https://bodybydarwin.com
Slider Image

Η πόρτα διπλής αρθρώσεως μεταξύ της αστροφυσικής και του στρατού

2020

Ένα αξιοσημείωτο αποτέλεσμα του 20ου αιώνα των αμέτρητων συμμαχιών μεταξύ της αστροφυσικής και του στρατού είναι η θερμοπυρηνική βόμβα σύντηξης, των οποίων οι αρχές σχεδίασης προκύπτουν εν μέρει από τις έρευνες του αστροφυσικού του κοσμικού χωνευτηρίου που καταλαμβάνει το κέντρο κάθε αστέρι. Ένα λιγότερο εκρηκτικό παράδειγμα, από τον δικό μας αιώνα, είναι το όργανο ChemCam (σύντομη για τη Χημεία και την Κάμερα) στην κορυφή του Curiosity rover, ο οποίος άρχισε να περνάει πέρα ​​από τον Άρη τον Αύγουστο του 2012. Από τη θέση του στον σκαρφαλωμένο σταθμό του ιστού του Rover, η ChemCam πυροδοτεί παλμούς λέιζερ σε βράχους και το χώμα και στη συνέχεια χρησιμοποιεί το φασματόμετρό του για να αναλύσει το χημικό μακιγιάζ όσων εξατμίστηκαν.

Ποιος ή τι έχει κατασκευάσει το ChemCam; Το Εθνικό Εργαστήριο του Los Alamos: γενέτειρα της βόμβας των ατομικών, που έχει δημιουργήσει εκατοντάδες όργανα διαστημικών σκαφών σχεδιασμένα για χρήση από τους στρατιωτικούς, και το σπίτι στο Κέντρο Γης και Διαστημικής Επιστήμης, ένα τμήμα του Κέντρου Εκπαίδευσης Εθνικής Ασφάλειας, καθώς και ένα κόμβο υποστήριξη για αστροφυσική. Το εργαστήριο Los Alamos λειτουργεί υπό την αιγίδα της Εθνικής Υπηρεσίας Πυρηνικής Ασφάλειας, η αποστολή του οποίου είναι να διατηρεί και να προστατεύει τα αποθέματα πυρηνικών όπλων της Αμερικής, ενώ συγχρόνως εργάζεται για να υποτιμά τον πολλαπλασιασμό αυτών των αποθεμάτων σε άλλα μέρη του κόσμου. Και οι αστροφυσικοί του εργαστηρίου χρησιμοποιούν τον ίδιο υπερυπολογιστή και παρόμοιο λογισμικό για να υπολογίσουν την απόδοση από τη σύντηξη υδρογόνου μέσα στην καρδιά ενός αστέρα που οι φυσικοί χρησιμοποιούν για να υπολογίσουν την απόδοση μίας βόμβας υδρογόνου. Θα πρέπει να κοιτάξετε πολύ μακριά για να βρείτε ένα σαφέστερο παράδειγμα διπλής χρήσης.

Πέστε ότι θέλετε να μάθετε τι συμβαίνει κατά τη διάρκεια της έκρηξης μιας πυρηνικής βόμβας. Εάν θα καταγράφετε τις πολλές ποικιλίες υποατομικών σωματιδίων και θα παρακολουθείτε τους τρόπους αλληλεπίδρασης και μετάδοσης μεταξύ τους υπό ελεγχόμενες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης, για να μην αναφέρουμε τα σωματίδια που δημιουργούνται ή καταστρέφονται κατά τη διαδικασία d γρήγορα συνειδητοποιούν ότι χρειάζεστε περισσότερο από το μολύβι και το χαρτί. Χρειάζεστε υπολογιστές. Ισχυροί υπολογιστές.

Ένας σωστά προγραμματισμένος υπολογιστής μπορεί να υπολογίσει κρίσιμες παραμέτρους για τον σχεδιασμό των πυρηνικών βόμβων, την ανάφλεξη και τις εκρηκτικές αποδόσεις, έτσι ώστε να μπορεί να προβλέψει τι πρέπει να περιμένουν από ένα πείραμα. Φυσικά, η "εξάσκηση" σημαίνει την πραγματική έκρηξη μιας πυρηνικής βόμβας, είτε σε δοκιμασία είτε σε πόλεμο. Κατά τη διάρκεια του έργου του Μανχάταν, στη δεκαετία του 1940, ο Los Alamos χρησιμοποίησε μηχανικούς αριθμομηχανές και πρώιμους πίνακες χαρτονομισμάτων IBM για να υπολογίσει τις αποδόσεις ατομικής βόμβας. Η δεκαετία από τη δεκαετία, καθώς η υπολογιστική ισχύς αυξάνεται εκθετικά, το ίδιο έκανε και η εξουσία να υπολογίζει και να κατανοεί λεπτομερώς τα πυρηνικά γεγονότα σε μια πυρηνική έκρηξη. Και οι ανάγκες του Los Alamos προωθούσαν τη συνεχή αναζήτηση για την κατασκευή του ταχύτερου υπολογιστή στον κόσμο.

Οι υπολογιστές δεύτερης γενιάς της δεκαετίας του 1960, εφοδιασμένοι με τρανζίστορ που επιτάχυνε σημαντικά την απόδοσή τους, κατέστησαν εν μέρει δυνατή τη συνθήκη για την απαγόρευση των πυρηνικών δοκιμών του 1963. Ενώ οι μετέπειτα γενιές υπολογιστών δεν σταμάτησαν τον αγώνα με τα όπλα, έδωσαν έναν βιώσιμο τρόπο για να ελέγξουν τα όπλα συστήματα χωρίς να εκραγούν τίποτα. Μέχρι το 1998, ο υπερυπολογιστής του Los Alamos Blue Mountain θα μπορούσε να εκτελέσει 1, 6 τρισεκατομμύρια υπολογισμούς ανά δευτερόλεπτο. Μέχρι το 2009, ο Roadrunner του εργαστηρίου είχε αυξήσει αυτή την ταχύτητα περισσότερο από έξι φορές, στο ορόσημο ενός τετρακιλλίου υπολογισμών ανά δευτερόλεπτο. Και μέχρι τα τέλη του 2017, ο υπερυπολογιστής του Trinity είχε αναλάβει έναν ακόμη παράγοντα δεκατεσσάρων στην υπολογιστική ισχύ.

Γνωρίζουμε ότι τα αστέρια παράγουν ενέργεια με τον ίδιο ακριβώς τρόπο που κάνουν οι βόμβες υδρογόνου. Η διαφορά είναι ότι η ελεγχόμενη πυρηνική σύντηξη που συμβαίνει στον πυρήνα του αστεριού περιορίζεται από το βάρος του ίδιου του αστεριού, ενώ στον πόλεμο η πυρηνική σύντηξη είναι θετικά ανεξέλεγκτη - ο ακριβής στόχος μιας βόμβας. Και αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι αστροφυσικοί έχουν από καιρό συνδεθεί με το Los Alamos National Lab και τους υπερυπολογιστές του. Οι επιστήμονες των εικόνων που εργάζονται μακριά στις αντίθετες πλευρές ενός διαβαθμισμένου τοίχου. Από τη μια πλευρά, οι ερευνητές έχουν εμπλακεί σε μυστικά προγράμματα που «είναι υπεύθυνα για την ενίσχυση της εθνικής ασφάλειας μέσω της στρατιωτικής εφαρμογής της πυρηνικής επιστήμης». Από την άλλη πλευρά, έχετε ερευνητές που προσπαθούν να καταλάβουν πώς τα αστέρια στο σύμπαν ζουν και πεθαίνουν. Κάθε πλευρά είναι αξεσουάρ στις ανάγκες, τα ενδιαφέροντα και τους πόρους του άλλου.

Αν αναζητήσετε περισσότερα στοιχεία, αναζητήστε το Σύστημα Δεδομένων Αστροφυσικής SAO / NASA για έρευνα που δημοσιεύθηκε το 2017 και του οποίου οι συγγραφείς συνεργάζονται με το Εθνικό Εργαστήριο Los Alamos. Θα ανακτήσετε 102 έγγραφα. Κατά μέσο όρο, αυτό είναι ένα χαρτί αστροφυσικής που δημοσιεύεται κάθε 3, 6 ημέρες. Και αυτή είναι η αταξινόμητη έρευνα. Στη συνέχεια, διαβάστε τους τίτλους των εγγράφων που συνδέονται με το Los Alamos όλα αυτά τα χρόνια. Οι Supernovas αποδειχτούν ένα πολυετές φαβορί. Δημοσιευμένο το έτος 2013, για παράδειγμα, υπάρχει το "Το έργο του Λάι Αλάμο Supernova Light Curve: Υπολογιστικές Μέθοδοι". Το 2013-14 υπάρχει μια αλληλουχία τριών χαρτιών: "Εύρεση των πρώτων κοσμικών εκρήξεων." Ι. Συγκόλληση των ζευγαριών-Supernovae II. "Για το 2006 θα βρείτε" Μοντελοποίηση σουτνόβιων σοκ με έντονα λέιζερ ". Για τα προηγούμενα χρόνια, θα δείτε τίτλους όπως" Δοκιμές αστροφυσικής στο εργαστήριο: Προσομοιώσεις με τον κώδικα FLASH "(2003) και "Gamma-Ray Bursts: Οι πιο ισχυρές κοσμικές εκρήξεις" (2002).

Γεννημένος στο φόβο του Ψυχρού Πολέμου, η συμμαχία μεταξύ διαστήματος και εθνικής ασφάλειας παραμένει ζωντανή και καλά στο ασταθές γεωπολιτικό κλίμα του εικοστού πρώτου αιώνα. Και ταλαντεύεται σε μια πόρτα με διπλό μεντεσέδες.

Απόσπασμα από το αξεσουάρ του πολέμου από τους Neil deGrasse Tyson και Avis Lang. Πνευματικά δικαιώματα © 2018 από Neil deGrasse Tyson και Avis Lang. Χρησιμοποιείται με την άδεια του εκδότη, WW Norton & Company, Inc. Με επιφύλαξη παντός δικαιώματος.

Αυτό το μικροσκοπικό προϊόν της Google θα μπορούσε να βοηθήσει στη διασφάλιση των λογαριασμών σας

Αυτό το μικροσκοπικό προϊόν της Google θα μπορούσε να βοηθήσει στη διασφάλιση των λογαριασμών σας

Το σύμπαν μπορεί να είναι ένα γιγαντιαίο τηλεοπτικό παιχνίδι, αλλά σίγουρα δεν είναι Pac-Man

Το σύμπαν μπορεί να είναι ένα γιγαντιαίο τηλεοπτικό παιχνίδι, αλλά σίγουρα δεν είναι Pac-Man

Τα καθαρόαιμα σκυλιά μας βοηθούν να θεραπεύσουμε τον καρκίνο

Τα καθαρόαιμα σκυλιά μας βοηθούν να θεραπεύσουμε τον καρκίνο