فیزیک درست
Photo
شاید در نگاه اول به نظر برسد که پرتاب یک موشک به سمت خورشید کار راحتی است؛ بالاخره خورشید بزرگترین جرم منظومه شمسی است و جاذبه فوقالعاده شدیدی دارد. اما در واقعیت، فرستادن یک موشک به خورشید یکی از سختترین کارهای فضایی ممکن است.
اگر همین امروز یک موشک غولپیکر را مستقیماً به سمت خورشید پرتاب کنیم، سه سناریو و چالش اصلی پیش میآید:
۱. مشکل اول: سرعت زمین (چالش بزرگ پرتاب)
زمین با سرعت سرسامآور حدود ۳۰ کیلومتر بر ثانیه (۱۰۸,۰۰۰ کیلومتر بر ساعت) به دور خورشید میچرخد. موشکی که از زمین پرتاب میشود، این سرعت جانبی را به ارث میبرد.
برای اینکه موشک مستقیماً به داخل خورشید سقوط کند، باید موشکی بسازیم که بتواند شتابی منفی معادل همین ۳۰ کیلومتر بر ثانیه ایجاد کند تا سرعت حرکت مداریاش به صفر برسد و به سمت خورشید سقوط کند. انرژی لازم برای این کار، بسیار بیشتر از انرژی لازم برای خروج از منظومه شمسی است!
۲. اگر موشک به نزدیکی خورشید برسد: ذوب و تبخیر کامل
فرض کنیم موشک توانست از سد سرعت زمین بگذرد و به خورشید نزدیک شود. اتفاقی که برای آن میافتد به این ترتیب است:
در فاصله چند میلیون کیلومتری: تابش شدید خورشیدی و بادهای خورشیدی، تمام آنتنها، پنلهای خورشیدی و تجهیزات الکترونیکی موشک را از کار میاندازند.
در تاج خورشیدی (Corona): دما در این بخش به بیش از ۱ میلیون درجه سانتیگراد میرسد. البته چون چگالی این بخش کم است، گرما بلافاصله منتقل نمیشود، اما بدنه فلزی موشک (حتی اگر از تیتانیم یا تنگستن باشد) شروع به ذوب شدن میکند.
قبل از لمس سطح (فتوسفر): در دمای حدود ۵,۵۰۰ درجه سانتیگراد سطح خورشید، موشک کاملاً ذوب، تبخیر و به اتمهای سازندهاش تجزیه میشود. در واقع موشک تبدیل به پلاسما شده و جذب جو خورشید میشود.
۳. اثر این برخورد روی خورشید: تقریباً صفر!
شاید بپرسید آیا این برخورد انفجار یا تغییری در خورشید ایجاد میکند؟ اصلاً و ابداً.
جرم خورشید حدود $2 \times 10^{30}$ کیلوگرم است (یعنی ۳۳۳,۰۰۰ برابر زمین). بزرگترین موشکهای ساخت بشر در برابر خورشید، حتی کمتر از یک قطره آب در برابر کل اقیانوسهای زمین هستند. خورشید در هر ثانیه میلیونها تن ماده را از طریق همجوشی هستهای میسوزاند؛ بنابراین برخورد یک موشک برای خورشید مثل برخورد یک ذره غبار میکروسکوپی به یک قطار در حال حرکت است و هیچ اثری روی آن نخواهد داشت.
یک واقعیت جالب: ناسا در سال ۲۰۱۸ کاوشگر «پارکر» (Parker Solar Probe) را به سمت خورشید فرستاد. این فضاپیما برای نزدیک شدن به خورشید، مجبور شد چندین بار از جاذبه سیاره زهره استفاده کند تا سرعتش را کم کند. پارکر بدون اینکه داخل خورشید سقوط کند، از فاصله چند میلیون کیلومتری آن عبور میکند و به لطف یک سپر حرارتی کربنی ضخیم، اطلاعات ارزشمندی برای ما میفرستد.
اگر همین امروز یک موشک غولپیکر را مستقیماً به سمت خورشید پرتاب کنیم، سه سناریو و چالش اصلی پیش میآید:
۱. مشکل اول: سرعت زمین (چالش بزرگ پرتاب)
زمین با سرعت سرسامآور حدود ۳۰ کیلومتر بر ثانیه (۱۰۸,۰۰۰ کیلومتر بر ساعت) به دور خورشید میچرخد. موشکی که از زمین پرتاب میشود، این سرعت جانبی را به ارث میبرد.
برای اینکه موشک مستقیماً به داخل خورشید سقوط کند، باید موشکی بسازیم که بتواند شتابی منفی معادل همین ۳۰ کیلومتر بر ثانیه ایجاد کند تا سرعت حرکت مداریاش به صفر برسد و به سمت خورشید سقوط کند. انرژی لازم برای این کار، بسیار بیشتر از انرژی لازم برای خروج از منظومه شمسی است!
۲. اگر موشک به نزدیکی خورشید برسد: ذوب و تبخیر کامل
فرض کنیم موشک توانست از سد سرعت زمین بگذرد و به خورشید نزدیک شود. اتفاقی که برای آن میافتد به این ترتیب است:
در فاصله چند میلیون کیلومتری: تابش شدید خورشیدی و بادهای خورشیدی، تمام آنتنها، پنلهای خورشیدی و تجهیزات الکترونیکی موشک را از کار میاندازند.
در تاج خورشیدی (Corona): دما در این بخش به بیش از ۱ میلیون درجه سانتیگراد میرسد. البته چون چگالی این بخش کم است، گرما بلافاصله منتقل نمیشود، اما بدنه فلزی موشک (حتی اگر از تیتانیم یا تنگستن باشد) شروع به ذوب شدن میکند.
قبل از لمس سطح (فتوسفر): در دمای حدود ۵,۵۰۰ درجه سانتیگراد سطح خورشید، موشک کاملاً ذوب، تبخیر و به اتمهای سازندهاش تجزیه میشود. در واقع موشک تبدیل به پلاسما شده و جذب جو خورشید میشود.
۳. اثر این برخورد روی خورشید: تقریباً صفر!
شاید بپرسید آیا این برخورد انفجار یا تغییری در خورشید ایجاد میکند؟ اصلاً و ابداً.
جرم خورشید حدود $2 \times 10^{30}$ کیلوگرم است (یعنی ۳۳۳,۰۰۰ برابر زمین). بزرگترین موشکهای ساخت بشر در برابر خورشید، حتی کمتر از یک قطره آب در برابر کل اقیانوسهای زمین هستند. خورشید در هر ثانیه میلیونها تن ماده را از طریق همجوشی هستهای میسوزاند؛ بنابراین برخورد یک موشک برای خورشید مثل برخورد یک ذره غبار میکروسکوپی به یک قطار در حال حرکت است و هیچ اثری روی آن نخواهد داشت.
یک واقعیت جالب: ناسا در سال ۲۰۱۸ کاوشگر «پارکر» (Parker Solar Probe) را به سمت خورشید فرستاد. این فضاپیما برای نزدیک شدن به خورشید، مجبور شد چندین بار از جاذبه سیاره زهره استفاده کند تا سرعتش را کم کند. پارکر بدون اینکه داخل خورشید سقوط کند، از فاصله چند میلیون کیلومتری آن عبور میکند و به لطف یک سپر حرارتی کربنی ضخیم، اطلاعات ارزشمندی برای ما میفرستد.
🔥9🤯2
امروز ۲۰ ژوئیه، روز جهانی ماه (International Moon Day) است.
این مناسبت به یاد یک رویداد تاریخی ثبت شده است: در ۲۰ ژوئیه ۱۹۶۹ (۲۹ تیر ۱۳۴۸)، فضاپیمای آپولو ۱۱ بر سطح ماه فرود آمد و نیل آرمسترانگ به همراه باز آلدرین به عنوان نخستین انسانها قدم بر کره ماه گذاشتند. (اسم باز لایتیِر (Buzz Lightyear) در مجموعه «داستان اسباببازی» ادای احترامی است به باز آلدرین)
این مناسبت به یاد یک رویداد تاریخی ثبت شده است: در ۲۰ ژوئیه ۱۹۶۹ (۲۹ تیر ۱۳۴۸)، فضاپیمای آپولو ۱۱ بر سطح ماه فرود آمد و نیل آرمسترانگ به همراه باز آلدرین به عنوان نخستین انسانها قدم بر کره ماه گذاشتند. (اسم باز لایتیِر (Buzz Lightyear) در مجموعه «داستان اسباببازی» ادای احترامی است به باز آلدرین)
🌚8
Forwarded from روحنوازانه
روحنوازانه
گر به سر میگردم از بیچارگی، عیبم مکن! چون تو چوگان میزنی، جرمی نباشد گوی را... #سعدی
اولین صرف نظر از جرم تاریخ توسط شیخ اجل!
😁15😢3
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
🚀 ثبت تصویر پرتاب استارشیپ از خاک مکزیک
🔹 پرتاب دوم استارشیپ، بزرگترین موشک شرکت اسپیسایکس (۱۲۱ متری) متعلق به ایلان ماسک، از زاویه دید ناظران در خاک مکزیک به ثبت رسید.
🔹 پرتاب دوم استارشیپ، بزرگترین موشک شرکت اسپیسایکس (۱۲۱ متری) متعلق به ایلان ماسک، از زاویه دید ناظران در خاک مکزیک به ثبت رسید.
🔥19
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
#سیاهچاله چیست؟
در قلب کیهان، جایی هست که حتی نور هم نمیتواند فرار کند.
سیاهچاله ناحیهای از فضا-زمان است که انحنای گرانشی آن به قدری شدید است که هیچ چیز — نه ماده، نه تابش، نه نور — نمیتواند از آن بگریزد. مرز این ناحیه را «افق رویداد» مینامیم.
شرط تشکیل افق رویداد اینجاست که سرعت فرار از سطح جسم برابر سرعت نور شود:
v_esc = sqrt(2GM/r) = c
از این رابطه، شعاع شوارتزشیلد به دست میآید:
r_s = 2GM / c^2
برای خورشید، این شعاع حدود ۳ کیلومتر است — یعنی اگر تمام جرم خورشید در کرهای به شعاع ۳ کیلومتر فشرده میشد، سیاهچاله میشد.
سیاهچالهها معمولاً از فروپاشی ستارگانی با جرم بیش از ۲۰ برابر خورشید متولد میشوند. در مرکز آنها یک «#تکینگی» وجود دارد — نقطهای که چگالی به بینهایت میرسد و قوانین فیزیک کلاسیک دیگر کار نمیکنند.
در قلب کیهان، جایی هست که حتی نور هم نمیتواند فرار کند.
سیاهچاله ناحیهای از فضا-زمان است که انحنای گرانشی آن به قدری شدید است که هیچ چیز — نه ماده، نه تابش، نه نور — نمیتواند از آن بگریزد. مرز این ناحیه را «افق رویداد» مینامیم.
شرط تشکیل افق رویداد اینجاست که سرعت فرار از سطح جسم برابر سرعت نور شود:
v_esc = sqrt(2GM/r) = c
از این رابطه، شعاع شوارتزشیلد به دست میآید:
r_s = 2GM / c^2
برای خورشید، این شعاع حدود ۳ کیلومتر است — یعنی اگر تمام جرم خورشید در کرهای به شعاع ۳ کیلومتر فشرده میشد، سیاهچاله میشد.
سیاهچالهها معمولاً از فروپاشی ستارگانی با جرم بیش از ۲۰ برابر خورشید متولد میشوند. در مرکز آنها یک «#تکینگی» وجود دارد — نقطهای که چگالی به بینهایت میرسد و قوانین فیزیک کلاسیک دیگر کار نمیکنند.
🔥10
فیزیک درست
دوست خوبم هاکر 👀 پی دی اف !
دوست خوبم
هاکر سحرخیزی که باهام خاطره داره 🙄
اونم با اپ اندروید
هاکر سحرخیزی که باهام خاطره داره 🙄
اونم با اپ اندروید
😁25