The Spacetime Metric

Wiek 8–12 · około 6 minut

Składamy całą układankę

Gdyby każdy element zadziałał, co ludzie mogliby naprawdę zbudować?

Wielka idea

Łańcuch jest tylko tak mocny jak to jedno ogniwo, którego nikt nie sprawdził.

filar
Główna część podtrzymująca wielki pomysł, tak jak nogi podtrzymują stół.
element wykonawczy
Ta część, która naprawdę pcha. Rączka, przełącznik, silnik.
najsłabsze ogniwo
W łańcuchu kroków to ten najbardziej chwiejny decyduje, ile wart jest cały plan.

Gdyby każdy element zadziałał, co ludzie mogliby naprawdę zbudować?

Poznałeś już sporo elementów. Niespokojną pustą przestrzeń. Zbiór zasad opisujący odległość. Światło zrobione przez potrząsanie lustrem. Fuzję ukrytą wewnątrz bryłki metalu. Zmarszczkę w dywanie niosącą kulkę.

Czas rozłożyć je wszystkie razem na stole. I czas powiedzieć zupełnie uczciwie, co z nich razem wychodzi.

Dziecko na szczycie wzgórza o zachodzie słońca podnosi ostatni element wielkiej układanki przedstawiającej gwiaździste niebo, spokojne morze, świecące pudełko i unoszący się srebrny krążek, a obok są pies i latawiec.
Każda lekcja w tej książce to jeden element układanki: morze przestrzeni, świecące pudełko, unoszący się krążek, iskry w metalu. Nikt nie ma jeszcze ostatniego elementu. Może znajdziesz go ty.

Co wiemy na pewno

Statek, który porusza samą przestrzenią, potrzebowałby trzech filarów i tylko trzech.

Potrzebuje energii, z czegoś małego i ogromnie potężnego. Potrzebuje ośrodka, czyli próżni, która naprawdę jest tam, żeby się o nią oprzeć. I potrzebuje elementu wykonawczego, czyli jakiegokolwiek sposobu na naciskanie tego ośrodka.

Część tych filarów jest niewzruszona. Pusta przestrzeń naprawdę napiera na metalowe płytki. Potrząsanie lustrem naprawdę wytwarza światło. Wirująca Ziemia naprawdę wlecze wokół siebie przestrzeń. Metal nabity ciężkim wodorem naprawdę dał NASA nowe produkty jądrowe.

Każda z tych rzeczy została zmierzona, opisana i sprawdzona przez innych ludzi. Nikt nie musi brać ich na wiarę.

Inne filary są wciąż propozycjami. Ktoś je starannie spisał i nazwał eksperyment. To dobre miejsce, ale nie to samo miejsce.

Co naukowcy sprawdzają właśnie teraz

Elementem wykonawczym jest ten czwarty biegacz. To najsłabiej sprawdzony z trzech filarów, więc to on decyduje o wszystkim.

Na szczęście cztery prawdziwe testy są już w kalendarzu. Napęd, który pcha, nie wyrzucając niczego do tyłu, poleci na orbitę. Ktoś zmierzy ciężar przedmiotu wewnątrz specjalnie ukształtowanej wiązki. Wirujący krążek zostanie uruchomiony z zawczasu podanym tempem rozpędzania. A maszyna do fuzji spróbuje uzyskać pierwszy plon z wodoru i boru.

To wcale nie jest samotny kąt. NASA prowadziła program o nazwie Breakthrough Propulsion Physics, od 1996 do 2002 roku. Kierował nim Marc Millis. Duże towarzystwo inżynierskie opublikowało później cały tom przeglądowy na ten temat.

Ich wniosek jest tym samym, na którym ląduje ta książka. Pytania są prawdziwe. Odpowiedzi jeszcze nie ma.

Dlaczego to ważne

Pomyśl, co naprawdę znaczy łańcuch samych „być może”. Pięć mocnych ogniw i jedno niesprawdzone to projekt, a nie obietnica.

To wcale nie jest rozczarowujące. To może być najbardziej ekscytujące zdanie w nauce. Mówi ci dokładnie, gdzie celować dalej.

Twoja kolej

Oto nawyk, który warto zachować. Powiedz twierdzenie jasno. Zapytaj, jaki wynik zmieniłby twoje zdanie. A potem policz, ile osobnych grup to sprawdziło.

Nikt jeszcze nie wie, czy te elementy kiedykolwiek do siebie pasują. Testy budowane są właśnie teraz, w prawdziwych laboratoriach. Część ludzi, którzy się tego dowiedzą, nie skończyła jeszcze szkoły. Jednym z nich możesz być ty.

Spróbuj tego w domu

Znajdź najsłabsze ogniwo

Potrzebujesz: Kartka papieru, nożyczki i taśma albo klej

  1. 1.Wytnij sześć pasków papieru. Pięć zrób ładnych i szerokich, a jeden bardzo cienki.
  2. 2.Sklej paski w kółeczka i połącz je w łańcuch, z cienkim gdzieś pośrodku.
  3. 3.Chwyć oba końce łańcucha i ciągnij powoli i równo, aż puści.

Zwróć uwagę: Pękło na cienkim ogniwie. Zawsze tak będzie. Pięć mocnych kółeczek nie zrobiło żadnej różnicy. Plany zachowują się tak samo i właśnie dlatego naukowcy poświęcają czas najbardziej chwiejnemu krokowi, a nie temu najbezpieczniejszemu.

Dla dorosłych i starszych czytelników

Ta lekcja pochodzi stąd: Rozdział 13: Od zachwytu do pracy: obraz scalony i uczciwy bilans oraz z jednostki mapy: The unified picture.