Отвечаем на ваши гипотетические вопросы с точки зрения физики

К Солнцу

Оригинал: Into the Sun

Однажды, когда мне было лет восемь, я разгребал снег морозным деньком в Колорадо и хотел, чтобы можно было мгновенно переместиться на поверхность Солнца, только на наносекунду, и тут же вернуться назад. Я думал, что этого времени как раз хватит, чтобы согреться и не обжечься. А что произошло бы на самом деле?

— Эй-Джей, Канзас-Сити

Хотите — верьте, хотите — нет, но вы бы даже не согрелись.

Температура на поверхности Солнца приблизительно 5 800 K[1],Или °C. Когда в значении температуры много цифр, это уже не важно. плюс-минус. Если пробыть там какое-то время, вы превратитесь в пепел, но наносекунда — это не так уж долго. За это время свет успеет пройти почти ровно один фут[2].Световая наносекунда — это 0,29981 метра, что возмутительно близко к футу. Я думаю, неплохо было бы переопределить фут как ровно 1 световую наносекунду. Ведь в мире так не хватает путаницы с единицами.Это поднимет очевидные вопросы вроде «Переопределять ли нам и милю, чтобы она продолжала равняться 5 280 футам?» и «Переопределять ли дюйм?» и «Постойте, зачем мы этим занимаемся?». Но кто-нибудь с этим разберется, думаю. Я здесь просто подбрасываю идеи.

Программист-первопроходец Грейс Хоппер на своих презентациях раздавала слушателям «наносекунды проволоки» и показывала их контраст с громадной катушкой, изображавшей микросекунду проволоки.

Я предположу, что появитесь вы лицом к Солнцу. Вообще, смотреть прямо на Солнце не стоит, но этого сложно избежать, когда оно заполняет целых 180 градусов обзора.

Чтобы ни у кого не возник такой соблазн, можно попробовать повесить табличку «Окрашено».

За эту наносекунду ваши глаза получат микроджоуль энергии.

Микроджоуль света — это не много. Если уставиться в компьютерный монитор с закрытыми глазами, а потом быстро открыть их и снова зажмуриться (моргнуть наоборот[3]),Есть для этого название? Должно быть какое-нибудь слово! ваши глаза получат примерно такое же количество света, как за наносекунду пребывания на Солнце.

За эту наносекунду на Солнце фотоны проникнут в глаза и доберутся до клеток сетчатки. Потом, в конце наносекунды, вы окажетесь дома. А клетки сетчатки еще даже не начнут реагировать. В течение нескольких следующих миллионов наносекунд (миллисекунд) они, поглотив немного световой энергии, включатся в работу и примутся посылать сигналы мозгу о том, что что-то произошло.

Да знаешь, наверное ничего особеного. ЭЙ, что это там такое малюсенькое летает?!

Вы проведете на Солнце наносекунду, но ваш мозг заметит это только через 30 000 000 наносекунд. Вы увидите только вспышку. Она продлится гораздо дольше, чем ваше пребывание на Солнце, и угаснет только после того, как успокоятся клетки сетчатки.

Кожа поглотит совсем немного энергии — примерно 10-5 джоулей на см2 незакрытой кожи. Для сравнения, по стандарту IEEE P1584, процитированному на ArcAdvisor.com, секунда в синем окислительном пламени бутановой горелки дает пальцу 5 джоулей на см2 кожи, что грозит ожогом второй степени. Тепла, полученного за время вашего путешествия на Солнце, будет на пять порядков меньше. Вы не заметите ничего, кроме слабой вспышки.

Но что, если у вас сбились координаты?

Поверхность Солнца относительно прохладная. Тут, конечно, пожарче, чем, скажем, в Финиксе[источник?], но по сравнению с ядром — прямо-таки холодно. На поверхности несколько тысяч градусов, а внутри — несколько миллионов[4].Корона — разреженный газ над поверхностью — тоже разогрета до нескольких миллионов градусов, и никто не знает, почему. Что, если провести наносекунду там?

Частичное солнечное затмение — это когда Земля проходит перед областью Солнца, скрытой очками.

По закону Стефана — Больцмана можно рассчитать, сколько тепла на вас обрушится, пока вы будете внутри Солнца[5].Кроме всего прочего, есть еще прямое воздействие летающих вокруг тяжелых частиц, протонов и прочих, но излучение внесет решающий вклад.Я обману систему и задам собственный вопрос: как вообще работают эти наши перемещения?Процесс телепортации, по идее, каким-то образом избавляется от вещества в конечной точке маршрута, чтобы не смешать путешественника с тем, что было на его месте раньше. Проще всего было бы обменивать материю между двумя точками. Капитан Кирк перемещается на планету, а порция воздуха Капитан-Кирковского объема перемещается на Энтерпрайз.Итак, что же произойдет, если часть солнечного ядра размером с Эй-Джея переместится в заснеженный Колорадо и останется там?Протоны внутри Солнца мечутся со скоростью примерно 350 км/с (что по странным и глубинным причинам составляет приблизительно половину второй космической скорости для Солнца на этой глубине). Освободившись от своего раскаленного соседства, все протоны хлынут наружу, распространяя вокруг световую и тепловую энергию. Величина этой энергии будет находиться где-то между здоровенной бомбой и небольшим ядерным оружием. И расклад не самый удачный. Норма IEEE P1584B для ожогов второй степени будет превышена после одной фемтосекунды в Солнце[6].Хотя это не будет считаться ожогом второй степени, пока не пройдет еще несколько пикосекунд, поскольку определение ожога второй степени подразумевает повреждения нижележащих слоев ткани. Чтобы добраться до них, первых нескольких фемтосекунд свету не хватит. Наносекунда — время, которое вы там проведете — равна 1 000 000 фемтосекунд. Добром это не кончится.

Есть и хорошие новости: глубоко внутри Солнца фотоны, переносящие энергию, имеют очень малую длину волны — в большинстве своем они являются смесью из того, что можно назвать жестким и мягким рентгеновским излучением[7].<намек_на_книгу_что_если>
Интересно, чего во Вселенной больше: фотонов мягкого рентгеновского излучения или жесткого?
</намек_на_книгу_что_если>
А это значит, что они проникнут в ваше тело на разные глубины, разогреют внутренние органы и ионизируют ДНК, нанеся тем самым необратимый урон еще до того, как обжечь вас. Вот я оглядываюсь и вижу, что начал этот абзац словами «есть и хорошие новости». Не знаю, зачем я так поступил.

Я просто надеялся, что ли.

В греческом мифе Икар подлетел слишком близко к Солнцу, жар расплавил воск в его крыльях, он упал и разбился насмерть. Но «плавление» — это фазовый переход, то есть функция температуры, меры внутренней энергии, которая определяется как сумма случайных колебаний энергии по времени. Его крылья расплавились не потому, что он подлетел слишком близко к Солнцу, а потому что он пробыл там слишком долго.

Заглядывайте ненадолго, крохотными наскоками — и сможете побывать где угодно.

При следующем подъеме он врежется в чайку, летящую навстречу со скоростью 320 км/ч.