5 вымышленных источников энергии из поп-культуры
Пока мировое сообщество обсуждает использование альтернативных источников энергии, а ученые ищут технологии их усовершенствования, авторы фантастических книг и фильмов создают миры, где энергию получают самыми необычными способами.
Сегодня рассмотрим пять необычных источников энергии из поп-культуры.
Варп-реактор
Вселенная: Star Trek
Варп-реактор — вымышленное устройство, которое генерирует энергию, необходимую для длительных космических путешествий. Двигатель на таком реакторе позволяет кораблю перемещаться со сверхсветовой скоростью, преодолевая ограничения обычной световой скорости.
Принцип работы: создается варп-поле (или поле искривления), которое окружает звездолет и, искажая пространственно-временной континуум, перемещает его со сверхсветовыми скоростями. Варп-реактор работает на основе принципа преобразования материи в антиматерию. Он содержит специальные камеры, в которых происходит синтез антиматерии, а затем она смешивается с обычной материей, что приводит к высвобождению огромного количества энергии, которая используется для питания варп-двигателя и других систем корабля, таких как оружие, системы жизнеобеспечения и коммуникации.
Хотя варп-реакторы — вымышленные устройства, их концепция вдохновила научных исследователей на изучение возможностей использования антиматерии в качестве источника энергии. В реальном мире исследования в этой области все еще находятся на ранней стадии, но некоторые ученые считают, что антиматерия может стать будущим источником энергии для космических путешествий и других высокотехнологичных систем.
Дуговой реактор и Тессеракт
Вселенная: Marvel
Дуговой реактор или арк-реактор — это устройство из комиксов и фильмов о Железном человеке. Этот реактор является источником энергии для костюма персонажа и других технологий, разработанных Тони Старком, таких как искусственный интеллект J.A.R.V.I.S. и система жизнеобеспечения.
По легенде, полноразмерный дуговой реактор был создан еще в 1960-е годы Говардом Старком (отцом Железного человека Тони Старка) и советским ученым Антоном Ванко, работавшим вместе в Stark Industries. Источником энергии для реактора стал Тессеракт — артефакт из Вселенной Марвел, способный генерировать неограниченную энергию. Миниатюрную «грудную» версию реактора создал уже Тони Старк, и она стала ключевой частью его костюма. Энергия реактора позволяет Железному Человеку летать с помощью реактивных двигателей, а также обеспечивает крепкую броню, оружие и еще множество функций.
Кстати, при первых появлениях в кинематографической вселенной Марвел, Тессеракт позиционировался именно как источник энергии: его потенциал в равной степени интересовал и сотрудников «Гидры» и ученых «Щ.И.Т.», и Говарда Старка, и ученых расы Крии. Лишь после выхода «Мстителей» Тессеракт стал восприниматься как оболочка одного из Камней Бесконечности — Камня Пространства.
Реальный прототип дугового реактора — термоядерный реактор, так называемый токамак, разработкой которого занялись в СССР еще во времена холодной войны. Как и дуговой реактор, токамак выполнен в форме тороида, использует плазму и магнитные поля и генерирует огромное количество энергии. Сейчас над проектом международного экспериментального термоядерного реактора (ITER) трудятся ученые из 40 стран, окончание постройки запланировано на 2025 год. Тем не менее, главной проблемой всех термоядерных реакторов остается их размер. Например, ITER составляет несколько этажей в высоту и небольшой дом в ширину, его масса — тысячи тонн. Такой реактор в груди не поносишь. Поэтому если у «полноразмерного» реактора из Marvel еще могут быть прототипы в реальной жизни, то миниатюрная «грудная» версия пока остается лишь фантастикой.
Генератор на основе анобтаниума
Вселенная: Аватар
Анобтаниум — это вымышленный материал с планеты Пандора, который появляется в фильме «Аватар» (2009 год) режиссера Джеймса Кэмерона. Это ценный ресурс для землян и источник огромной энергии.
Человеческая цивилизация в фильме зависит от сверхпроводников, являющихся топливом для экономики. Без них невозможны такие процессы, как сверхсветовая связь и производство компьютерных гиперчипов.
Анобтаниум обладает сверхпроводимостью: он способен передавать электрический ток без каких-либо потерь. Это делает его идеальным материалом в создании генераторов для межзвездных и межгалактических полетов, эффективных электрических устройств и средств передачи энергии.Анобтаниум также имеет свойство сильно светиться и обладает высокой энергетической плотностью, что позволяет использовать его в технологии и военных целях.
Этот природный ресурс играет важную роль в сюжете фильма, где главный герой, Джейк Салли, становится частью народа на планете Пандора и противостоит корпоративной эксплуатации анобтаниума.
Человек
Вселенная: Матрица, Черное зеркало
Неожиданно? Тем не менее в мрачном фантастическом мире фильмов «Матрица» машины используют людей в качестве источника энергии. Их тела держат в особых капсулах, подключенных к компьютерной системе, которая извлекает из тел биоэлектрическую энергию. Таким образом, человек выступает в качестве живой батарейки — энергия солнца в этой вселенной недоступна из-за вечной облачности.
Человеческое тело действительно выделяет тепло, и электроника с низким энергопотреблением могла бы заряжаться от нас. Системы такой подзарядки в настоящее время разрабатываются в разных странах.
Мощность, с которой человеческое тело в состоянии покоя вырабатывает тепло, — около 80–100 ватт — это мощность примерно 12 светодиодных лампочек. При занятиях спортом выделение тепла усиливается, продолжается оно даже во сне, пусть и с меньшей мощностью — 60–80 ватт. Пока вы спите, браслет с термоэлектрическим генератором на запястье может преобразовать до 4,5% вашей тепловой энергии в электричество и накопить достаточно для зарядки смартфона. Будь такое устройство на руке у каждого из нас в течение 8 часов каждый день, тепло, вырабатываемое восемью миллиардами жителей Земли, могло бы обеспечить до 25% потребляемой в мире электроэнергии.
Еще один пример — использование мускульной силы человека в качестве источника энергии в одной из серий «Черного зеркала». Во вселенной, описанной в эпизоде, люди низшего класса вырабатывают электроэнергию при помощи динамо-машины в виде велотренажера, зарабатывая, таким образом, деньги — «заслуги». таким образом, всю энергетику странного человейника обеспечивают сами люди, и вырваться из этого общества практически невозможно.
Двигатель на антиматерии
Вселенная: трилогия «Память о прошлом Земли»
Китайский писатель-фантаст Лю Цысинь имеет за плечами опыт работы инженером на электростанции, поэтому в его фантастических романах часто изображается не только космический мир будущего, но и технологии, которые помогают этому миру развиваться. В его знаменитой трилогии «Память о прошлом Земли» в 2210-е годы на Земле закончилась нефть, и энергию для человечества производят стабильные и надежные термоядерные генераторы. Электроэнергии настолько много, что ее потери при передаче никого не беспокоят: все электроприборы и даже летающие электромобили беспроводные.
Позже, когда человечество озадачивается покорением дальнего космоса и преодолением «черных дыр», изобретаются аннигиляционные двигатели на антиматерии. Они разработаны специально для условий пониженной скорости света, когда даже ядерный синтез оказывается бесполезен.В основе генерации энергии лежит взаимодействие между материей и антиматерией.
Также антиматерию используют в военном деле, например, в качестве ядра для снарядов, которое удерживается магнитными полями. Попадание такого боеприпаса, даже размером с обычную пулю, может превратить в пыль огромный корабль звездного класса.
Идея создания двигателя, работающего на энергии аннигиляции антиматерии, давно привлекает внимание реальных ученых. Разработано несколько проектов таких двигателей, позволяющих достигать максимальной скорости примерно в треть от скорости света. Но реализация и испытания таких двигателей на сегодня практически невозможна, так как пока не существует надежных методов получения и хранения больших объемов антиматерии.
Человечество знает множество примеров, когда пророчества авторов-фантастов прошлого сбывались: роботы, лазеры, подводная лодка, интернет и многое другое — сначала были придуманы, а затем изобретены. Но пока неиссякаемые источники энергии существуют только в фантастических вселенных, мы продолжаем подключаться к розеткам и наблюдать этот дивный мир только на экранах.