인간이 에너지 보호막을 만드는 데는 얼마나 걸리나요?

에너지 측면에서 이야기해보겠습니다.

에너지 쉴드는 이름에서 알 수 있듯이 에너지를 사용하여 역장이나 자기장을 생성하여 들어오는 포탄이나 고에너지 무기에 대응합니다. 이론적으로 이 힘장 또는 자기장은 충격 지점에서 최소한 포탄이나 에너지 빔만큼의 에너지를 방출할 수 있어야 합니다. 영화의 효과를 따른다면, 이 고에너지 자세로 주변 전체를 감싸야 할 수도 있습니다.

그래서 이 에너지 쉴드에 필요한 에너지는 엄청나게 크다. 120mm 포탄의 운동 에너지가 10메가줄이라고 가정할 때, 탱크가 그러한 포탄을 상쇄할 수 있는 방패로 덮여 있다면 전체 탱크에 필요한 에너지는 약 64제곱미터의 에너지 공간입니다(기준). M1 탱크의 경우 치수는 예를 들어 상단은 고려되지 않습니다. 0.12미터 x 0.12미터의 면적에 10메가줄만 방출하면 된다고 가정하면 전체 에너지 쉴드에 필요한 에너지는 거의 45,000메가줄에 달하며 이는 123,000킬로와트시, 즉 TNT 10톤에 해당합니다. .

123,000kWh의 전력은 별 것 아닌 것처럼 보일 수 있지만 이는 몇 밀리초 안에 순간적으로 소비되는 에너지일 뿐입니다. 영화 속 연기에 따르면 에너지 보호막은 최소 몇 초 또는 심지어 몇 시간 동안 지속됩니다. 몇 초 동안 지속되면 소비되는 에너지는 1,000배로 증폭되어 1억도 이상에 도달합니다! 몇 시간 동안 계속하면 3,600배 더 증폭되어 5,000억 킬로와트시 이상의 전력에 도달하게 됩니다.

삼협수력발전소의 연간 발전량은 연간 약 1000억kWh에 달하며, 연간 발전량은 탱크가 10분간 에너지 쉴드를 유지하기에 충분한 것으로 추산된다. 이 에너지는 실제로 TNT 1천만톤에 해당하는 수소폭탄과 맞먹는다.

즉, 탱크를 10분 동안 보호하려면 1,000만톤 수소폭탄의 에너지가 소모되어야 한다는 뜻이다. 수소폭탄만 던져도 맛있지 않을까요? (타오 무젠)

에너지 쉴드는 공상과학 영화에서 흔히 볼 수 있는 것으로, 성간 우주선의 표준 장비로도 알려져 있으며, 다양한 중요 건물과 무기의 표준 장비이기도 합니다. 에너지 쉴드는 모든 물체나 외부 세계의 에너지 공격에 저항합니다.

인간은 이 기술로부터 얼마나 멀리 떨어져 있을까?

이 분야의 현재 기술은 이론적 추측의 초기 단계에서는 별점이 없습니다.

영화에서는 영화를 좀 더 멋있게 만들기 위해 에너지 쉴드가 순간적으로 세워지는 것을 보았는데, '스타워즈'에서는 이런 쉴드가 표면에서 파란색과 녹색 빛을 발산했습니다. 이 쉴드는 대규모 함대의 공격에도 수십 시간을 견딜 수 있습니다. 에너지 쉴드를 세우려면 먼저 센서와 발전기가 필요합니다. 센서는 외부로부터 위협을 받고 발전기는 에너지 장을 생성합니다.

에너지장은 정확히 무엇을 달성하기 위해 사용될 수 있나요?

운동 에너지 공격이나 외부 세계의 에너지 공격을 해결하는 방법은 무엇입니까? 지난 몇 년 동안 Boeing Company는 전자기 아크 감쇠 충격파라는 특허를 신청했습니다. 이 조밀한 공기층에 폭발에 의해 발생된 충격파가 전파되면 전파에너지가 급격히 감소하여 보호효과를 얻게 되지만, 이는 충격파를 약화시킬 뿐입니다.

키네틱 공격으로는 막을 수 없습니다.

또한 레이저 무기는 현재는 물론 미래에도 흔히 사용된다. 레이저 무기의 공격 속도는 빛의 속도로, 집중된 에너지가 높아 표적을 쉽게 파괴할 수 있다.

에너지 보호막에 필요한 에너지는 어디서 오는 걸까요? 공격에 저항할 만큼 엄청난 양의 에너지를 어떻게 모을 수 있을까요? 공상과학 영화의 아이디어는 모두 훌륭하지만요. , 현실은 매우 말랐습니다.

사실 에너지 쉴드는 주로 SF영화나 TV드라마에 존재한다. 현실화하려면 아직 갈 길이 멀다는 생각이 든다.

우선, 매우 안정적인 형태로 물체 주위에 광자를 고정시키는 것은 아마도 얼마나 많은 에너지가 필요한지의 문제가 아니라 기술적 차원의 문제일 것입니다.

우리 인간은 현재 1차 우주 문명의 후기 단계에 있으며, 광자를 제어하는 ​​것은커녕 지구상의 에너지를 충분히 활용하지도 못하고 있습니다.

우리가 에너지를 활용하고 사용하는 방법은 아직 매우 간단하며, 다양한 물질에 대한 이해도 아직 초기 단계입니다.

에너지 쉴드와 비슷한 것을 만들기에는 아직 멀었지만, 사실 인간은 에너지 쉴드와 비슷한 것을 연구해 왔습니다.

한 연구팀이 우주의 각종 치명적인 광선으로부터 우주비행사를 보호하기 위해 인공지구의 자기장과 유사한 장치를 연구하고 있다.

영국과 포르투갈 과학자들은 수학적 모델을 사용해 우주선을 보호하기 위해 직경 수백 미터의 '인공 자기장 거품'을 만드는 것이 가능하다는 것을 계산했습니다. 물론 이것은 모두 실험 단계이며 실패할 수 있습니다. 그것을 구현하는 것은 여전히 ​​​​문제입니다.

또한 포인컴퍼니는 2015년에 특허를 획득했다고 한다. 이 특허 기술은 폭발로 인한 충격파에 저항하는 기술로 충격을 약화시킬 수 있는 플라즈마장이라고 한다. 폭발 후 파도. 보잉의 이 기술은 주로 레이저와 같은 에너지 무기에 저항하기 위해 군대에서 사용될 것입니다.

간단히 말해서, 에너지 보호막은 이득보다 약간 더 중요할 것입니다. 미래에는 기술적인 측면에서 획기적인 발전을 이루겠지만 현 단계에서는 현실적이지 않습니다.

진정한 에너지 쉴드는 왜곡된 공간에 의해 형성된 저광속 구역입니다.

실드 영역에 진입하는 물체의 속도가 저조도 영역의 C 값보다 클 경우 물체는 순수한 에너지로 변환됩니다.

이론적으로는 가능하지만 실제로는 곡률 엔진을 먼저 개발해야 합니다.

이 문제는 처리하기가 더 어렵습니다!

'곡률 엔진'은 현재 이론적으로만 관련 있는 개념이기 때문에 엔진은 앞쪽 공간을 압축하고 뒤쪽 공간을 확장함으로써 수 광년 떨어진 목적지를 앞쪽으로 '당길' 수 있습니다.

에너지 보호 쉴드는 곡률 엔진의 뒷부분이 하는 일이다. 공간의 곡률을 확장하면 공간에서 빛의 속도가 0에 가까워집니다.

이는 물리적 관점에서 볼 때 합리적인 접근 방식이지만 현재로서는 공간의 곡률을 변경할 수 있는 기능이 없습니다.

물론, 우리는 아직 이러한 소위 공학적 순수 이론의 실현에서 너무 멀리 떨어져 있습니다. 따라서 에너지 쉴드와 같은 슈퍼 공상 과학적인 것들은 현재 말하고 있습니다 —— 여전히 환상입니다.

많은 SF 작품에서 에너지 쉴드는 모든 공격을 무시할 수 있지만, 실제로는 에너지 쉴드로 보호되는 모든 것이 외부 세계의 피해로부터 보호될 수 있습니다.

현실에는 이런 첨단 에너지 쉴드가 없지만, 지금 없다고 해서 앞으로도 없을 것이라는 뜻은 아니다. 미래에 대해 오늘 논의해 보겠습니다. 모든 공격을 무시할 수 있는 이러한 에너지 보호막이 과학적 근거가 있습니까?

보통 우리는 에너지 쉴드를 역장이라고 생각하는데, 우주에는 4가지 기본 힘이 있는데, 그 중 핵에는 강한 상호작용력과 약한 상호작용력이 숨겨져 있다. 매우 낮고 방향이 잘못되었습니다. 따라서 에너지 쉴드가 역장인 경우 유일한 옵션은 전자기력입니다.

사실 우리 각자는 지구 자기장이라는 거대한 에너지 보호막 안에 ​​있습니다. 태양은 우리에게 빛과 열을 제공하면서도 많은 양을 방출합니다. 강한 자기장의 보호 없이는 우리가 생존하기 위해 의존하는 대기가 사라지고 지구에는 더 이상 생명체가 존재하지 않을 것입니다.

그러나 모든 물질이 전자기력의 영향을 받는 것은 아니기 때문에 아무리 전자기력이 강하더라도 "모든 공격을 무시"할 수는 없습니다.

전하 입자가 자기장의 영향을 받는다는 것은 누구나 알고 있습니다. 강한 자기장은 자기 주위를 움직이는 전하 입자의 수가 충분할 경우에도 발생합니다. 속도가 충분히 빠르면 장벽이 형성될 수 있으며, 장벽은 자기장 중첩을 통해 어떤 형태로든 형성될 수 있습니다.

이론적으로 위에서 언급한 에너지 쉴드는 전자기적 원리를 바탕으로 모든 공격에 저항할 수 있는데 물리적인 운동에너지 공격도 방어할 수 있을까? 어디 보자.

위 그림은 상대성이론의 운동에너지 공식(여기서 m0는 정적 질량, c는 빛의 속도 상수, v는 물체의 속도)을 나타낸 것으로, 물체의 속도는 빛의 속도에 무한히 가깝기 때문에 운동에너지도 무한히 증가합니다. 이 원리에 따르면 자기장을 사용하여 하전 입자를 매우 빠른 속도로 가속할 수 있으므로 각 입자는 매우 높은 운동 에너지를 전달할 수 있습니다.

공격하는 개체가 이 에너지 쉴드와 접촉하면 수많은 고속 대전 입자가 운동 에너지를 쏟아부어 폭발로 인해 생성된 파편이 즉시 분해되고 폭발합니다. 고에너지 입자는 보호막 외부에서 차단되고, 폭발로 인해 방출된 에너지의 일부는 이러한 입자에 흡수되어 자체 운동 에너지로 변환되고, 나머지 부분은 주변 공간으로 소산됩니다.

에너지 사용 효율의 관점에서 볼 때, 이 에너지 쉴드의 하전 입자는 항상 매우 빠른 속도를 가져서는 안 되므로(결국 너무 많은 에너지를 소비하므로) 높이 A 민감도도 필요합니다. 그리고 대전 입자가 쉴드의 어느 위치에서 언제 어느 정도 가속될지 결정할 수 있는 지능형 조기 경보 시스템이 포함됩니다. 이것이 일부 공상 과학 소설에서 에너지 보호막이 일반적으로 투명에 가깝고 공격을 받으면 갑자기 밝아지는 이유일 수 있습니다.

그렇다면 인간은 에너지 보호막을 만드는 데 어디까지 갈 수 있을까요?

위의 설명에서 우리는 이 에너지 쉴드에는 두 가지 주요 요구 사항이 있음을 알 수 있습니다. 첫 번째는 강력한 에너지이고 두 번째는 성숙한 자기 감금 기술입니다. 이 두 가지 사항이 전류 제어 가능 코어에 있습니다. 이미 핵융합 기술의 프로토타입입니다. 현재 제어 가능한 핵융합을 달성할 가능성이 가장 높은 토카막 고리 장치는 본질적으로 하전 입자를 제어하기 위해 자기장을 사용합니다.

그러므로 제어 가능한 핵융합 기술이 숙달되면 이 에너지 보호막을 만들기 위한 두 가지 주요 요구 사항이 기본적으로 충족되면 시간이 지나면 우리 인간은 에너지와 같은 첨단 기술을 보유할 수 있게 될 것입니다. 방패.

현재 상황으로 볼 때, 인류가 통제 가능한 핵융합으로 가는 길은 여전히 ​​어려움으로 가득 차 있습니다. 낙관적인 추정은 수십 년이 걸릴 수도 있고, 비관적인 추정은 수백 년 이상이 걸릴 수도 있습니다...

가치가 있는 것 중 하나입니다. 언급할 점은 과학자들이 우주에 음에너지를 가진 이상한 물질이 있을 가능성이 있다고 추측하고 있다는 것입니다. 이 물질은 가상의 질량을 가지며 중력과 동일한 특성을 가지지만 반대 방향으로 반중력을 생성할 수 있습니다. 이는 인간이 이 이상한 물질을 발견하면 보호 대상 주변의 공간에 강력한 반발장을 생성하여 외부 세계의 모든 물질을 "우회"시켜 모든 공격을 무시할 수 있음을 의미합니다.

에너지 쉴드와 같은 검은 기술은 공상과학 작품에만 등장하는데 현실적으로 이런 종류의 방어 제품을 개발하는 것은 쓸모가 없어 보입니다. 킹 오브 랜드 워 탱크의 경우를 예로 들 수 있습니다. 기본적으로 탱크 방어구와 동일합니다. 단지 공격에 저항하는 장벽일 뿐입니다. 에너지 쉴드를 사용하는 경우에도 여전히 에너지를 지속적으로 출력해야 합니다. 분명히 강철 층을 매달아 두는 것은 경제적이지 않습니다. 강판은 불량률이 거의 없습니다. 물론 SF 작품의 경우 화려할수록 기술의 발전을 더 잘 반영할 수 있습니다. 영화에 반영된 에너지 쉴드를 보면 에너지 쉴드가 매우 강한 역장이나 에너지 쉴드와 비슷하다는 것을 짐작할 수 있습니다. 공간 장벽을 사용하여 에너지 보호막을 만드는 두 가지 방법을 생각해 볼 수 있습니다. 하나는 중력이나 자기와 유사한 힘장을 생성하는 것입니다. 두 번째는 공간을 왜곡하여 공간 장벽을 만드는 것과 유사합니다. 먼저 첫 번째 유형에 대해 이야기해 보겠습니다. 이 힘장은 최소한 중력과 유사해야 하며 모든 물질에 영향을 미칠 수 있어야 합니다. 따라서 더 중요한 것은 강한 핵력의 강도와 중력의 폭을 가져야 한다는 것입니다. 그렇지 않으면 악당을 도울 것입니다. 이제 에너지 보호막을 생성하는 첫 번째 방법을 사용하면 인간이 물리적 이론에서 최소한 네 가지 기본 힘(즉, 중력, 강한 핵력, 약한 힘)을 완성해야 한다는 것이 분명해졌습니다. 핵력, 전자기력(전자기력)의 통일은 기술적으로 음의 물질과 음의 에너지를 생성하거나 포착할 수 있어야 합니다. 간단히 말해서, 과학자들은 적어도 70~80년 동안 네 가지 기본 힘에 대해 연구해 왔습니다. 두 번째 방법에 대해 이야기해보자. 이 방법은 실제로 SF소설 『삼체문제』에 나오는 블랙 도메인을 연상시킨다. 기사에서는 곡률 엔진이 생성한 궤적이 뒤틀린 공간이며, 이것이 궁극적인 속도라고 소개한다. 공간이 매우 낮다면 미사일이 오버슛할 때 탄두가 먼저 감속하지만 꼬리의 속도는 변하지 않고 결과적으로 탄두의 꼬리가 탄두에 부딪혀 폭발하는 것을 상상할 수 있습니다. 곡률 엔진에 대한 연구는 언론에서 흔히 볼 수 있습니다. 가장 최근의 뉴스는 물리학자 Harold White와 그의 동료들이 실험실에서 레이저를 사용하여 미세한 규모의 왜곡을 유발하는 작은 곡률 구동 장치를 실험했다는 것입니다. . 그러므로 갈 길이 멀고, 인간이 에너지 보호막을 만들려면 아직 멀었다. 일단은 재료 과학을 발전시켜 더 강력한 물리적 보호막을 만들어야 한다.

에너지 쉴드에 대한 우리의 인상은 늘 공상과학 영화의 인상과 비슷하지만 그것은 단지 예술적인 가공일 뿐이다. 물론 현재의 기술로는 SF영화와 같은 수준을 달성하는 것은 불가능하지만, 현재에도 실제로 유사한 기술이 존재한다.

지구 자기장

방패의 개념을 어떻게 이해해야 할까요? 사실, 우리 각자는 지구 자기장이 인간 생존에 미치는 중요성을 알고 있습니다. 지구 자기장이 존재하기 때문에 태양풍의 위협을 최소화할 수 있기 때문입니다. 그렇다면 이것이 지구의 에너지 보호막으로 간주될 수 있습니까?

이제부터 시작하겠습니다.

전자기 아크 감쇠 충격파

폭탄을 견딜 수 있는 에너지 보호막을 얻는 것은 아직 이르지만 적어도 두 번째 단계를 밟아야 합니다. 충격파에서 살아남을 수 있을까요?

보잉은 충격파의 전자기 아크 감쇠 방법 및 시스템에 대한 특허를 보유하고 있습니다. 근본적인 이유는 일부 심각한 충격이나 폭발 시 일부 물리적 충격은 방탄복으로 보호할 수 있지만 충격파는 보호할 수 없기 때문입니다. 그러나 강한 충격파도 치명적일 수 있습니다.

충격파가 인체에 닿는 것을 방지하고 편향시키거나 흡수하기 위해 보잉의 특허는 충격파나 굴절파의 방향을 바꾸는 것이다. 구체적인 원리는 센서를 통해 폭발을 감지하는 동시에 레이저, 마이크로파 또는 전자기 아크를 사용하여 공기를 빠르게 가열하여 폭발 에너지를 약화시키기 위해 다양한 밀도의 공기 매체를 생성하는 것입니다.

물론 아직 이 기술이 대규모로 적용되지는 않았기 때문에 아직은 노력이 필요합니다. 요컨대, 에너지 쉴드라는 용어를 영화 속 장면과 비교하고 합리적으로 다룰 수는 없습니다.

에너지 쉴드는 우리나라 고전 무한소설에서 유래됐다. 내면의 힘이 깊은 사람은 몸 주위에 일정한 기운을 형성하여 외부 물체가 몸에 해를 끼치는 것을 어렵게 만듭니다. 이후 SF 영화에서는 우주 전함의 안전을 보호하기 위해 에너지 쉴드가 자주 사용되었습니다. 그렇다면 우리 인간이 이런 첨단 기술로 에너지 방어막을 만들려면 어디까지 갈 수 있을까?

먼저 에너지 쉴드를 분석해 보면, 에너지 쉴드는 자극을 받은 후 보호받는 사람 주위에 일종의 장벽을 형성할 수 있는 일종의 물질적 장이어야 합니다. 비눗방울에는 빛이 통과할 수 있지만 다른 거시적인 물체는 통과할 수 없습니다.

현재 우리가 알고 있는 유일한 물질장은 자기장과 전기장, 또는 전자기장뿐입니다. 그렇다면 전자기장을 사용하여 에너지 쉴드와 같은 보호막을 형성할 수 있습니까? 이론적으로 전자기장은 보호 커버와 유사하게 전자기 신호를 차폐할 수 있습니다.

거시적인 물체의 경우 충전된 물체라면 보호할 수도 있습니다. 예를 들어, 지구 자기장은 태양풍의 고속 대전 입자가 지구 대기로 유입되는 것을 방지하여 지구를 매우 잘 보호할 수 있습니다. 그러나 거시적인 물체가 충전되거나 자성을 띠지 않으면 전자기장이 물체와 상호 작용할 수 없으므로 물체를 보호할 수 없습니다.

그러나 전자기장은 물질장이므로 전자기장의 에너지가 매우 높을 경우 주변 시공간에 영향을 미쳐 시공간이 어떤 형태로 변형되거나 왜곡될 수 있다. , 그리고 이 변형을 이용해 우주선을 보호하세요. 그러나 변형을 어떻게 생성하고 변형 방지 기능을 어떻게 사용할 것인지에 대한 구체적인 계획은 없습니다. 그러나 이전에는 미국에서 진행된 '필라델피아 실험'으로 인해 군함이 전자기장을 통해 시공간 이동을 일으켰다고 합니다.

그래서 일반적으로 인간은 현재 에너지 보호막을 만드는 기술을 갖고 있지 않습니다. 전자파 전체 범위를 흡수할 수 있는 물질조차도 에너지 보호막은 고사하고 성숙한 연구도 불가능합니다. 예를 들어, 미국만이 B2 스텔스 폭격기를 보유하고 있지만 다른 국가는 그렇지 않습니다. 이는 인간의 기술이 아직 매우 열악하고 공상과학 영화에서 볼 수 있는 다양한 미래 기술을 구현하기까지는 아직 갈 길이 멀다는 것을 보여준다.

영화에서와 유사한 에너지 쉴드를 구현하는 방법에는 두 가지가 있습니다.

첫 번째는 레이저 무기를 사용하여 방어해야 할 지역에 레이저 무기의 벽을 구현하는 것입니다. , 마치 우산 같은 모양이 하늘 높이 쏘아 올려 보호망을 형성합니다.

두 번째 방법은 보호가 필요한 사람을 다이슨 구체처럼 감싸는 장치를 사용하는 것으로, 다이슨 구체 주변에는 다가오는 어떤 물체라도 부숴버릴 수 있는 초고속 회전 장치가 있다. 그것에 가깝습니다.

세 번째 방법은 보호가 필요한 물체 주위에 작은 블랙홀을 설치한 뒤 미사일이 와서 블랙홀 안으로 직접 빨려 들어가는 것이다. 어느 정도 방어 효과도 달성합니다.

실현 가능성이 가장 높은 네 번째 방법은

상대방이 어떤 공격 방법을 사용해도 보호가 필요한 사람들 주위에 반물질 커버를 디자인하는 것입니다. , 그들의 긍정적인 물질과 이 반물질은 자동으로 결합되어 사라집니다. 방어효과를 얻는다고 볼 수 있습니다.

다섯 번째 유형은 각종 충격파와 각종 광선, 레이저에서 발생하는 에너지를 흡수하고, 타인이 방출하는 에너지를 자신의 무기에 저장한 후 반격할 수 있는 초에너지 저장 장치이다. 이는 Tian Long Ba Bu의 Murong Fu와 비슷합니다. 현재 열 에너지와 운동 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있는 기계에는 전기 모터가 있고 레이저 에너지를 저장하는 기계는 아직 개발되지 않았습니다.

여섯째, 어떤 무기를 막론하고 공격 자체의 효과도 파동인데, 충격파라고 부를 수 있는 파동이기 때문에 파동을 반사시키는 방어 시스템이 있어야만 한다. 어떤 물체라도 레이더파처럼 반사될 수 있습니다. 다양한 파동을 반사할 수 있는 장치를 개발해 상대의 충격파가 아무리 강해도 자동으로 반사시킬 수 있다.

마지막으로 정리하자면, 이 정도 수준의 보호막을 개발할 수 있는 국가가 공격을 받는다면, 이 보호 능력을 갖는다는 것은 행성을 파괴할 수 있는 매우 강력한 능력을 갖는 것과 다름없다. 능력, 외계인의 고향 행성에 직접 총을 쏘고 그들의 행성을 파괴하는 것이 좋습니다. 그들은 하루 종일 번식하고, 온종일 우리를 괴롭히러 옵니다.

멀지 않아요! 인간이 아광속 우주선을 설계하면 역장 보호막이 확실히 표준이 될 것입니다! 실제로 군사용으로 사용할 필요는 없습니다! 인간이 역장 방어막의 원리를 발견하기 전에 먼저 중력장이 무엇인지 명확하게 이해해야 한다고 생각합니다! 인공 중력장의 출현은 역장 방어막의 출현을 의미합니다! 핵폭발을 견딜 수 있는 유리 같은 방패를 등장시키는 SF 영화가 너무 많습니다! 많은 SF 영화에서는 그러한 방패가 어떻게 작동하는지 설명하지 않습니다! 사실 그것은 우주선 외부에 왜곡된 시공간을 인위적으로 만들어낸 것에 지나지 않습니다! 하지만 그러한 벽 같은 구조는 역동적이어야 합니다! 역장 보호막은 마치 어린아이가 거품을 부는 것과 같습니다. 거품 벽에 물질이 흐르는 것을 볼 수 있습니다.