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/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT_ZIP / spacedig / V11_0 / V11_036.ZIP / V11_036
Internet Message Format  |  1991-07-08  |  10KB

  1. Return-path: <ota+space.mail-errors@andrew.cmu.edu>
  2. X-Andrew-Authenticated-as: 7997;andrew.cmu.edu;Ted Anderson
  3. Received: from beak.andrew.cmu.edu via trymail for +dist+/afs/andrew.cmu.edu/usr11/tm2b/space/space.dl@andrew.cmu.edu (->+dist+/afs/andrew.cmu.edu/usr11/tm2b/space/space.dl) (->ota+space.digests)
  4.           ID </afs/andrew.cmu.edu/usr1/ota/Mailbox/8ZpZXem00VcJ8JoE5m>;
  5.           Mon, 12 Feb 90 01:34:19 -0500 (EST)
  6. Message-ID: <oZpZXGC00VcJMJmU4d@andrew.cmu.edu>
  7. Reply-To: space+@Andrew.CMU.EDU
  8. From: space-request+@Andrew.CMU.EDU
  9. To: space+@Andrew.CMU.EDU
  10. Date: Mon, 12 Feb 90 01:33:55 -0500 (EST)
  11. Subject: SPACE Digest V11 #36
  12.  
  13. SPACE Digest                                      Volume 11 : Issue 36
  14.  
  15. Today's Topics:
  16.                Re: Spacewarps?
  17.                  Spacewarps?
  18.      Can one obtain the Voyager "Sounds of Earth" album?
  19. Re: Easy come, easy go (was Re: Spacecraft drives and fuel efficiency)
  20. ----------------------------------------------------------------------
  21.  
  22. Date: 12 Feb 90 05:18:26 GMT
  23. From: cs.utexas.edu!jarvis.csri.toronto.edu!helios.physics.utoronto.ca!physics.utoronto.ca!neufeld@tut.cis.ohio-state.edu  (Christopher Neufeld)
  24. Subject: Re: Spacewarps?
  25.  
  26. In article <10180@hoptoad.uucp> tim@hoptoad.UUCP (Tim Maroney) writes:
  27. >In article <1990Feb11.122418.21187@helios.physics.utoronto.ca>
  28. >neufeld@physics.utoronto.ca (Christopher Neufeld) writes:
  29. >>   In principle there would be no energy requirements to keep such a
  30. >>warp-generating object contained and spinning. Containment does not require
  31. >>energy. Spinning would happen in vacuum, and the dissipation would be
  32. >>slight. Actually, there might be some energy loss due to gravitational or
  33. >>Hawking radiation, depending on the geometry. I leave it to specialists in
  34. >>the field to estimate those.
  35. >
  36. >Why do you say containment wouldn't require energy?  The treatments
  37. >I've seen indicated that degenerate matter or neutronium would be
  38. >required, and these are not gravitationally stable at these sizes
  39. >(unless we're talking about planet-sized machines -- again, at this
  40. >technology level, controlling tons of antimatter would probably not be
  41. >a problem).  The centrifugal force from spinning at near c would tear
  42. >the thing apart in nanoseconds unless some sort of opposing force were
  43. >used to contain it.
  44. >
  45.    Containment doesn't require energy. A force is not energy. Energy
  46. results when a force acts across a distance (the integral of the scalar
  47. product of F with dx). Consider: a compressed gas canister contains the
  48. gas, but it doesn't need batteries to do it, and it won't fail after some
  49. well-defined period of time because it has run out of energy.
  50.    Remember, if it consumes energy, it must be radiating energy, or raising
  51. the potential energy of the combined system. So, if your spinning torus is
  52. held together with the thirtieth century equivalent of elastic bands and
  53. chewing gum, they wouldn't consume energy. If it's held together by
  54. "tractor fields", well, then the elements generating your fields might
  55. themselves be dissipative, but that is a separate problem from the matter
  56. of containment.
  57.  
  58. >-- 
  59. >Tim Maroney, Mac Software Consultant, sun!hoptoad!tim, tim@toad.com
  60. >
  61. >"I believe that bigfeet from outer space are stealing ships
  62. >from the Bermuda triangle area.  Prove me wrong."
  63. >    -- Bob Dainauski, RAD101@psuvm.psu.edu, on sci.skeptic
  64.  
  65.  
  66. -- 
  67.  Christopher Neufeld....Just a graduate student  |
  68.  neufeld@helios.physics.utoronto.ca              | "Vulcan has no moon."
  69.  cneufeld@pro-generic.cts.com                    | "I'm not surprised!"
  70.  "Don't edit reality for the sake of simplicity" |
  71.  
  72. ------------------------------
  73.  
  74. Date: 11 Feb 90 17:24:18 GMT
  75. From: cs.utexas.edu!jarvis.csri.toronto.edu!helios.physics.utoronto.ca!physics.utoronto.ca!neufeld@tut.cis.ohio-state.edu  (Christopher Neufeld)
  76. Subject: Spacewarps?
  77.  
  78. In article <21987@pasteur.Berkeley.EDU> scott@xcf.berkeley.edu writes:
  79. >
  80. >> Unfortunately, the speculative "gate" approaches such as the Kerr
  81. >> metric warp are even worse.  Has anyone done any estimates on the
  82. >> energy needed to keep a Kerr warp contained and spinning?
  83. >
  84. >What is a "Kerr metric warp", who is Kerr, and what sort of physics
  85. >  does this involve?  Is this merely some science fiction conjecture
  86. >  or is it based on reputable theory?
  87. >
  88.    Taken from the technical appendix to _The McAndrew Chronicles_ by
  89. Charles Sheffield:
  90.    Roy Kerr is a physicist. He formulated a relativistic description of a
  91. rotating body while working out of the University of Texas at Austin in
  92. 1963. This particular description deals with energy storage and extraction
  93. in rotating black holes, and not with space warps. See one of the Phys.
  94. Rev. Letters from September, 1963, titled "Gravitational field of a
  95. spinning mass as an example of algebraically special metrics."
  96.  
  97.    The physics involved in the space warp theories are all classical (ie.
  98. not quantum mechanical) general relativity.
  99.    The theory is reputable, as many aspects of the theory have been
  100. confirmed by experimentation or observation of celestial bodies.
  101.    One problem with general relativity is that, contrary to popular belief,
  102. the equations actually require causality violation for some geometries,
  103. even some which are not "black holes", so that the surface escape velocity
  104. is below the speed of light. Some of these solutions appear to be robust,
  105. so they would probably not be affected by small perturbations from the
  106. symmetry which made the solutions tractable. In other words, though some of
  107. the solutions require perfect spherical or cylindrical symmetry, and so may
  108. be disrupted by any energy density (such as a prospective time traveler)
  109. approaching them, other seem to be able to transmit matter along non-causal
  110. paths.
  111.    I'd provide you with some real references, but one of my tutorial
  112. students took my copy of Robert L. Forward's _Future Magic_ in which the
  113. references are listed. If anybody out there has the book, they might look
  114. it up for those people who are interested.
  115.    Anyway, there are all sorts of strange solutions which come out of
  116. general relativity. I believe the Kerr warp mentioned in the previous
  117. posting is the result of a toroidal mass rotating about its symmetry axis.
  118.  
  119. >How do you estimate how much energy it takes to induce one?
  120. >
  121.    Well, weigh the starting materials for the torus, spin it up, weigh it
  122. again, take the difference, multiply by the square of the speed of light,
  123. and convert to the units of your choice (troy bushels or whatever :-) ).
  124. Anyway, the mass difference should come out of the equations naturally as
  125. the general relativistic form of the rotational energy of the body.
  126.    In principle there would be no energy requirements to keep such a
  127. warp-generating object contained and spinning. Containment does not require
  128. energy. Spinning would happen in vacuum, and the dissipation would be
  129. slight. Actually, there might be some energy loss due to gravitational or
  130. Hawking radiation, depending on the geometry. I leave it to specialists in
  131. the field to estimate those.
  132.  
  133. >Scott
  134.  
  135.  
  136. -- 
  137.  Christopher Neufeld....Just a graduate student  |
  138.  neufeld@helios.physics.utoronto.ca              | "Vulcan has no moon."
  139.  cneufeld@pro-generic.cts.com                    | "I'm not surprised!"
  140.  "Don't edit reality for the sake of simplicity" |
  141.  
  142. ------------------------------
  143.  
  144. Date: 12 Feb 90 00:15:03 GMT
  145. From: zaphod.mps.ohio-state.edu!samsung!aplcen!haven!ncifcrf!nlm-mcs!sandro@tut.cis.ohio-state.edu  (Michael D'Alessandro)
  146. Subject: Can one obtain the Voyager "Sounds of Earth" album?
  147.  
  148. I know that this was discussed back in the summer when Voyager encountered
  149. Neptune, but I didn't follow that discussion then...
  150.  
  151. I have a friend who would like a copy of the Voyager "Sounds of Earth" album
  152. that was produced by Carl Sagan and placed on both Voyager spacecraft.  Is 
  153. this commercially available?
  154. -- 
  155. Michael D'Alessandro M.D.
  156. The National Library of Medicine
  157. Lister Hill National Center for Biomedical Communications
  158. Educational Technology Branch            Internet:  sandro@mcs.nlm.nih.gov
  159.  
  160. ------------------------------
  161.  
  162. Date: 12 Feb 90 06:12:57 GMT
  163. From: zaphod.mps.ohio-state.edu!samsung!cs.utexas.edu!jarvis.csri.toronto.edu!helios.physics.utoronto.ca!physics.utoronto.ca!neufeld@tut.cis.ohio-state.edu  (Christopher Neufeld)
  164. Subject: Re: Easy come, easy go (was Re: Spacecraft drives and fuel efficiency)
  165.  
  166. In article <PATERRA.90Feb11220029@horus.cs.odu.edu> paterra@cs.odu.edu (Frank C. Paterra) writes:
  167. >In article <19452@nuchat.UUCP> steve@nuchat.UUCP (Steve Nuchia) writes:
  168. >   In article <26734@cup.portal.com> hkhenson@cup.portal.com (H
  169. >Keith Henson) writes: 
  170. >>>energy to laser light.  Lasers will levitate against 1g, and as someone
  171. >>>(Henry?) recently said, a year at one gee is the speed of light.  
  172. >>>(How to stop is left as an exercise)  Keith Henson
  173. >>Robert Forward's solution to this excersize (_Flight_of_the_Dragonfly_)
  174. >>was to release the main reflector at turnover and use the reflected
  175. >>(and refocused) beam to deccelerate the ship using a smaller secondary
  176. >>reflector.  The former main reflector is of course accelerated further
  177. >>on the outbound axis.
  178. >
  179. >Assuming you guys have solved all the problems of accelerating
  180. >the ship, how about when you reach the half way point, pointing
  181. >the solar sail at the destination star and using it to decelerate
  182. >the ship? 
  183. >
  184.    No. In Robert L. Forward's book the ship doesn't ride on natural
  185. sunlight. A solar power station inside Mercury's orbit powers a
  186. multi-gigawatt laser array (numbers, anybody? My copy of the book is in
  187. Montreal) which is focused by a Fresnel lens near the orbit of Jupiter.
  188. This lens focuses the beam back down to a few hundred kilometres wide at
  189. the ship, even a few light-years away. The photon flux at the ship is very
  190. much higher than that available from starlight at that point. Natural
  191. starlight at the destination wouldn't even dent the speed of the incoming
  192. spacecraft, which was some tenths of the speed of light.
  193.  
  194. >>-- 
  195. >>Steve Nuchia          South Coast Computing Services      (713) 964-2462
  196. >
  197. >Frank Paterra
  198. >paterra@cs.odu.edu
  199.  
  200.  
  201. -- 
  202.  Christopher Neufeld....Just a graduate student  |
  203.  neufeld@helios.physics.utoronto.ca              | "Vulcan has no moon."
  204.  cneufeld@pro-generic.cts.com                    | "I'm not surprised!"
  205.  "Don't edit reality for the sake of simplicity" |
  206.  
  207. ------------------------------
  208.  
  209. End of SPACE Digest V11 #36
  210. *******************
  211.