Постапокалиптика

Учёные ЦЕРН нас всех убьют.

© ru_unspeakable

• Часть 1
• Часть 2

Ненагруженный мозг рядового обывателя склонен считать всё новое и не влезающее в рамки обычной бытовухи чем-то чрезвычайно чужим и опасным. Соответственно, чем меньше технология знакома массам, тем страшнее байки про неё сочиняют. Живой пример – совсем ещё недавние легенды о том, что излучение мобильного телефона чуть ли не прожаривает мозг. Тем не менее, теперь мобильники есть даже у сторонников этой теории, и ничего, живут, было бы что прожаривать.

Что может быть непонятнее для обывателя, чем физика, тем более физика элементарных частиц? Из школьной программы вроде помнят, что есть какие-то электроны, которые крутятся вокруг каких-то протонов, но всё же в их существовании сомневаются. Серьёзно, у меня есть такие знакомые. Один не верит в существование субатомных частиц, другой не может уместить в мозг понятие светового года.

Итак, самая модная ныне профанская страшилка – это строящийся в ЦЕРН (Европейский исследовательский центр физики элементарных частиц) большой адронный коллайдер (LHC, БАК). Его «опасность» раскручивается и в прессе, и в бредовом псевдодокументальном фильме BBC «Конец света» и даже в последнем сезоне фантастического сериала «LEXX». Дескать, а вдруг получим мы в нём чёрную дыру? Или, это, как его – странное вещество? Иль монополь – мы ж погибнем все, она ж нас засосёт в мгновение ока. А ещё хуже – килограмм антиматерии. Она как на пол упадёт, как аннигилирует!

Адронный коллайдер представляет собой гигантский ускоритель элементарных частиц. Смысл его работы в том, чтобы разогнать электромагнитными полями две частицы до субсветовых скоростей и столкнуть их между собой. От столкновения частицы разрушаются на ещё более мелкие, их энергии и следы регистрируются, на основании чего можно строить предположения о других их свойствах.

Технологически кольцевой коллайдер – это огромное, охлаждённое практически до абсолютного нуля кольцо из труб с откачанным воздухом. Уровень разряжения абсолютен, на протяжении всего многокилометрового пути протон не должен встретить ни одного атома, до самой цели.

В доступной форме великолепная красочная серия статей о строительстве коллайдера и его устройстве доступна на сайте журнала GEO. Там они в формате PDF, скачайте, не пожалеете.

Байка 1: они в нём сделают чёрную дыру, которая всех засосёт!

Чёрные дыры, вообще-то, бывают двух типов. Астрофизические – это остатки массивных звёзд, погибших вследствие коллапса и примордиальные, оставшиеся со времён Большого Взрыва. Примордиальные чёрные дыры имеют небольшую массу, около пятисот миллионов тонн, и размеры, значительно меньше размеров атомного ядра. Если первые способны поглощать звёзды — наблюдаем мы их за счёт взаимодействия с окружающим веществом, то вторые из-за малого радиуса поглощения, так называемого «горизонта событий» или «сферы Шварцшильда» с окружающей средой практически не взаимодействуют.

Большой Адронный Коллайдер теоретически может создать чёрную дыру путём столкновения двух частиц лоб-В-лоб на огромных скоростях, что может спровоцировать коллапс с образованием квантовой чёрной дыры. Спустя очень малый промежуток времени от потери массы при излучении Хоукинга дыра взорвётся, оставив в детекторе следы фейерверка частиц.

Дело в том, что в соответствии с работами того же Хоукинга, взрыв чёрной дыры наступает при потере массы до 1000 тонн, а квантовая дыра изначально образованная двумя протонами имеет максимальный энергетический эквивалент массы порядка 10 – 20 кг (E=mc**2). Соответственно, все страшилки о том, что дыра «вывалится из коллайдера, докатится до центра земли и медленно её всосёт» просто смешны.

Более того, космическое излучение высокой энергии, состоящее из протонов или атомных ядер может порождать в атмосфере при столкновениях до ста квантовых чёрных дыр в год!

И что самое смешное, обыватель, услышав слово «чёрная дыра» и узнав только о существовании их астрофизических, уверовал в то, что два протона весят столько же, столько огромная звезда (150 солнечных масс вместе со всеми нашими планетами)! Даже фильм про это сняли. «Конец света» называется.

Если хотите узнать о чёрных дырах и вообще эволюции звёзд как таковых, рекомендую книгу Льва Мухина «Мир астрономии», где всё изложено в научно популярной форме и с иллюстрациями.

Байка 2: Странное вещество.

Когда массивная звезда умирает, в её центре в результате протекавших миллиарды лет реакций термоядерного синтеза образуется ядро из тяжёлых элементов. В какой-то момент ядро теряет стабильность и под действием напряжения гравитационного поля начинает быстро сжиматься – коллапсировать. Происходит взрыв – сброс внешних оболочек, что мы можем наблюдать как резкое увеличение светимости – сверхновую звезду. В момент вспышки яркость такой звезды сравнима с яркостью галактики. Ну а ядро либо максимально сжимается образуя нейтронную звезду, либо продолжает коллапсировать уже до состояния «чёрной дыры». Нейтронная звезда, как не трудно догадаться, практически целиком состоит из нейтронов, с небольшой примесью протонов и электронов. Сами по себе нейтроны нестабильны, и в свободном состоянии распадаются за 15 минут, но при огромных давлениях даже во внешнем слое звезды они становится устойчивыми. Давление во внутренних слоях настолько чудовищно, что вещество ядра по плотности на порядок превосходит плотность атомного ядра. По одной из гипотез, в таких условиях могут образовываться более тяжёлые частицы – гипероны, K-мезоны (каоны), по другой же – образовываться кварковое вещество. Адроны, в том числе и нуклоны (протон и нейтрон — частицы из которых состоят атомные ядра), в свою очередь состоят из кварков. Обычно кварки поодиночке не существуют, а тройками входят в состав адронов. Так вот, при таких плотностях адроны прилегают друг к другу вплотную и могут обмениваться кварками! То бишь границы между частицами нарушаются, и в ядре образуется вещество, состоящее из свободных кварков! Почему странное? Потому что в ядре нейтронной звезды находятся и странные кварки (s-кварки) а странность – это квантовое число для описания короткоживущих частиц (аромат). Проявление чувства юмора учёных. Ароматов у кварка всего четыре: странность, очарование, прелесть и истинность =)

Самое интересное может произойти дальше. История повторится, ядро нейтронной звезды коллапсирует и произойдёт сброс нейтронной оболочки – так называемая кварковая сверхновая! Астрономы Denis Leahy и Rachid Ouyed предполагают, что именно кварковую новую они и наблюдали в 2006 году. Эта сверхновая на два порядка превосходила по яркости все сверхновые, когда-либо наблюдавшиеся. Нейтронное вещество оболочек разогналось при взрыве до субсветовых скоростей, и, столкнувшись с ранее сброшенной оболочкой звёздного вещества, породило ярчайшее свечение.

Так в чём же видят опасность? Дескать, при огромных энергиях коллайдера кроме чёрной дыры может образоваться и странное вещество. А странное вещество, взаимодействуя с веществом окружающим тоже превратит его в странное, и таким образом кварковая капля поглотит всю планету.

По расчётам, кваркового вещества должно было остаться немало и в результате Большого Взрыва. Теоретически, осколки – страпельки (strangelets) должны летать в пространстве и до сих пор. Так почему же мы не наблюдаем превращения всего окружающего вещества в странное? Так вот, цепной реакции происходить не будет, ибо квантовая материя будет отталкивать обычную за счёт наличия поверхностного заряда. Чтобы создать подходящие условия и преодолеть отталкивание, необходимо увеличить плотность материи до плотности ядра нейтронной звезды, что сами понимаете, практически нереально – спрессовать миллиарды тонн вещества в объём кубического сантиметра мы не можем. А вот астрономы Вебер и Гледеннинг разработали модель «странных карликов». Это звёзды, содержащие кварковое вещество, но недостаточно плотные, чтобы образовать свободные кварки. А вот если туда залетит страпелька – там и начнётся цепная реакция, ибо условия подходящие.

Байка 3: Магнитный монополь или монополь Дирака.

Теоретически – монополь это частица, несущая положительный или отрицательный магнитный заряд. Его существование предсказано Дираком в 1931 году. До сих пор магнитные монополи не обнаружены, хотя должны были бы образовываться непрерывно, так как теоретически генерируются космичечским излучением высоких энергий. Либо он не существует, либо крайне редок.

В чём его опасность? Этот редкий монополь будет рыскать в пространстве, пока не встретится с монополем противоположного заряда.

Ну а сточки зрения современной электродинамики магнитных зарядов вообще не существует.

С той же вероятностью можно ожидать образования в коллайдере Ктулху, который начнёт поедать мозги населения планеты или лемовских вероятностных драконов.

Байка 4: Антивещество.

Байка – следствие романа Дэна Брауна «Ангелы и демоны», в котором сумасшедший кардинал, чтобы стать римским папой(!) удумал взорвать Ватикан(!!) колбой антивещества(!!!) похищенной из ЦЕРН(!!!). По ходу романа ещё выясняется, что центр ядерных исследований ещё и является изобретателем интернета, а так же страшной древней сектой. Как всегда, обыватель склонен сбрасывать всё непонятное в одну корзину, будь то точная наука, мистика, история.

Что такое антивещество? Это вещество с такими же свойствами, но состоящее из античастиц – двойников обычных элементарных частиц, но с прямо противоположными характеристиками (заряды, квантовые числа). Предсказаны они тем же Дираком, а в 1932 году и открыты экспериментально. При столкновении частицы и античастицы происходит их аннигиляция с выбросом огромного количества энергии.

Так вот, антивещество было впервые синтезировано в ЦЕРН в 1965 году (ядро анти-дейтрона), позже, в 1995, там же синтезирован полноценный атом антиводорода, состоящий из антипротона и позитрона, ну а сейчас его уже наработано достаточное для изучения количество. Аннигиляция столь малых масс регистрируется как мелкая вспышка, а нарабатывать и хранить антивещество даже граммами – не хватит ресурсов у всей промышленности планеты. В природе античастицы рождаются при столкновении опять же высокоэнергетических космических лучей с атмосферой, в окрестностях пульсаров, при аккреции вещества на чёрные дыры.

Почему, кстати, мы не наблюдаем равномерного распределения вещества и антивещества во вселенной? По мнению Хоукинга, при Большом Взрыве их образовалось равное количество, и практически всё и вещество и антивещество аннигилировало. Остался небольшой полупроцентный излишек вещества, сохранившийся по воле случая, или вещества всё же было чуть больше изначально. Из него мы и состоим.

P.S. А в это время

Кстати, НЛП-шники сняли фильм, где свои НЛП-заскоки объясняют аж квантовой физикой. Разумеется, все посмотревшие сразу получили просветление, вдохновение и всё такое прочее. Восторги можно почитать здесь.

Лео Каганов написал матерную заметку о генетически модифицированной пище: «Так вот, товарищи: когда я вижу на упаковке продукта зеленую наклейку «Не содержит ГМО» — я НЕ ПОКУПАЮ этот товар. Потому что это полная катастрофа. Чем хуже человек изучал в школе биологию, тем больше маразма и истерики. Профессиональные генетики, биологи и пищевики почему-то спокойны.»

А я ещё ем соевый лецитин, сывороточные изоляты и расщеплённые аминокислоты и с подозрением начал относится к обычной пище =)

Далее в программе: парниковый эффект и перенаселение, экономический кризис, эпидемии, астероиды, нападения пришельцев…

• Часть 1
  

Энергетический кризис

Энергетический кризис — сейчас самая эксплуатируемая байка. Связывают его с истощением запасов нефти и в основном пугают население стран — сырьевых придатков, или стран, экономика которых целиком завязана на продаже нефти и газа. Обещают глобальный крах мировой экономики, остановку всех видов транспорта и прочие неприятные вещи. По прогнозам российских учёных нефтегазовые месторождения иссякнут через 30-50 лет. Ну, во-первых, следует сказать о том, что месторождения не иссякнут все вдруг, а на протяжении десятка лет будет наблюдаться постоянный спад добычи нефти с продолжением роста её стоимости. Во-вторых, данных прогноз касается только уже разрабатываемых запасов, а ещё корме них существуют как законсервированные скважины, например, почти все разведанные запасы нефти на территории США приберегают на «чёрный день», так и множество неразведанных на территории континентальных шельфов и морском дне. Вспомните недавний марш на северный полюс. Итого, в худшем случае, 100-150 лет на перестройку мировой транспортной и энергетической системы у нас есть.

Европа и Америка начали готовится уже давно, и автомобили на разнообразных топливных элементах и с гибридными электро-бензиновыми двигателями уже появились в свободной продаже.

Например — BMW H2R с 12 цилиндровым двигателем внутреннего сгорания мощностью 210 кВт, максимальная скорость которого составляет 300 км/ч. Или концерн General Motors, планирующий к 2012 году перевести половину всех своих автомобиле на этанол. Только в этом году в продаже появятся 11 моделей на этом топливе, и кроме того, GM ещё напрямую участвует в строительстве этаноловых заводов.

Мировым лидером сейчас по количеству автомобилей, ездящих на этаноле и биодизеле является Бразилия, где автомобилей с такими двигателями — 90%. То есть около 3 миллионов чисто этанольных двигателей и 16 миллионов заправляемых бензино-этанольной смесью. В США эта смесь называется гахозол (E-10) и используется уже 25 лет.

Самолёты как гражданские так и военные тоже без изменений не останутся — компании  Boeing совместно с BP и Royal Dutch Shell уже работают над созданием биотоплива для реактивных двигателей и обещают выпустить его в продажу уже через 5 лет, причём полностью совместимое с существующими двигателями, то есть модернизация самолётов не потребуется.

Как вы, наверное, заметили, одновременно развиваются два направления — разработка двигателей на новых видах топлива и разработка нового топлива из не нефтяных материалов для старых двигателей внутреннего сгорания. Скорее всего, переход будет столь же безболезненным, как и с парового двигателя на бензиновый, ведь паровозы и тепловозы сосуществовали достаточно долгое время.

Теперь мы подошли вплотную к проблеме подорожания продуктов питания в связи с тем, что часть сельхозпродукции уже не используется для производства пищи, и эта часть растёт. Если этанол, к примеру, добывают и не из пищевой пшеницы, то подорожание пищевой оправдывают тем, что пашни заняты «под выращивание дизеля». А на самом деле, разумеется, всё совсем не так. Почему-то в той же Бразилии доля биодизеля растёт, а продукты не дорожают. В чём же дело? А дело в том, что для производства дизеля используются пищевые отходы и жмых сахарного тростника, ранее просто выбрасываемый на свалки. Технологический процесс переработки скопирован с природного процесса получения нефти, только ускорен в миллионы раз. А компания Boeing вообще планирует часть топлива получать и водорослей, соответственно выращивать сырьё на просторах мирового океана, что, сами понимаете, пашни не затронет. Итого проблема надумана и скорее всего относится к области биржевых махинаций, особенно у нас, в стране, где биотопливо практически не вырабатывается.

Теперь перечитайте сайт выживальщика и задумайтесь, чего стоят высказывания в духе: «Биотопливо, водородное топливо — миф, созданный для того, чтобы запудрить мозги. Т.к. для производства этого топлива требуется бензин, газ, электроэнергия, то соответственно с ростом цен на эти носители также будут расти цены и на биотопливо и водородное топливо».

Поговорим о электроэнергии. Да, по мере истощения запасов нефти количество тепловых электростанций будет снижаться, со всеми благоприятными для экологии последствиями. Недаром количество закладываемых атомных электростанций в мире растёт по экспоненте, и со временем торговля делящимися материалами займёт место торговли нефтью и газом. Кстати, как раз к тому времени из ядерных отходов, которые Россия у себя решила хранить, дозреет свежая партия готового к эксплуатации топлива. Именно поэтому я лично, в отличие от безголовых псевдоэкологов, не имел ничего против ввоза их из-за границы. И ни одного несчастного случая на пути перевозок не произошло, потому что Минатом действительно серьёзно отнёсся к этому поручению.

Россия планирует построить в ближайшие 20 лет 60 АЭС, Китай — 40 АЭС в течение 15 лет с нашей помощью. А в Японии другой энергетики просто нет, только атомная. Что интересно, только в России вследствии природных условий и централизованной системы отопления существует такое понятие как тепловые атомные электростанции. То есть горячая вода для некоторых городов нагревается на АЭС.

К преимуществам этого способа выработки энергии относятся отсутствие вредных выбросов в окружающую среду (что интересно, наибольшее количество радиоактивных выбросов организуют угольные электростанции при сжигании угля), малое количество используемого топлива при возможности его повторной переработки (как раз говорил об этом выше), высокая мощность и низкая стоимость энергии. Ещё из приятных эффектов — именно на строящихся АЭС планируется выработка водорода для водородных двигателей внутреннего сгорания. Один энергоблок в день будет производить количество водорода, эквивалентное 750000 литров бензина, и таким образом постепенно в прошлое уйдёт и биодизель. Ну а если изобретут достаточно энергоёмкие аккумуляторы с большим количеством циклов перезарядки — то и двигатель внутреннего сгорания как класс уйдёт в прошлое.

О мифах — атомная энергетика сейчас уже полностью безопасна. Утечки, если и происходят, то в пределах первого-второго контуров, не выходя из защитных саркофагов. Аварии, подобные Чернобыльской, на существующих конструкциях реакторов невозможны.

Дальнейшие перспективы — в стабилизации реакции термоядерного синтеза. Скорее всего, имеет место некоторый саботаж этого направления, потому что термоядерная энергетика обещает неиссякаемый источник почти бесплатной энергии, причём на почти бесплатном топливе – дейтерии, литии, гелии-3. В настоящее время первый термоядерный реактор ITER строится совместными усилиями Франции и России. На сайте проекта можно ознакомиться с ходом работ и даже посмотреть интерактивную схему. Так же посетите сайт Российского агентства ИТЭР.

Не обойдут, конечно стороной и другие виды альтернативной энергетики. Это и приливные электростанции, и ветровые, которые я ещё в середине девяностых уже наблюдал в Германии повсеместно, и тепло земной коры и солнечная энергетика. Можно уже заглянуть в будущее и подумать об орбитальных отражателях (уже испытанных пять лет назад США) и просто орбитальных солнечных электростанциях, но я всё же решил рассмотреть только пути развития энергетики в ближайшее столетие.

Надеюсь, сегодняшняя статья помогла вам развеять некоторые навязанные как мракобесами, так и коммерческими структурами заблуждения.

Далее в программе: парниковый эффект и перенаселение, экономический кризис, эпидемии, адронный колайдер и монополь Дирака с миниатюрными чёрными дырами и странной материей, астероиды, нападения пришельцев…

Следите за обновлениями. Кстати, у меня есть RSS и подписка по электронной почте.

  Вера в конец света испокон веков исползуется множеством религий с целью запугать адептов и указать им единственный путь к спасению, либо физическому, либо духовному через приобщение к учению, в обмен на некоторые материальные блага, услуги или власть, как в случае с закопавшимися недавно до лета сектантами.

Значительно позже, человеческую дремучесть, необразованность и лень (иными качествами способность воспринимать любое апокалиптическое пророчество на веру я не могу) начали эксплуатировать разнообразные правительственные и коммерческие организации. Предсказания тоже поделились на несколько категорий по степени вреда — от полного распада планеты на атомы до всего лишь девольвации национальной валюты.

Тема как конца света так и мирового кризиса с годами только наращивает популярность. Несметное множество антиутопических фильмов и постапокалиптических игр тому доказательством.

Теория апокалипсиса

В принципе, все прогнозируемые армагеддоны, не считая религиозных, можно разделить на наступившие вследствии деятельности человека и по независящим от его деятельности факторам. Начнём с первых.

Война и/или терорризм

Самая надоевшая страшилка — это, конечно же, третья мировая война, разумеется, ядерная. Угроза, в свое время стоявшая у порога. Можно даже назвать конкретную дату — 27 октября 1962 года, день уничтожения советской зенитной ракетой американского самолёта разведчика, снимавшего пусковые площадки советских же ядерных ракет средней дальности на Кубе, пребывавших в состоянии полной боевой готовности с 25 октября. По праву этот день можно считать вторым днём рождения жизни на Земле. К счастью у Хрущёва и Кеннеди хватило мозгов пойти на взаимные уступки. Подробнее о карибском кризисе можно узнать на сайте военной литературы, например, здесь и здесь.

Сейчас идея ядерного нападения, в основном используется в качестве пугала для американского избирателя с целью увеличения бюджета военных и оправдания нападений на нефтедобывающие страны. Неужели кто то действительно верит, что Ирак способен произвести ядерную боеголовку и создать носитель, способный доставить её до США?

Вторая страшилка связана с запасами химического оружия. Скажу вам со стопроцентной уверенностью, что химоружие хранится надёжно, технологический цикл переработки не нарушается и даже несчастных случаев при переработке, не то что выбросов — нет. А касательно 250 тысяч тонн химических боеприпасов, сваленных на дно Балтийского моря — так они не протекут в ближайшем будующем, как пугают нас гринписовские пророки (наверное вы читали, моря — океаны отравятся, рыбы вымрут и всё такое), а уже вытекли =). Зная скорость коррозии, можно прикинуть, что полностью резгерметизировано уже более половины бомб и фугасов, иприт и другие ОВ успешно вытекли, подвергаются гидролизу и смешиваются с донными отложениями. На дне самообразовался огромный природный дезактиватор. Концентрации иприта в местах затопления не превышают пороговых и не оказывают воздействия на рыб и другую живность.

Пищевой кризис

Пищевой кризис — это уже реальная а не вымышленная проблема, и поэтому почти никакого внимания в прессе ему не уделяется. Единственное исключение — журнал GEO, в котором была напечатана шикарная статья о том, что популяция рыбы в мировом океане стремительно сокращается, не успевая восстанавливаться при текущих масштабах отлова. В скором времени минтай достигнет стоимости осетрины, а сами осетры исчезнут как вид.

В сельском хозяйстве ситуация ничуть не лучше, за тысячелетия использования почвы истощились и нуждаются в постоянной подпитке. Продукты уже не содержат того количества питательных веществ и мы нуждаемся в дополнителбном приёме витаминов и минералов.

Кризис этот тоже не так глобален, как его описывают журналисты. Охотящихся друг на друга с шампурами горожан, скорее всего, мы в обозримом будующем не увидим.

Благодаря статье Юлии Вишневец я узнал как вышел из положения Сингапур. Еда растёт на гидропонике, а вода проходит очистку и используется повторно.

Касательно мясных продуктов проектов тоже достаточно много. Мне больше всего понравился Свиноград — гигантская свиноферма-небоскрёб, автоматически выращивающая и забивающая свиней. Статью «Жителями города свиней могла бы насытиться вся Европа» можно прочитать на Мембране, особенно меня рассмешил абзац: «на 600-метровой высоте ведь сильный ветер, да и холодно там, и существует шанс, что свинья упадёт, и упадёт на дерево, и свиньи, бедные, будут висеть на деревьях и мучительно умирать» =))

О норвежских рыбофермах наверняка вам известно — практически все лососевые в российских магазинах родом оттуда. Рыбоферма представляет собой ограниченное сетью место во фьорде, где искуственно разводится и кормится лосось. Ну а о куриных конвеерах и окорочках упоминать и смысла нет. Не зря количество страдающих от ожирения на планете в прошлом году превысило количество страдающих от голода.

Далее — энергетический кризис, парниковый эффект, кризис мировой экономики, научные эксперименты, природные катаклизмы… Следите за обновлениями!

Напоминаю, что материалы сайта вы можете свободно использовать в некоммерческих целях с обязательной ссылкой на оригинал.

Атомные игрушки

Атомные комиксы (Мы изменили карту России)

Домашние убежища