Отвечаем на ваши гипотетические вопросы с точки зрения физики

Соблюдение обеспечивается радаром

Оригинал: Enforced by Radar

Время от времени вижу на знаках с ограничениями скорости надпись «radar enforced» («соблюдение обеспечивается радаром»), и не могу не спросить: насколько мощными должны быть радиоволны, чтобы не дать автомобилю превысить скорость, и что произойдет, если попробовать это сделать?

— joausc

Радиоволны оказывают на мир воздействие.

Небольшое воздействие. Передающее устройство обыкновенного мобильного телефона давит на предметы вокруг себя с силой где-то в одну миллиардную ньютона. А это значит, что для поднятия в воздух снежинки потребовались бы совместные усилия нескольких триллионов мобильников. Давление от одного телефона даже ощутимо не притормозило бы ее.

При правильных обстоятельствах конвекция от теплого телефона вполне может изменить направление снежинки.

Если бы телефон все же излучал достаточно энергии, чтобы приподнять снежинку силой радиационного давления, мощность в пару киловатт, проходящая сквозь эту снежинку, быстро превратила бы ее в дождевую каплю, а ту — в пар, а пар — в наименьшую из ваших проблем.

Я думала, с этим тарифом у нас неограниченная левитация снежинок.

Судьба снежинки намекает на проблемы, с которыми столкнется наш автомобиль.

Чтобы остановить машину весом в тонну давлением радиоволн, радар должен излучить около двух триллионов джоулей — энергию маленькой атомной бомбы[1].Формула для этого вычисления проста: необходимая энергия равна желаемому изменению скорости (скажем, 30 км/ч), умноженному на массу автомобиля и скорость света. А поскольку излучение не будет поглощено или отражено машиной полностью, энергии понадобится еще больше[2].Тот факт, что какая-то часть энергии будет отражена, упрощает жизнь, ведь за счет этого удвоится созданный излучением импульс. Именно поэтому простые солнечные паруса делают белыми, а не черными. Больше об отражательной способности разных материалов можно прочитать в одном из ужаснейше отсканированных PDF на моей памяти.

Ну, а еще ваш радар испарит машину. Это проблема, с одной стороны, но это же и решение. Даже если бóльшая часть энергии будет отражена, поглощенная ее часть превратит материалы автомобиля в газ или плазму. Расширяющееся облако окажет гораздо более сильное давление на машину, чем само излучение[3].Это явление под названием абляция уничтожило для нас Луну в «Что если» № 13 «Лазерная указка». Это удобно — ведь нам и близко не понадобится столько энергии для остановки машины, как если бы действовало только радиационное давление.

Есть и еще более простые способы замедлить автомобиль с помощью излучения. Например, можно нацелить луч радара на шины и расплавить их, или использовать электромагнитное излучение, чтобы вырубить электронику машины. Можно вообще ослепить водителя лазерной указкой в надежде, что он сам рефлекторно притормозит.

Разумеется, всё это вам не нужно. Если вы задались целью просто замедлить автомобиль, а не ловить нарушителей, вашему радару вообще не понадобится мощность. Можете просто встать на обочине у полицейской машины, держа в руках бутафорский радар.

Он всю жизнь ждет вопроса «Какой у тебя знак?», но никто не задает его.

Да и вообще, радар, способный останавливать машины радиационным давлением, был бы эквивалентен атомному оружию, а отвечать атомными ударами на превышение скорости — пожалуй, перебор. Это сработало бы, — буквально, — но заодно уничтожило бы нарушителя, полицейского, дорогу и весь остальной поток машин в радиусе нескольких километров[4].И еще такие меры заставили бы водителя нарушить скоростной режим сразу во всех направлениях.

Впрочем, видимо, использовать радар апокалипсиса и не пришлось бы; сама угроза атомного удара по водителям уже предотвратила бы нарушения.

Вы только вдумайтесь: возможно, именно на это те дорожные знаки и намекают.

Подсказка потенциальным нарушителям: поскольку стелс-технология бомбардировщиков B-2 задействует материалы, поглощающие радиолокационое излучение, они особенно уязвимы для радарных лучей смерти.