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 星と星の間を自由に移動できる世界は、今のところSFの中にしか存在しないが、光速のスピードなら可能であると推測されている。それどころか、近い将来登場する技術と資金をつぎ込めば実現できる可能性すらある。
 これは人類に課せられた大きなチャレンジだ。だが、米カリフォルニア州エル・セグンドにある軍需企業レイセオンのウルヴィ・ユルトサーバー氏とスティーブン・ウィルキンソン氏が指摘するのは、ここで見落とされている別の側面だ。
 相対論的速度で移動するあらゆる物体は、宇宙マイクロ波背景放射の光子と相互に作用するということである。相互作用は抵抗を生み出し、宇宙船の移動速度に一定の限界をもたらす。これにより、相対論的宇宙航行のユニークな痕跡をも残すはずであり、我々の銀河の近くを突き進む乗り物があれば、現代の技術でも見ることができるという。
 宇宙マイクロ波背景放射はビッグバンの残響だ。宇宙創造の最初の瞬間に放出された光であり、宇宙が拡大するとともに広がっていった。そのため、その始まりは高エネルギーを有した短い波長の放射線であったが、今ではマイクロ波となっている。
[画像を見る]
 これは宇宙のいたるところに満ちている。宇宙にはcm3当たり400個以上の宇宙マイクロ波光子が存在するため、宇宙空間を横切る宇宙船は毎秒数兆個の光子と衝突することになる。そうした衝突は微視的なレベルで、光子が高エネルギーで核に命中しているものと考えることができる。そして、このときのエネルギーが十分に大きければ、電子-陽電子対を作り出すということは粒子物理学者の間ではよく知られた事実だ。
 ユルトサーバー氏とウィルキンソン氏の両名は、光速に近いスピードで移動する宇宙船の静止座標系には、これらの光子が高エネルギーのガンマ線として現れると指摘する。このガンマ線が電子と陽電子の静止質量よりも大きいエネルギーを有していれば、光子との衝突は電子-陽電子対を作り出すことになる。
 さらに、このプロセスでは膨大なエネルギーが散逸するという。電子-陽電子対が生み出されるごとに、1.6×10(-13)ジュールが散逸する。「仮に有効横断面積が100m2であるとすれば、そのときの散逸効果は毎秒2百万ジュールに達することになります」と両氏は説明する。
[画像を見る]
宇宙船の静止座標系では、この散逸は時間の遅れのためにさらに大きくなる。高速移動時に数秒延びると、エネルギー散逸が膨れ上がり、毎秒1014ジュールにも上る。…fullrss.net]]>
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