta ei havaittaisi sen lähettämän radiosäteilyn perusteella. Tässä mielikuvitukseen perustuvassa kirjoitelmassa lähden siitä, että ihminen on se kehittyneempi sivilisaatio, joka kohtaa kehittymättömän “serkun”, joka sitten joutuu maan tiedemiesten tutkittavaksi.

Tämän sanamuodon valinnalla tarkoitan sitä, että tuo alus tietenkin olisi varustettu kehittyneellä tekoälyllä, ja sen toiminta olisi täysin automaattista, ja sillä olisi käytössään erilaisia apurobotteja, joiden tehtävänä  olisi korjata sen pintaa, ja tarpeen tullen myös rakentaa uusi alus, jos entiseen tulee ongelmia. Tuolloin puhutaan “Von Neumann”-tekniikasta, missä aluksella on valmius tuottaa itsestään  kopio, ja viimeisessä vaiheessa sen tietokone vain kopioi käyttöjärjestelmänsä sekä ohjelmansa tuohon kopioon.   

Tuollaisen aluksen ongelma nimenomaan havaitsemisen kannalta on se, että alus havaitaan ehkä siitä lähtevän infrapuna- eli lämpösäteilyn perusteella, joten sen rungossa täytyisi käyttää sellaista ratkaisua, joka perustuu termospulloon. Tuolloin aluksen sisäosat eli osat, missä miehistön käyttöön tehdyt  moduulit tai tietokoneet sijaitsevat voidaan rakentaa sellaisiksi, että ne ikään kuin leijuvat erossa aluksen ulkokuoresta, jolloin lämpösäteily ei siirry sen ulkokuoreen.

Oli alus sitten miehitetty tai miehittämätön, niin silloin tietenkin pitää sen saada sähkövirtaa toimiakseen. Ja tietenkin se voi pitää sisällään esimerkiksi syväjäädytetyn miehistön, jonka ruumiinlämpö on laskettu absoluuttiseen nollapisteeseen, jolloin heidän kaikki elintoiminnot on pysäytetty. Tuo tekee mahdolliseksi sen, että aluksen sisätilat voidaan pakastaa erittäin kylmiksi, jotta sen energiankulutus olisi vähäisempää.

Näet kun puhutaan matkasta tähdeltä toiselle, niin aikaa tuohon matkaan kuluu ehkä jopa satoja vuosia, jos alus etenee avaruudessa valonnopeudella, ja silloin tietenkin myös ydinreaktorien polttoaine kuluu loppuun. Ja vaikka aluksella olisi käytössään itseään ylläpitävä fuusiomoottori tai tähtienvälinen ramjet, niin kuitenkin sen operointi planeettoja kiertävillä radoilla perustuu perinteisempään atomien halkeamista eli fissiota käyttävään reaktoriin, ja jos tuollaisten itseään ylläpitävän fuusiota käyttävien  rakettien rakentaminen onnistu, niin silloin pitää kehittää sellainen fuusio-rakettimoottori, jossa fissiorektori antaa tuon moottorin laserjärjestelmän tarvitseman sähkötehon, eli kyseessä olisi sitten niin sanottu “avustettu fuusio”, jossa tehohävikki kompensoidaan normaalilla fissiolla tuotetulla apuvoimalla, joka avaruussukkuloissa on toteuttettu polttokennoilla tai sukkulan päälle kiertoradalla avatuilla aurinkokennoilla, ja joka tunnetaan nimellä APU (Auxiliary Power Unit) .   

Tähtienväliset ramjetit ovat moottoreita, jotka imevät magneettikentän avulla avaruuden ioneja lävitseen, ja sitten tuon aluksen läpi johdettuun ionivirtaan suunnataan laserit, joiden avulla sen perään sytytetään keinotekoinen aurinko. Tuolloin alus tietenkin kerää energiaa talteen tuosta reaktiosta, mutta se pystytäänkö tekemään sellainen fuusiomoottori, joka kehittää enemmän energiaa, kuin sinne johdetaan on eri asia.

Ja missään nimessä tuollainen fuusioon perustuva moottori ei tee aluksesta stealth-laitetta, vaan sen ulkopuolella palava keinotekoinen aurinko olisi sitten helppo havaita. Eikä aurinkokunnissa ole niin paljoa vetyioneja, että ne riittävät ruokkimaan fuusiota, jolloin aluksen täytyy käyttää konventionaalista ydinreaktoria toimiessaan jossain aurinkokunnassa. Sitten kun alus lähestyy kohdettaan, sen elossapitojärjestelmä alkaa herättää tuota miehistöä nostamalla ruumiinlämpöä hyvin hitaasti eli noin 0,5 astetta tunnissa, jotta solut eivät hajoa kun tuota henkilöä herätetään. Ja kun lämpötila on kohonnut tarpeeksi, niin silloin henkilö herätetään normaalilla tietokoneen ohjaamalla elvytyksellä.

Kun miehistö on aikoinaan pakastettu syväjäädytykseen, niin heidän rintaansa on asennettu elvytyskojeiden elektrodeja  sekä hengitysteihin putki, ja tuo kammio on tietenkin kytketty automaattisesti toimivaan elvyttämis-laitteeseen, joka sitten palauttaa heidän elimistönsä toiminnot normaaleiksi  kuin aika siihen tulee. Ja voidaan ajatella sellaista asiaa, että esimerkiksi joku henkilö pakastetaan tuollaiseen absoluuttiseen nollapisteeseen, jos hän saa tappavan sairauden, ja sitten odotetaan, että tiede keksii ratkaisun hänen ongelmiinsa. Kuitenkin aluksen sisäosien jäädyttäminen hyvin kylmäksi auttaa myös sen tietokoneita toimimaan tehokkaammin, eli jos koneiden lämpötila lasketaan lähelle absoluuttista nollapistettä, niin ne muuttuvat suprajohtaviksi kappaleiksi.

Kryo- eli syväjäädytys-tekniikkaa on ajateltu käytettäväksi myös sellaisissa tilanteissa, missä henkilö kohtaa äärimmäisen onnettomuuden, eli tuolloin tuo henkilö pudotetaan nestemäiseen typpeen, ja sitten hänet siirretään pakastettuna sairaalaan, missä ehkä sitten löydetään hoito tuohon kudostuhoon. Kylmätekniikasta olen kirjoitellut aina silloin tällöin, ja tietenkin voidaan sanoa, että tuollainen syväjäädytys-tekniikka tekee mahdolliseksi sen, että ihminen voisi tehdä aikamatkan siten, että hänet pakastetaan tuollaiseen nesteytetyllä -189 asteisella typellä täytettyyn säiliöön, ja sitten tulevaisuudessa herätetään henkiin. Mutta tämä tietenkin on vain sellaista kuvittelua, ja pohdintaa päivän ratoksi. ¨

http://setiluotain.webnode.fi

Tulevaisuuden supernopeat rautatiet yhdistävät maailman, ja ehkä ne joskus kaukaisessa tulevaisuudessa vievät ihmisen jopa aikamatkalle.

Tulevaisuuden rautatiet rakennetaan todennäköisesti putkien sisään. Nämä putket on tuossa skenaariossa varustettu eräänlaisilla hiukkaskiihdyttimillä eli gaussin radoilla, mitä pitkin junaa sitten ikään kuin vedetään magneettien avulla. Tuo juna leijuu magneettien päällä sähköisen hylkimisen avulla, ja jos tuossa putkessa on magneetit ympyrässä putken pintaa pitkin, niin silloin juna leijuu keskellä putkea. Tämän ratkaisun toteuttaminen vaatisi kuitenkin sellaisia investointeja, että niitä ehkä ei aivan heti tulla tekemään.

Kyseinen ratkaisu muistuttaa CERN:issä käytettävä syklotronia eli hiukkaskiihdytintä, ja tuolloin saadaan aikaan nopeuksia, joita ei mikään lentokone voisi saavuttaa. Mutta noiden tyhjiöputkessa toimivien junien ongelmana on niiden tarvitseman infrastruktuurin hyvin korkea hinta, eli tässä ehkä joskus aikaisemminkin mainitsemasani ratkaisussa käytetään nimenomaan näitä magneetteihin perustuvia junia, joiden etu lentokoneeseen nähden on se, että ne eivät voi törmätä mitenkään toisiin kohteisiin, koska juna liikkuu suojatussa putkessa.

Tämän takia kyseinen juna olisi erittäin vaarallinen sikäli, jos vaikka sen nopeus kasvatettaisiin kymmen kertaiseen äänen nopeuteen, mikä on esimerkiksi ratatykin ammuksen lähtönopeus. Sitten voi käydä niin, että juna menee ikään kuin ohi aseman. Tietenkin törmäys putkessa on helppo välttää, niin että niissä olisi kerrallaan vain yksi juna, joka vaihtaa kulkusuuntaa putken päissä, mutta jos juna sitten ajaa ohi aseman, niin seinään osuessaan siitä vapautuu valtavasti kineettistä energiaa, mikä sitten voi aiheuttaa tuhoja hyvin laajalla alueella.

Toinen mahdollisuus olisi tehdä junaradan päähän valtavat kaaret, joiden läpi juna sitten kulkee, ja tuossa mallissa ei myöskään saisi käyttää kuin yhtä junaa kerrallaan, jotta mitään törmäyksiä ei pääse tapahtumaan. Tuollainen erittäin nopea juna mahdollistaisi toimiessaan sellaiset kulkuyhteydet, joita ei koskaan ennen ole ihmiskunnalla ollut,  Ongelma on sitten tietenkin siinä, että jos junaa liikutetaan magneettien avulla putken sisällä, kuten hiukkaskiihdytin siirtää hiukkasia sisällään, niin silloin sen nopeus kasvaa helposti erittäin suureksi, ja mikään ei oikeastaan estä sitä saavuttamasta valon nopeutta, ja mikäli tuollainen junarata rakennetaan maapallon ympäri, niin silloin voisimme rakentaa junan, joka toimii ikään kuin aikakoneena. Tuo väline perustuu siihen, että kun kappale saavuttaa valon nopeuden, niin aika sen sisällä pysähtyy.

Tuossa mielikuvituksellisessa ratkaisussa junan nopeutta kiihdytetään tuossa kiihdytinputkessa niin paljon, että se saavuttaa valon nopeuden, jolloin aika sen sisällä ikään kuin pysähtyy  Se että tällainen valtava kiihdytin voidaan rakentaa oikeasti vaatii tietenkin sellaisen infrastruktuurin, että sellaista ei koskaan olla rakennettu. Mutta lähdetään sitten miettimään, millainen tämä tulevaisuuden "aikakokone" tai "juna tulevaisuuteen" oikeastaan olisi. Tietenkin tuon kiihdytinputken pitäisi olla täysin pyöreä, eli siinä ei saisi olla mitään korkeuseroja tai mutkia, mikä vaatii valtavia tukirakenteita meren pohjaan, ja myös sellaisia kallioleikkauksia, mitä ei ainakaan meidän elinaikanamme sitten koskaan tulla edes vakavasti miettimään.

Tuo putki rakennettaisiin siis päiväntasaajan kohdalle, ja siihen tarvittavaa materiaalia pitäisi ehkä hakea kuusta asti. Tuo valtava kiihdytinputki peitettäisiin betonisella suojaputkella, ja sitten sen sisään asennettaisiin tuon järjestelmän vaatimat valtavat magneetit, joiden tehtävä olisi junan leijuttaminen tuossa putkessa. Nuo valtavat magneetit myös liikuttaisivat junaa pitkin putkea, ja niiden vaatima kuparin määrä olisi erittäin suuri. Kyseiset magneetit pitäisi jäähdyttää lähelle absoluuttista nollapistettä, jotta ne olisivat suprajohtavassa tilassa, jolloin virta kiertää noissa käämeissä ilman vastusta. Ja silti vaadittavan energian määrä olisi valtava. Sijoittamalla tämä laite päiväntasaajalle voidaan noita ongelmia ratkoa tuottamalla osa tuon kiihdyttimen vaatimasta energiasta paikallisesti aurinkopaneeleilla, jotka on sijoitettu sen viereen.

Mutta kuten varmaan arvaatte, niin näiden välineiden rakentaminen ei aivan pikaisesti tapahdu. Näet se että investoisimme tuollaiseen vakavasti tuollaiseen välineeseen, vaatii sellaisia summia rahaa, että mitään realistista markkinarakoa tuolle laitteelle ei ole. Samoin poliittinen vastarinta voisi oikeasti olla melkoinen, mutta ehkä joskus saamme valtioiden väliset erimielisyydet loppumaan ja kansalliset konfliktit päätökseen, niin silloin tällainen superjuna tulevaisuuteen olisi mahdollinen. Ja ehkä sen rakentaminen olisi realistista sitten kun ihmiskunta on ensin lentänyt Plutoon, koska sinne voidaan sitten rakentaa tällaisia rakennelmia melkein ilmaiseksi, mutta silloin tietenkin tarvitaan valtava määrä ydinvoimaa, jotta tuo väline saadaan toimimaan, ja tuolloin pitää ensin tietenkin päästä lentämään ulkoplaneetoile, ja sitten sinne pitää perustaa pysyvä tukikohta.

Toki tuo tukikohta voi toimia robottien avulla, eli siellä operoisivat tekoälyä käyttävät automaatit, ja tuollaisessa mallissa ei kenenkään tarvitsisi lähteä tuonne kauas aurinkokuntamme rajoille, vaan siellä työtä tekisivät robotit, jotka korjaisivat toisiaan sekä suorittaisivat kaikki muutkin operaatiot, ja jossain kirjassa muistaakseni oli kuvaus tällaisesta tukikohdasta, joka oli tehty salaa tuonne aurinkokuntamme rajoille ilman presidenttien tai YK:n lupaa. Tietenkin tuollaisen robottitukikohdan luominen tuonne kauas maapallosta olisi teoreettisesti mahdollista.

Eli avaruuteen vain lähetetään raketti, joka vie tarpeelliset robotit lennolle tuonne kauas. Ja kun puhutaan siitä, että avaruuteen lähetetään ihmisen näköisiä robotteja, niin silloin tietenkin pitää muistaa se, että nämä välineet voivat lentää kohdeplaneetalleen ilman alusta, ja sitten rakentaa sinne aseman, ilman että kukaan huomaisi yhtään mitään. Mutta kuten tiedämme, niin aina voidaan kysyä, että miksi kukaan tällaista sitten tekisi? Miksi tällainen lento salattaisiin? Mutta kuten tiedämme, niin tutkimattomia ovat herran tiet, ja ainakin tästä aiheesta voidaan tehdä mukava TV-sarja tai vastaavaa, eli mitenkään hyödyntämätön tämä ajatus kuitenkaan ei ole, joten se on tuonut mukavasti rahaa TV-yhtiöille, jotka ovat myyneet mainospaikkoja tuollaisen sarjan mainoskatkoille.

Alla linkki tuohon ennenkin jakamaani videoon "Junamatka tulevaisuuteen" (Stephen Hawking- Train ride to the future)

https://www.youtube.com/watch?v=KZ0gQevrPTo

pimeakronikka.blogspot.fi

Kondensaattori on monikäyttöinen työkalu ja siihen löyhästi perustuva sähkömagneettinen musta aukko mahdollistaa ehkä tulevaisuudessa lennot muihin tähtiin

               

Sähköautojen akkujen salaman nopean täytön mahdollistavassa ratkaisussa käytetään hyväksi sellaista teknistä välinettä, jota kutsutaan sysäyskondensaattoriksi, jolla voidaan akkuun työntää erittäin suuria sähkövarauksia muutamassa sekunnissa.. Ilmeisesti tuon sähköauton latauspisteeseen asennetaan kondensaattori, joka sitten varataan normaalilla tavalla. Ja kun tuohon kondensaattoriin liitetään sähköauto, niin se sitten ikään kuin sysää sähkövarauksen sähköauton akkuun. Tuo tekniikka perustuu siihen, että käytetään äärimmäisen suurta ylijännitettä, joka sitten pumppaa akun täyteen sähkövirtaa. Kondensaattorien eli ”leyden pullojen” erikoinen ominaisuus on se, että niissä sähkövirran purkaus tapahtuu sekunnissa, toisin kuin akussa, missä sähkövirta vapautuu hitaammin. Ja tuon ominaisuuden takia kondensaattori on erittäin vaarallinen väline.

Puhuttaessa äärimmäisen korkeista jännitteistä, joita käytetään esimerkiksi hiukkaskiihdyttimissä, niin niissä käytetään silloin superkondensaattoreita, joilla saadaan aikaan erittäin voimakas sähkösykäys, jolla hiukkaskiihdyttimen magneetit saadaan muodostamaan äärimmäisen voimakkaan magneettikentän. Tuo kondensaattori rakennetaan siten, että useiden metrien korkuisten eristepinojen päälle asetetaan metallinkappale, johon johdetaan sähkövirtaa, ja sitten kun tuo sähkövaraus on niin kova, että noiden eristeiden läpi tapahtuu ns ”läpilyönti”, missä sähkövaraus siirtyy noiden eristeiden läpi maahan, niin silloin noiden metalinpalojen pintaa kosketetaan kuparikappaleella, joka sitten ohjaa sähkövirran kiihdyttimen magneeteille, joiden tehoa voidaan parantaa jäähdyttämällä niitä lähelle absoluuttista nollapistettä, jotta niiden värähtely loppuu, ja seurauksena on suprajohtavuus-ilmiö, missä sähkövirta kulkee johtimessa täysin ilman vastusta, ja tuolla tavoin estetään magneettien ylikuumeneminen.

Kun esimerkiksi jossain kiihdyttimessä tehdään supervoimakkaita sähkövaruksia käyttäviä kokeita, niin silloin noita metallinkappaleita voidaan varata yli viikon, jotta saadaan aikaan jännite, mitä tarvitaan hyvin korkeaenergisten reaktioiden aikaansaamiseen. Kun hiukkaskiihdyttimessä testataan esimerkiksi antimateriaa eli elektroni- positroniparien törmääyttämistä, niin silloin hiukkaskiihdyttimessä itseasiassa kierrätetään salamaa. Kun elektroni ja positroni eli antielektroni törmäävät toisiinsa, voidaan havainnoida niistä vapautuvia hiukkasia, joista osa on olemassa vain muutaman mikrosekunnin kerrallaan. Koko järjestelmä perustuu siihen, että jos ilmassa leijuvaa tai eristeen päällä olevaa kappaletta varataan sähköllä, niin se varaa sähköä kunnes tapahtuu läpilyönti.

Näin syntyy ukkospilven varaus, joka sitten lopulta purkautuu maahan salamana. Mutta kun puhutaan siitä, miten voidaan luoda keinotekoinen musta-aukko, niin silloin täytyy luoda kappale, joka viedään avaruuteen. Koska elektroneilla on massa, niin jos niitä pumpataan johonkin kappaleeseen tarpeeksi, niin silloin tuon kappaleen massa kasvaa lopulta niin suureksi, että syntyy musta aukko, jota tässä tapauksessa kutsutaan singulariteetiksi. Tuo sähkön siirto kappleeseen voidaan suorittaa esimerkiksi voimalasatelliittien sekä elektronitykkien avulla. Avaruudessa ei tapahdu läpilyöntiä, joten silloin kappaleeseen voidaan ohjata valtavan suuria sähkövarauksia. Tuolla tavoin voidaan luoda sähkömagneettinen musta aukko, jonka avulla ihminen ehkä joskus matkustaa tähtiin joko einstein-rosenin sillan eli madonreiän läpi, tai käyttämällä sitä painovoimalinkona, joka antaa paljon suuremman kiihtyvyyden, kuin mitä Jupiter antoi aikoinaan Voyager-luotaimelle, joiden avulla saatiin ensimmäiset lähikuvia mm. Neptunuksen pinnasta sekä sen kuista, ja nuo kuvat otti aikoinaan nimenomaan Voyager 2-luotain.

Ja tuolla tavoin sen massaa kasvatetaan, kunnes se muodostaa singulariteetin, eli keinotekoisen mustan aukon, jonka läpi voisimme matkustaa toisille planeetoille tai toiselle puolen universumia. Tuo matka olisi mahdollista, jos jossain on toinen musta aukko, joka värähtelee samalla taajuudella kuin keinotekoinen musta aukko, ja tuolloin noiden kappaleiden väliin muodostuu ”einstein-rosenin” silta, joka mahdolistaa siirtymisen universumin reunalta toiselle, ilman että aluksessa ei kukaan vanhene. Näet jos alus kulkee täsmälleen valon nopeudella, niin aika sen sisällä pysähtyy, ja jos joku sitten liikkuu aluksen ulkokuorella, niin tuo kappale silloin teknisesti ylittää valon nopeuden. Tai vaikka tuota siltaa ei muodostuisikaan, niin noita mustia aukkoja voidaan käyttää painovoimalinkona, joilla esimerkiksi luotaimia vauhditetaan sellaisiin nopeuksiin, mitä ei koskaan ennen ole edes kuviteltu voitavan saavuttaa. Hakusanalla "capacitor" saa Internetistä paljon tietoja kondensaattorien toiminnasta

http://www.mtv.fi/lifestyle/autot/artikkeli/sahkoauto-voi-tulevaisuudessa-latautua-sekunneissa/6203518

Antimaterian realiteetteja sekä suuria uhkakuvia

Antimateriakäyttöinen aurinkopurje
Kuva I

CERN on paikka, missä tehdään suurienergisiin hiukkasiin liittyvää tutkimusta, ja tuossa tutkimuksessa käytetään hyväksi äärimmäisen voimakkaita magneettikenttiä. CERN:in hiukkaskiihdytin on syklotroni- eli moninkertainen rengaskiihdytin, jossa hiukkasia siirretään paikasta toiseen äärimmäisen voimakkaiden magneettien muodostaman ketjun avulla. Noiden supervoimakkaiden magneettien valmistaminen on ennen ollut ongelmallista, koska sähkövirta saa niissä aikaan pyörteisiä sähkökenttiä, jotka saavat ne kuumenemaan. Tuo kuumenemisen ongelma on ratkaistu jäähdyttämällä nuo magneetit suprajohtavaan tilaan, jossa johtimen värähtelyn loppuessa pääsee virta kulkemaan ilman vastusta, mikä tietenkin eliminoi kuumenemisen ongelman. 

Myös tarpeellisen tehon aikaansaaminen on vaikeaa, koska CERN vie saman verran sähkövirtaa kuin kaupunki, Tuo ongelma on ratkaistu erityisillä kondensaattoreilla, joihin varastoidaan sähkövirtaa, joka sitten johdetaan kiihdyttimeen, kun tarvitaan tuota huipputehoa.Hiukkasia törmäytettäessä toisiinsa äärettömän suurella nopeudella. Tuolla kiihdyttimellä tapahtuva törmäytys tehdään siten, että ensin CERN:issä luodaan muutamia antimateria-hiukkasia, jotka sitten varastoidaan erityiseen varastorenkaaseen.

Antimaterian luominen on teoriassa melko helppoa, eli hiukkasen spin, eli pyörimissuunta vain pitää muuttaa, ja tämä tapahtuu sitten valtavan voimakkaassa magneettikentässä. Tuo magneettikenttä aiheuttaa sitten taivaalle melko erikoisia ukkospilviä, ja siksi tuosta kiihdyttimen aiheuttamasta uhasta esimerkiksi sähkölaitteille keskustellaan erittäin paljon, koska se voi vaarantaa lentoliikennettä. Samoin pelkona on se, että tuo kiihdytin luo keinotekoisen mustan aukon Maan pinnalle, ja teoriassa tuo musta aukko voi saada ilmakehästä ainetta, ja imiessään materiaa itseensä se saa tarpeeksi energiaa muuttuakseen stabiiliksi.

Tai sitten tuo musta aukko imee materiaa itseensä täysin symmetrisesti, jolloin syntyy fuusioreaktio, mitä kutsutaan termillä ”vapaafuusio”, mikä tarkoittaa sitä, että Maapallon ilmakehään syttyy aurinko tai keinotekoinen tähti, joka saa energiansa typpifuusiosta, ja koska tuon tähden sisällä on musta aukko, niin se saa siitä gravitaatioenergiaa, mikä aiheuttaa stabiilin tai kasvavan fuusion syntymisen. Eli vaikka teoriassa tuo tapaus olisi äärimmäisen harvinainen, niin silti se on ehkä mahdollinen.

Antimaterian ongelmana on sen tavattoman voimakas reaktiokyky, eli kohdatessaan tavallisen aineen hiukkasen muuttuvat molemmat niistä energiaksi reaktiossa, jota kutsutaan annihilaatioksi. Tuota reaktiota on ajateltu hyödyntää esimerkiksi aseteknologiassa tai tähtienvälisissä avaruusaluksissa, ja tämä tekniikka tietenkin on vielä ainakin osittain teoreettisella asteella. Antimaterian energiapitoisuus on niin valtava, että kilo tuota ainetta riittää viemään avaruusaluksen Alfa Centauriin, ja gramma antimateriaa räjäyttää koko Maapallon kappalaeiksi. CERN luo vain muutamia antimateriahiukkasia kerrallaan, ja ne varastoidaan varastokiihdyttimeen, missä niitä kuljetetaan hiukkaskiihdyttimen renkaassa, ennen kuin ne päästetään varsinaiseen kiihdyttimeen reagoimaan tavallisen aineen kanssa, kuvassa yksi (Kuva I) on muuten taiteilijan näkemys siitä, miltä antimateriakäyttöinen aurinkopurje voisi näyttää. 

Antimateriaa voidaan myös varastoida ionimuodossa magneettiseen pulloon, missä magneettikenttä pitää sen erossa puollon pinnasta. Toki tuo pullo voi olla myös varastokiihdytin, mikä toimii kuin CERN:issä oleva esikuvansa. Kyseiseen välineeseen perustuu myös kammottava teorreettinenmassatuhoase, mitä kutsutaan nimellä ”Tellerin pommi”. Siinä antimateriaa varastoidaan magneettiseen pulloon, ja sitten tuossa pullossa oleva venttiili avataan, jolloin nuo hiukkaset pääsevät annihiloitumaan normaalien atomien kanssa. Joissakin kirjoissa on kuvailtu eräänlainen ionitykki, joka laukaisee antimateriasuihkun kohteeseensa, ja tuollainen ase voisi olla erittäin tuhovoimainen sekä hiukan liian tehokas todelliseen käyttöön. 

Tuon pommin valmistusta rajoittaa tietenkin sen valtava tuhovoima, mutta se voisi joskus myös pelastaa Maapallon, jos planeettamme joutuisi törmäyskurssille toisen planeetan kanssa. Silloin antimateriapommi voidaan ohjata tuon planeetan pinnalle, ja sillä voidaan helposti tuhota koko kohde. Tekniikka siihen on jo olemassa, mutta antimaterian valmistuksen korkea hinta rajoittaa tuon laittteen luomista. Samoin sen valtava tuhovoima voi olla kohtalokas koko Maapallon elämälle, jos tuo laite joutuu vastuuttomiin käsiin.

Antimateriaraketti toimii siten, että antimateriaa ohjataan sen polttokammioon, ja samalla sinne ajetaan normaalia materiaa,, mutta ongelma sitten on siinä, että tuo antimateria pitää ensin valmistaa, jotta sitä voidaan käyttää polttoaineena. Ideaalista tietenkin olisi että tuo alus voisi itse tuottaa antimateriaa siihen asennetun kiihdytinlaitteiston avulla. Tuo kiihdytin perustuu siihen, että alus ensin imee magneettikentän avulla avaruudesta vetyä, joka sitten ajetaan tuohon kiihdyttimeen, joka voi olla kuin rengas sen ympärillä. Tämä avaruusalus voisi sitten päästä 99% valon nopeudesta, mikä takaa neljän vuoden matka-ajan Alfa Centauriin. Mutta antimateriaa käyttävän avaruusaluksen ongelma on tietenkin tuon moottorin antama valtava tönäisy, joten sen pitää ensin kiihdyttää vaiheittain ioni- sekä fuusiomoottoreilla, ja vasta viimeksi käynnistetään antimaterian suihkutus raketin polttokammioon, jotta sen valtava kiihtyvyys ei painaisi aluksen sisällä olevia esineitä tai ihmisiä pannukakuiksi.


hkimmo.blogspot.fi

Suprajohtavuus sekä supertietokoneet

Tianhe 2 tietokone Kiinan Kansallisessa
puolustusteknillisessä yliopistossa

Tietokoneiden ongelmana ovat mikroprosessorien johdotuksessa syntyvän vastuksen aiheuttama lämpötilan nousu, minkä jokainen tietokoneiden kanssa työskentelevä henkilö on huomannut. Eli toimistoista tulee iltapäivällä erittäin kuumia, ja tuo sama lämpötilan nousu taas aiheuttaa tietokoneen prosessorin toiminnan hidastumista. Samoin kohonnut lämpötila lisää myös Internet-verkkojohtimien värähtelyä, ja aiheuttaa näin ollen häiriöitä Internet-liikenteeseen.

Tuo sähköjohtimien värähtely on muuten syy siihen, miksi mikroaalto estää sähkövirran etenemisen johtimessa. Ja sähköhävikki virtajohdossa johtuu myös tästä lämpövärähtelystä, joten siksi tuo sähköhävikki on kylmällä säällä pienempi kuin lämpimällä ilmalla. Ja kun tuo värähtely poistetaan jäähdyttämällä sähköjohdinta niin, että lämpövärähtely päättyy, saadaan aikaan johdin, missä sähkö kulkee täysin ilman vastusta. Ja suprajohtavuus saadaan aikaan yksinkertaisesti upottamalla johdin erittäin kylmään aineeseen kutern nestemäiseen typpeen, ja tällaisen tekniikan avulla voidaan esimerkiksi CERN:in teho kasvattaa erittäin suureksi tai rakentaa junarata, missä juna leijuu magneettien päällä.

Vitsi on siinä, että kaikki maailman metallit ovat suprajohtavia, kun niitä jäähdytetään lähelle absoluuttista nollapistettä, ja tuolla suprajohtavalla johtimella voidaan tehdä keloja, joissa virta kulkee loputtomasti. Toki näiden suprajohtavien sähkökelojen käyttö Maan pinnalla on melko kallista, mutta Aurinkokunnan ulko-osiin matkaavissa luotaimissa voi olla tällaiseen tekniikkaan perustuvia massamuisteja. Maan pinnalla näitä keloja pitää kuitekin jäähdyttää nestemäisellä Typellä erittäin alhaiseen lämpötilaan, jotta suprajohtavuus saadaan aikaan.

Mutta jos tietokone lähetetään avaruuteen, ja ankkuroidaan Maapallon varjoon, niin sen lämpötila voidaan siten pitää tarpeeksi alhaisena, jotta suprajohtavuus saadaan aikaan. Ja sähkötehonsa tuo kone voi saada roikottamalla sähköjohtoa Maapallon Van Allenin vyöhykkeessä. Mikroprosessoreista saadaan tehtyä tällöin erittäin nopeita, ja niiden tarvitsema teho pinenee huomattavasti. Siis näin voidaan kohottaa jo olemassa olevien prosessorien tehoa entisestään.

Suprajohtavien kelojen käyttö massamuistina perustuu siihen, että sähkövirta jää kelaan siinä muodossa, kuin se siihen ohjataan.  Eli tässä pohditaan tietenkin jo olemassa olevan tekniikan tehostamista kylmätekniikan avulla. Ja myös ionitekniikalla ladottavien mahdollisesti kolmeen kulta-atomiin perustuvien, pelkästään hiiliketjuita johtimenaan käyttävien nanoprosessorien sekä nanotrasistorien avulla voidaan saavuttaa ehkä suprajohtavuutta lähellä oleva tila myös lähellä huoneen lämpöä. Eli esimerkiksi tavallinen kotitietokone voidaan muuttaa suprajohtavaksi kaatamalla sen päälle nestetyppeä, mutta silloin pitää muistaa kondessio- eli tiivistysveden aiheuttama tietokoneen kastuminen.

Nanotekniikka ja tekoäly

Mikroprosessorien teho riippuu siitä, että kuinka paljon transistoreja ne sisältävät. Tämän takia tekoälyä käsittelevissä tietokoneissa voidaan ehkä käyttää sellaista tekniikkaa, että nykyaikaisten tietokoneiden mikroprosessoreja valmistetaan valtavan suuressa koossa. Eli kun tämä nykyaikainen prosessori muutetaan vaikka neliömetrin suuriseksi, mutta sen komponenttien koko sekä latomatiheys olisi samanlainen, kuin nykyisten hyvin pienten Intelin uusimpien prosessorien, niin tietokoneen laskentateho kasvaa valtavaksi, mutta ongelmana tietenkin on prosessorin lämpiäminen.

Tämän vuoksi täm kaltainen prosessori on hankala asentaa kotitietokoneisiin. Mutta suoraan valtameren tai järven pohjaan upotettuna, tällainen tietokone olisi hyvin tehokas. Näet jos tuo superlaskin olisi täysin veden ympäröimä, ja sen läpi kulkisi jäähdytysvesi, niin silloin tuon laitteen lämmöt saadaan pidettyä aisoissa. Toinen tapa olisi tietenkin valmistaa tämä mikropiiri nanoteknologian avulla. Eli kolme kulta-atomia voisi muodostaa äärettömän pienen transistorin. Ja sitten noihin kulta-atomeihin voidaan kiinnittää hiiliketjut, jotka toimivat sähköjohtimina.

 Ja toki myös suurempiin mikropiireihin voidaan asentaa hiilijohtimet, joiden avulla tämän vanhemman mallisen prosessorin tehoa voidaan nostaa. Suprajohtavuuden avulla pystytään tavallistenkin tietokoneiden tehoja moninkertaistamaan jäähdyttämällä sen komponentteja absoluuuttiseen nollapisteeseen, jolloin niiden johtimiin ei tule vastusta, joten sähkövirta voi kiertää tuossa virtapiirissä ikuisesti, mikäli lämpötila vain on tarpeeksi alhaisena. Mutta kun lämpötila nostetaan ylemmäksi, niin silloin alkaa taas johtimen atomien värähtely, jolloin vastus pysäyttää elektronien liikkeen johtimessa.

Tällainen paikka, missä lämpötila laskee lähelle absoluuttista nollapistettä on Maapallon tai Kuun varjopuoli, koska kaasukehän ulkopuolella pääsee lämpö välittömästi karkaamaan avaruuteen. Joten tulevaisuudessa saattaa Maapallon tai Kuun varjossa leijua supertietokonekeskuksia. Kuun varjoon sijoitetun datasatelliitin toteuttaminen on melkolailla houkuttelevampaa, jos halutaan käyttää hyväksi atomivoimaa. Näet planeetan kääntöpuolelle ei pääse auringonvaloa, mikä tekee aurinkokennoista hyödyttömiä.

Mutta tuo datakeskus voi käyttää hyödyksi myös polttokennoja. Tällaisen Maapallon kiertoradalle sijoitetun datasatelliitin köyttövoima voidaan tuotaa siihen kiinnitettävien vety- ja happikäyttöisten polttokennojen avulla, ja tuo polttokennojärjestelmä voisi olla sellainen, joka voidaan tankata esimerkiksi datasatelliittiin telakoitavan AGENA-rakettivaiheen avulla.

Eli nämä telakoitavat rakettivaiheet pitäisivät sisällään sekä tuon datasatelliitin asemointimoottorit, että polttokennojen vaatiman hapen ja vedyn. Nämä aineet voidaan siirtää data-aseman ulkopuolelle asennettuihin säiliöihin erityisen tankkausmanipulaattorin avulla, ja kummalekin sekä hapelle että vedylle pitää olla oma kiertonsa.

Ja toki myös polttokennojen tulee sijaita data-aseman kuoren ulkopuolella mahdollisen räjähdyksen varalta, jotta aseman elektroniikka ei vaurioituisi. Samoin tietokoneen säädöt hoidetaan etäkäytön avulla Maasta käsin, ja asemalla olevat kauko-ohjattavat robotit tulevat hoitamaan komponenttien vaihdon. Nämä ehkä hiukan jotain Cylonia tai C3PO:ta, ja niiden ohjaaminen tapahtuu VR-lasien sekä datahanskojen avulla.