2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7  След.
 
 Re: Демонтаж и утилизация звёзд
Сообщение25.07.2016, 23:15 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Ruslan_Sharipov в сообщении #1140149 писал(а):
Подавляющая часть вещества звёзд типа Солнца - это водород.
Да. Причем не вообще водород, а протий.
Ruslan_Sharipov в сообщении #1140149 писал(а):
Вас интересует как использовать водород в качестве топлива УТС? Возьмите pp1 цикл.
Вот, уже теплее. А теперь расскажите, пожалуйста, про токамак для первой реакции из этой цепочки. Рекомендую начать с оценки сечения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Демонтаж и утилизация звёзд
Сообщение25.07.2016, 23:43 


16/09/12
7127
Munin в сообщении #1140135 писал(а):
Что-то маловато вы угроз перечислили.


Да просто перечислил то, что сходу в голову пришло.

Munin в сообщении #1140135 писал(а):
Исчерпание ресурсов, типа железной руды или внезапно какого-нибудь кадмия, без которого нам будет жизнь не мила.


Может стать угрозой, если развитие технологий застопорится/остановится. Потому что и в земной коре, и даже в Мировом океане ещё огромные запасы самых разных ресурсов, нужно только развивать технологии по их извлечению. Хотя соглашусь, что создаёт дополнительные риски для цивилизации.

Munin в сообщении #1140135 писал(а):
Загрязнение окружающей среды (перерабатывать использованные хим. удобрения, моющие средства и отходы хим. производств человечество пока ещё даже не начало).


Это я как-то мысленно относил примерно туда же, куда и изменение климат, но можно и отдельно выделить. Опять же для цивилизации риски создать может, но в принципе пока ещё ничего критического не просматривается.

Munin в сообщении #1140135 писал(а):
Разные биологические угрозы, от пандемии неизлечимого вируса, до исчезновения промысловой рыбы.


А вот здесь соглашусь. Причём больше меня пугают некоторые биотехнологии, находящиеся под относительно слабым контролем:
http://vakhnenko.livejournal.com/145331.html

Munin в сообщении #1140135 писал(а):
Gray goo.


Допустимо, но маловероятно. Против этого варианта есть существенные аргументы. Если станет интересно, то посмотрите книгу Ричарда Джонса "Soft Machines: Nanotechnology and Life".

Мне пришёл в голову другой вариант: конфликт между ИИ и человеком. Хотя, наверное, это можно отправить туда же, куда и глобальный военный конфликт.

Munin в сообщении #1140135 писал(а):
Возможно, намного проще будет банально отодвинуть Землю от Солнца.


Это интересный вариант. А насколько это возможно с относительно умеренными негативными последствиями? А то может проще переселиться на спутники Юпитера/Сатурна, где сейчас недостаточно солнечной энергии?

Munin в сообщении #1140135 писал(а):
Я продолжаю считать, что сработает не необходимость, а возможность плюс то, что обязательно кто-то этой возможностью воспользуется.


Вполне быть может, что хватит и самой возможности. Я просто не рискну сказать случится ли на более длинном горизонте космическая экспансия. Но допускаю и даже предполагаю, что это более чем возможно и что вы правы.

Munin в сообщении #1140135 писал(а):
Таких уже несколько. И будет ещё больше, по мере развития методов наблюдения экзопланет.


Просто условий должно быть много: у планеты должно быть магнитное поле, она должна обладать внутренней геологической активностью, у планеты должна быть атмосфера, содержащая кислород, причём с парциальным давлением кислорода от 30-35 до 200% от современного уровня Земли, там обязательно должна быть жидкая среда-полярный растворитель, вроде воды или аммиака, на планете должны присутствовать биомаркеры (а это сможем определить, наверное, даже не наследующем поколении телескопов, а через поколение) и т.д., и т.п. Но я согласен с вашим мнением, что дальнейшее развитие экзопланетологии поможет нам в поиске таких планет.

Munin в сообщении #1140135 писал(а):
Биотехнологии обещают, что преодолимы вообще любые ограничения. Не является нереалистичной даже технология, где происходит медицинское наблюдение за каждой клеткой человека, и по мере необходимости они заменяются на новые, включая нейроны с восстановлением всех связей и остальной информации.


Ну на счёт любых ограничений согласиться не могу, хотя и соглашусь, что прогресс биотехнологий может привести к колоссальным изменениям. Но существуют пределы накладываемые той же термодинамикой и теорией химической связи, а по многим показателям существующая жизнь на основе белково-нуклеиновой архитектуры не далека от таковых возможных пределов. И таких пределов на самом деле много.

Возьмём, для примера, ситуацию биомодификации человеческого тела для космического пространства без скафандра (не помню писал ли я об этом на форуме) - на первый взгляд это то, что явно может понадобиться в ходе освоения космоса, но тут же возникают проблемы: жидкости существуют только при давлении выше соответствующего значения тройной точки для каждого вещества. Для воды - это не меньше марсианского. Диапазон температур, при котором вода остаётся жидкой - тем выше, чем выше давление, а оптимум работы большинства ферментов - около 37 градусов. При более низкой любой крупный организм будет в лучшем случае крайне медлительным. Вода при такой температуре остаётся жидкой при земной атмосфере на высоте чуть больше 20 километров (нижний слой стратосферы). Самый энергоёмкий процесс в химии - окисление водорода фтором. Ввиду редкости, малодоступности и нетехнологичности последнего, остается только кислород. Именно поэтому эта реакция используется всей сложной жизнью и наиболее мощными из возможных ракетных двигателей - лучше в практической химии просто ничего нет. Поэтому все известные анаэробные организмы - или очень мелкие или очень медлительные. А кроме того, чем меньше парциальное давление кислорода в дыхательной смеси - тем больше и сложнее должна быть транспортная система по его доставке к тканям. Таким образом лучшее, на что можно рассчитывать с учётом всех возможных модификаций - это организм, способный функционировать в атмосфере с парциальным давлением кислорода ~1/3-1/4 земного. При этом организм ещё будет требовать внутренней термоизолированной ёмкости для жидкого кислорода, однако температура кипения кислорода при атмосферном давлении - 90 градусов Кельвина. Мало того, что нужно обеспечить резервуар неслабой толщины термосом, длительно сохраняющим разницу в 210 градусов Кельвина, так ещё следует учесть, что большинство полимеров (включая все биополимеры) при такой температуре становятся особенно хрупкими. При всём этом уже начинает казаться, что легче с любым скафандром, чем с подобным набором биомодификаций на грани возможностей. И так почти всего, чего не коснись: на первый взгляд кажется, что биотехнологии практически безграничные, но возникает масса ограничений и пределов. Нет, у биотехнологий и медицинских технологий безусловно гигантский потенциал развития, но всё не так просто, как кажется на первый взгляд.

Munin в сообщении #1140135 писал(а):
Ну почему? Если экономические прогнозы станут надёжными, то почему бы через 100 лет не возникнуть и столь же надёжным по всему человечеству? Или через 1000 лет.


Я не уверен, что они станут настолько надёжными, в этом-то и проблема. Уж больно огромное количество объектов (экономических активов) и субъектов (экономических агентов) включает в себя любая экономическая система. А ещё огромное количество связей между этими объектами и субъектами, которые существуют. Плюс есть социальная сфера, политика, права, культура, система ценностей и всё это тоже нужно предсказывать, пускай даже в значительной мере степени эти вещи экономически и биологически детерминированы.

Munin в сообщении #1140135 писал(а):
Помните "троеполье" и "четверополье" из учебника по истории Средних Веков? Это буквально означало, что тогда за 1 год потреблялись ресурсы, которые биосфера воспроизводила за 2-3-4 года. И цифра эта снижалась и будет снижаться, а вовсе не наоборот. Все технологии Зелёной революции - как раз об этом, и она ещё не закончилась: она ждёт биотехнологического своего этапа, после химико-механического.


Но в Средние Века Земля была освоена в значительно меньшей степени, чем сейчас, а в настоящее время на пяти из шести континентов ведётся активная хозяйственная деятельность. Скорей всего биотехнологии радикально изменят ситуацию, да и в принципе, если бы не стремительный рост численности населения, который наблюдался в 20 веке, то вполне быть может, что этот показатель уже падал бы. Но это опять же приводит нас к тому, что избыточное население может быть опасным.

Интерес в будущем может представлять Антарктида, Арктика, многие районы Мирового океана и какие-то не заселённые сейчас территории, самое банальное: из-за глобального потепления есть приличные шансы, что во многих современных пустынях, в том числе Сахаре, повысится влажность и эти территории можно будет интенсивно использовать.

Munin в сообщении #1140135 писал(а):
Я не о том, благо это или не благо. Я о том, что это противоречит биологическим законам, и поэтому не может быть истинной стабильной точкой.


Тут как мне кажется может быть очень существенно важным тот момент, что на человека не обязательно в будущем будут и дальше распространяться некоторые биологические законы, так как человек может просто выйти из-под их действия в ходе дальнейшего развития, например, из-за биомодификаций, синтеза с ИИ или другой техникой. Если же этого не случится, то да, тогда вы правы.

Munin в сообщении #1140135 писал(а):
Белые карлики настолько радикально отличаются от красных карликов, что даже не интересны в этом контексте.


Я поищу те работы, что мне попадались, но гарантировать ничего не буду, уж слишком прилично времени прошло с тех пор.

Munin в сообщении #1140135 писал(а):
По графику у меня получилось грубо 5-6%.


Хорошо, пусть 5-6%. Мне не принципиально. :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Демонтаж и утилизация звёзд
Сообщение26.07.2016, 00:21 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/08/14
8062
kry в сообщении #1140156 писал(а):
она должна обладать внутренней геологической активностью
Зачем?
kry в сообщении #1140156 писал(а):
Тут как мне кажется может быть очень существенно важным тот момент, что на человека не обязательно в будущем будут и дальше распространяться некоторые биологические законы, так как человек может просто выйти из-под их действия в ходе дальнейшего развития, например, из-за биомодификаций, синтеза с ИИ или другой техникой. Если же этого не случится, то да, тогда вы правы.
В общем-то, насколько законы размножения, открытые для неразумных видов, применимы к разумному виду с развитой культурой (даже без всякого трансгуманизма) - тоже нетривиальный вопрос.

 Профиль  
                  
 
 Re: Демонтаж и утилизация звёзд
Сообщение26.07.2016, 00:43 


16/09/12
7127
Anton_Peplov в сообщении #1140163 писал(а):
Зачем?


Во-первых, потому что планета с отсутствующей геологической активностью скорей всего не будет обладать магнитным полем вроде того, что есть у Земли: для этого однозначно нужно жидкое металлическое ядро и возможно мантия, сходная с земной (тут ещё есть много неясных моментов). Во-вторых, геологическая активность существенно влияет на самые разнообразные круговороты веществ на планете, и есть много свидетельств, что жизнь сходная с земной не может ни появиться, ни существовать примерно без трёх десятков химических элементов.

Кстати, невозможность пока что воспроизвести искусственно полный цикл круговорота азота может очень помешать в будущем в создании автономных поселений к космосе. Так что с этой проблемой точно придётся разбираться.

Anton_Peplov в сообщении #1140163 писал(а):
В общем-то, насколько законы размножения, открытые для неразумных видов, применимы к разумному виду с развитой культурой (даже без всякого трансгуманизма) - тоже нетривиальный вопрос.


Согласен.

 Профиль  
                  
 
 Re: Демонтаж и утилизация звёзд
Сообщение26.07.2016, 00:49 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Ruslan_Sharipov в сообщении #1140149 писал(а):
Вас интересует как использовать водород в качестве топлива УТС? Возьмите pp1 цикл.

Он в принципе не реализуется как УТС Изображение
Для него буквально нужны размеры Солнца, чтобы заработал.

-- 26.07.2016 01:08:13 --

kry
Многое пропускаю, потому что это всё-таки офтопик, и мне сильно не нравится сам факт вашего захвата темы. Хотя вопросы, может быть, и интересные (но с другой стороны, я по ним уже высказывался).

kry в сообщении #1140156 писал(а):
Это интересный вариант. А насколько это возможно с относительно умеренными негативными последствиями?

При серьёзных технологиях - никаких проблем. Можно взамен, например, пододвинуть к Солнцу Юпитер, или если боязно, Нептун. Или просто Меркурий в Солнце уронить - не жалко.

kry в сообщении #1140156 писал(а):
Просто условий должно быть много

Это сейчас так кажется. По сути, много или мало, и каких именно - мы этого не знаем. Так что учёные просто говорят "дайте нам точную копию Земли", чтобы быть в безопасности. Так их никто не обвинит в слишком смелых гипотезах. С другой стороны, есть популисты, которые наоборот готовы обещать жизнь везде, лишь бы их слушала публика. Их слова не более весомы. Но реально вопрос просто неизучен современной наукой.

kry в сообщении #1140156 писал(а):
Но в Средние Века Земля была освоена в значительно меньшей степени, чем сейчас

Ой не смешите. Примерно настолько же.

kry в сообщении #1140156 писал(а):
а в настоящее время на пяти из шести континентов ведётся активная хозяйственная деятельность.

Если по континентам считать, то да. Но вот освоенные проценты территорий этих континентов вызывают удручающее впечатление.

kry в сообщении #1140156 писал(а):
Интерес в будущем может представлять Антарктида, Арктика

Они как раз нет. А вот тропики, субтропики - Африка, Ю. Америка, плюс Австралия, плюс огромные "северные" территории Евразии и пожалуй Америки (чуть севернее Черноземья) - там огромные пока не задействованные ресурсы.

kry в сообщении #1140156 писал(а):
Тут как мне кажется может быть очень существенно важным тот момент, что на человека не обязательно в будущем будут и дальше распространяться некоторые биологические законы

Ну вот это от недостатка перспективы во взгляде. Всё-таки человек со всеми своими выдумками - всего лишь биологический вид. Ну не может он сдержать экспансии, если только не введёт тотального контроля над рождаемостью, сосредоточенного в руках какого-нибудь единого сверхразума.

 Профиль  
                  
 
 Re: Демонтаж и утилизация звёзд
Сообщение26.07.2016, 01:13 


16/09/12
7127
Munin в сообщении #1140168 писал(а):
kry
Многое пропускаю, потому что это всё-таки офтопик, и мне сильно не нравится сам факт вашего захвата темы. Хотя вопросы, может быть, и интересные (но с другой стороны, я по ним уже высказывался).


Вы правы. Прошу прощения за весь этот офтоп, не стоило писать это в данную тему. На остальное тогда отвечу в ЛС.

 Профиль  
                  
 
 Re: Демонтаж и утилизация звёзд
Сообщение26.07.2016, 09:58 


12/05/07
566
г. Уфа
Pphantom в сообщении #1140150 писал(а):
А теперь расскажите, пожалуйста, про токамак для первой реакции из этой цепочки. Рекомендую начать с оценки сечения.
Вы ведёте себя так, как будто я сдаю Вам экзамен. Понял, что ошибался с реакцией $p+p$. Но должны быть обходные пути, в которых используются вспомогательные ядра в качестве катализаторов (то есть на входе и на выходе из цепочки они те же и в тех же количествах). Если Вы хотите сказать, что обычный водород (протий) абсолютно бесперспективен для УТС, обоснуйте свою точку зрения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Демонтаж и утилизация звёзд
Сообщение26.07.2016, 10:52 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Ruslan_Sharipov в сообщении #1140194 писал(а):
Но должны быть обходные пути, в которых используются вспомогательные ядра в качестве катализаторов

Природа лично вам ничего не должна.

 Профиль  
                  
 
 Re: Демонтаж и утилизация звёзд
Сообщение26.07.2016, 11:39 
Заслуженный участник


21/09/15
998
Если найдется способ приспособить водород для УТС, первое время земным обойдемся, потом с Юпитера возить будем. Зачем с Солнца? Пусть себе остается там и греет нас естественным образом

 Профиль  
                  
 
 Re: Демонтаж и утилизация звёзд
Сообщение26.07.2016, 12:32 


07/08/14
4231
С учетом темпов развития солнечной энергетики (уже есть элементы 85% КПД), УТС может выродиться в окружение ядерных взрывов и звезд фотоэлементами.

 Профиль  
                  
 
 Re: Демонтаж и утилизация звёзд
Сообщение26.07.2016, 12:49 
Заслуженный участник


28/12/12
7740
upgrade в сообщении #1140209 писал(а):
уже есть элементы 85% КПД

Насчет "уже есть" немного преувеличено. Там еще в статье про выпрямительный диод (работающий на частоте видимого света, ага) забавно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Демонтаж и утилизация звёзд
Сообщение26.07.2016, 12:57 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Ruslan_Sharipov в сообщении #1140194 писал(а):
Вы ведёте себя так, как будто я сдаю Вам экзамен.
Ну, я просто задаю наводящие вопросы.
Ruslan_Sharipov в сообщении #1140194 писал(а):
Понял, что ошибался с реакцией $p+p$. Но должны быть обходные пути, в которых используются вспомогательные ядра в качестве катализаторов (то есть на входе и на выходе из цепочки они те же и в тех же количествах).
Да, такой путь существует. И, памятуя про фантастический характер темы, можно даже считать, что такой токамак можно соорудить. :mrgreen: Остается вопрос - зачем? Чем Вас для той же цели массивные звезды главной последовательности не устраивают? :wink:
Ruslan_Sharipov в сообщении #1140194 писал(а):
Если Вы хотите сказать, что обычный водород (протий) абсолютно бесперспективен для УТС, обоснуйте свою точку зрения.
Я бы сказал, что в этом случае УТС просто не нужен. Все возможные варианты переработки протия и так реализуются в природе, и городить огород ради замены гравитационного удержания плазмы на магнитное смысла нет. УТС становится осмысленным в ситуации, когда изотопный состав горючего резко отличается от природного (что позволяет обеспечить протекание реакций, практически не встречающихся в естественных условиях). Но тогда горючее бессмысленно (более того, даже вредно) добывать из звезд.

 Профиль  
                  
 
 Re: Демонтаж и утилизация звёзд
Сообщение26.07.2016, 13:35 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Pphantom в сообщении #1140216 писал(а):
Все возможные варианты переработки протия и так реализуются в природе

Ну уж нет уж. Реализуется ничтожная доля всех возможных реакций: те, которые сами начинают идти первыми при постепенном повышении температуры и плотности, и при определённом составе исходной смеси. Причём, среди них даже такие нелепые, как $pp\to D.$

Pphantom в сообщении #1140216 писал(а):
УТС становится осмысленным в ситуации, когда изотопный состав горючего резко отличается от природного (что позволяет обеспечить протекание реакций, практически не встречающихся в естественных условиях).

Или просто когда в другой точке диаграммы "температура - плотность" (не реализующейся естественным путём в звёздах) мы можем достичь большей скорости энерговыделения. Правда, я не слышал, чтобы такое было предсказано для звёздного состава горючего. Но задаться таким вопросом можно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Демонтаж и утилизация звёзд
Сообщение26.07.2016, 13:48 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Munin в сообщении #1140225 писал(а):
Ну уж нет уж. Реализуется ничтожная доля всех возможных реакций: те, которые сами начинают идти первыми при постепенном повышении температуры и плотности, и при определённом составе исходной смеси. Причём, среди них даже такие нелепые, как $pp\to D.$
Это и есть все возможные варианты. Менять изотопный состав смеси на ходу никакой токамак не поможет, а энергетические затраты превзойдут выхлоп на порядки.
Munin в сообщении #1140225 писал(а):
Или просто когда в другой точке диаграммы "температура - плотность" (не реализующейся естественным путём в звёздах) мы можем достичь большей скорости энерговыделения. Правда, я не слышал, чтобы такое было предсказано для звёздного состава горючего. Но задаться таким вопросом можно.
Зависимости от концентрации и температуры монотонные, поэтому одним изменением параметров тут не обойтись. Нужен какой-то новый канал для реакций, но его нет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Демонтаж и утилизация звёзд
Сообщение26.07.2016, 14:27 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Pphantom в сообщении #1140229 писал(а):
Это и есть все возможные варианты.

"По-астрофизически" - может быть. Для ядерных физиков - абсолютно нет.

Pphantom в сообщении #1140229 писал(а):
Нужен какой-то новый канал для реакций, но его нет.

Вот каналов-то как раз пруд пруди.

-- 26.07.2016 14:27:56 --

Более того, они друг с другом конкурируют, и при разных температуре и плотности вперёд вылезают то одни, то другие.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 91 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7  След.

Модераторы: photon, whiterussian, Jnrty, Aer, Парджеттер, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group