Dette lesestykket handler ikke om Liu Cixins langnovelle «The Wandering Earth». Det handler om den ideen Liu bygger historien sin rundt, nemlig å frakte Jorda herfra til Alfa Centauri for å unngå at både planeten vår og menneskeheten blir utslettet i en kosmisk katastrofe. Jeg prøver å besvare spørsmålet: Er en sånn operasjon i det hele tatt mulig? Dessuten funderer jeg litt på om det egentlig er en god idé å redde oss på akkurat denne måten.
Advarsel: Under lesinga kommer du til å støte på både store og små tall. Disse tallene er framkommet gjennom lange plutifikasjoner med mange tierpotenser. Jeg trur jeg har regnet riktig, men jeg gir ingen garantier, så du leser på egen risiko. Vel bekomme!
Liu Cixin er ei internasjonal megastjerne innen science fiction. Du kan lese om ham har (https://en.wikipedia.org/wiki/Liu_Cixin); du kan også finne en god omtale av forfatterskapet hans i nettmagasinet Nye NOVA: https://www.nyenova.no/cixin-liu-et-forfatterportrett/ . I hjemlandet sitt, Kina, har Liu mottatt ei lang rekke utmerkelser for fortellingene sine. I 2015 mottok han dessuten Hugo-prisen for romanen «The Three Body Problem» (https://en.wikipedia.org/wiki/The_Three-Body_Problem_(novel) ). Hugo-prisen (oppkalt etter Hugo Gernsback (https://en.wikipedia.org/wiki/Hugo_Gernsback) ) er en utmerkelse som deles ut av den årlige verdenskongressen for science fiction-interesserte etter avstemming blant påmeldte kongressdeltakere. Det deles ut priser i flere kategorier hvert år, men den mest prestisjefylte er prisen for årets beste roman. Disse verdenskongressene startet som et reint amerikansk prosjekt, og de er fortsatt sterkt preget av engelskspråklig litteratur, så prisen til Liu var og er enestående på den måten at dette er den eneste gangen prisen har gått til en oversatt roman.
For eget vedkommende ble jeg ikke fullt så begeistret for «Trelegemeproblemet» som mange andre – mer om det ved en annen anledning (kanskje). Men Liu Cixin har for vane å gi seg i kast med historier i kosmisk format, slike som langnovellen «The Wandering Earth» ( https://en.wikipedia.org/wiki/The_Wandering_Earth_(novella) ). Den byr på spektakulære kosmiske visjoner og framtidig ingeniørkunst som overgår det meste av det vi har sett i hard science fiction. Utgangspunktet er: Forskningen har funnet ut at Sola kommer til å gå over i en novafase og utslette aklt liv på Jorda. Verdens ledere utpeker en verdensregjering som beslutter å flytte hele Jorda over i en mer behagelig bane ved Alfa Centauri, bare 4,3 lysår borte. Skyvkraften som trengs til overfarten leveres av 12.000 enorme rakettmotorer, som mates av hver sine fusjonskraftverk. Hele turen skal ta 2.500 år.
Historien – eller snarere små deler av historien, for den åpner for mange dramatiske opptrinn og hendelser langs vegen – er filmatisert, og har oppnådd stor kommersiell suksess. Den første filmen er tilgjengelig via Netflix, og ifølge mine nærmeste er den mye bedre enn tilsvarende produksjoner fra USA. Så har det også kommet en oppfølgerfilm som foregår noen hundre år tidligere, og den høster tilsvarende lovord. Her finner du en omtale fra en av mange begeistrete seere: https://lairofreviews.com/2023/03/09/film-review-the-wandering-earth/
Jeg har skjønt at som leser av hard, vitenskapsbasert science fiction må jeg absolutt fordjupe meg i dette forfatterskapet: Mannen er et reint oppkomme av originale idéer i en sjanger som trenger friske tilskudd til strømmen av dystopier og økokatastrofer. (Visst trenger vi dystopier og økokatastrofer, nå mer enn noensinne. Men vi trenger storslåtte, realistiske romeventyr også, og Liu er en pålitelig leverandør av slike.)
Jeg skal ikke prøve å analysere historien som litteratur. Det har andre gjort, med vekslende hell. Jeg skal aom sagt ta for meg spørsmålet: Er det teoretisk mulig å flytte Jorda til Alfa Centauri slik novellen beskriver? Dessuten: Kan menneskeheten overleve en sånn tur, og kan det tenkes bedre måter å redde menneskeheten på? Når du flytter fra Oslo til Trondheim, så tar du med deg et flyttelass. Men du tar ikke med deg hele huset ditt. Du forlater det gamle og skaffer deg et annet hus i Trondheim. Kunne vi ikke gjøre det på samme måte hvis nabolaget rundt Sol blir utrivelig?
I utgangspunktet stusser jeg også på det fullstendige gjennomslaget som forskningen har fått i Lius framtidsverden: Hva, alle blir enige om en verdensregjering bare fordi noen forskere sier at Jorda kommer til å gå under? Det dukker ikke opp en eneste diktator som kaller hele dommedagsvisjonen for oppspinn? Ingen Trump; ikke en eneste oljefyrt hærskare med forskningsfornektere og «astrorealister»? For å kunne organisere dette evighetsprosjektet trengs det dessuten et styre som har sterkere kontroll over menneskenes tanker, ord og gjerninger enn noe diktatur verden hittil har sett. Jeg ser for meg opptøyer som blir til opprør som blir til borgerkrigeer og verdenskriger.
Men nok om den politiske realismen i et sånt prosjekt. Jeg skal ta for meg fysikken i prosjektet – det er mye enklere.
Stjernereiser står og faller med tilgangen på energi. Alt annet kan du få til med en tilstrekkelig avansert teknologi, bare du har den energien som trengs.
Den optimale måten å frakte planeten på er å akselerere jevnt til vi er halvvegs, og deretter bremse like jevnt til vi er framme. Jorda har en masse på 5,97*1024 kg. Hvis vi tar i bruk det formelverket som Newton har gitt oss til slike formål, finner vi at vi trenger en jevn akselerasjon på 2,56*10-5 m/s2. Ikke stort, synes du nok; men husk at vi holder på i 1.250 år, og da oppnår planeten omsider en hastighet på 1010 km/s. Deretter bremser vi like mye, og etter nye 1.250 år er Jorda framme ved Alfa Centauri. Vi må passe på å ha igjen nok energi til å skyve planeten inn i en passe behagelig bane rundt vår nye sol. (Vi har tre å velge mellom: Proxima Centauri, Alfa Centauri A og Alfa Centauri B.)
I vår nåværende avstand fra Sola er unnslippningshastigheten fra Sola ganske nøyaktig 42 km/s. Regn sjøl: https://en.wikipedia.org/wiki/Escape_velocity . Jorda har en midlere banehastighet på 39,8 km/s; det er derfor den går i bane, i stedet for å¨unnslippe. Dette er så små tall sammenliknet med den hastigheten vi skal opp i at jeg for enkelhets skyld ser bort fra dem.
Så lurer du på hvorfor jeg ikke regner relativistisk, sånn at de 2.500 årene går unna litt raskere, regnet i lokal tid i vårt store romskip Jorda? Det er ingen grunn til å ta i bruk Einsteins formelverk her. Tidsdilatasjonen er ubetydelig, sia maksimal hastighet bare er 1/300 av lyshastigheten.
Hvor mye energi trenger vi? Enten du regner på kraft ganger veg eller du beregner bevegelsesenergien ved en hastighet på 1010 km/s blir svaret det samme: 3,04*1036 Nm. Så må du huske å gange med to, for etter at du har akselerert må du bremse like lenge. Totalt 6,08*1036 Nm, levert jevnt over en periode på 2.500 år.
Er det mye eller lite? Sola produserer 3,86*1026 W – år etter år, årmilliard etter årmilliard. Ganger du ut med antall sekunder i 2.500 år, finner du ut at Sola leverer 30,4*1036 Nm. Å flytte Jorda slik Liu beskriver krever altså jevn tilførsel av energi tilsvarende 20 % av Solas totale produksjon.
Sola er en enorm fusjonsreaktor. Den bruker opp 600 millioner tonn hydrogen i sekundet. Den har nok å ta av. Har Jorda det, med 12.000 raketter som tilsammen skal bruke 120 millioner tonn i sekundet?
I løpet av 2.500 år vil reaktorene våre brenne opp 9,46 * 1018 tonn hydrogen. Det aller meste blir til helium; bare 0,07*1018 tonn blir frigitt som energi.
Hvor skal reaktorene få alt dette hydrogenet fra? Havet på Jorda utgjør ca 1,35*1018 m3, noe som tilsvarer omtrent like mange tonn. Men bare 1/9 av vatnet, altså 1,5*1017 tonn, er hydrogen. Så reaktorene trenger omtrent 65 ganger så mye hydrogen som det vi finner i havet!
I jordskorpa finnes det både mineraler som inneholder hydrogen og lommer av vatn, både i fri tilstand og bundet i krystaller. Det kan tenkes at det er mulig – ved prosesser vi ennå ikke kan forestille oss – å få ut like mye hydrogen fra jordskorpa som fra havet. Men når havet er tømt og jordskorpa uttørket er vi fortsatt bare et lite stykke på veg.
Vi blir desperate! Vi veit at i verdensrommet kryr det av hydrogenkjerner, det vil si protoner – minst ett proton pr. cm3 i vår del av galaksen. Kan Jorda fange inn disse protonene på sin ferd, omtrent som en gigantisk Bussard-jet? ( https://en.wikipedia.org/wiki/Bussard_ramjet )
Protonmassen utgjør 1,67*10-24 gram. Det trengs altså 5,66*1048 protoner, hydrogenkjerner, for å skaffe det nødvendige drivstoffet til alle Jordas reaktorer. Det betyr, med 1 proton pr. cm3, at Jordas magnetiske fangarmer må klare å suge til seg alle protoner innafor en radius på 6,74 milliarder km, mens Jorda seiler avsted på sin 4,2 lysår lange ferd. Disse magnetiske fangarmene må altså ha ei rekkevidde som er nesten ni ganger avstanden fra Sola til Jupiter. Det virker ikke særlig realistisk, avansert teknologi eller ikke.
Kan hydrogenutnyttelsen forbedres? Når Sola slipper opp for hydrogen, begynner den å brenne opp helium i stedet. Da går temperaturen opp i hundre millioner grader, og trykket øker tilsvarende. Kan den avanserte sivilisasjonen på Jorda klare noe tilsvarende? Neppe. Det ville ikke hjelpe stort, uansett: Klarer de enorme reaktorene å foredle heliumatomene til oksygen, kan energiuttaket øke noen få prosent.
En kan fantasere om fullstendig konvertering av masse til energi. For å få til det, trenger vi like mengder materie og antimaterie som kan annihilere hverandre. Det gir et stort smell som får hydrogenbomben til å likne en kinaputt. Hvis vi klarer noe slikt, trenger vi ikke begrense oss til hydrogen: Vi kan like gjerne bruke gråstein, bare vi har like mye antigråstein tilgjengelig. Hvor skal vi hente den? Har du lest en del science fiction eller spekulativ teoretisk fysikk, kjenner du jo svaret: Vi henter selvfølgelig antimaterie fra et parallelt univers.
Nå veit vi ikke om sånne parallelle universer finnes utafor litteraturen. Om de gjør det, veit vi ikke hvordan vi skal få adgang dit – eller om det i det hele tatt er mulig. Den teknologiske anvendelsen lar nok vente på seg, for å si det mildt.
Den eneste praktiske løsningen er å få tak i mye mer hydrogen. I solsystemet vårt suser det rundt noen gigantiske grusdynger som inneholder like mengder grus og is. Ei slik dynge heter Pluto, som kanskje – kanskje – inneholder like mye is som grus. Gjør den det, utgjør det minst 5*1018 tonn is. Det er heller ikke nok. Hva gjør vi da?
Svaret ligger snublende nær! I fortellinga passerer Jorda så nær Jupiter at den holder på å bli slitt i stykker av tidevannskreftene. Jupiters atmosfære består nesten bare av molekylært hydrogen, og under atmosfæren har den et hav av flytende hydrogen! Har vi teknologi til å flytte hele planeten, så har vi sannelig teknologi til å hente hydrogen i bøtter og spann fra Jupiters atmosfære også. Jupiters atmosfære er utømmelig: Vårt behov, 9,46 * 1018 tonn, utgjør bare et fingerbøl av denne enorme massen.
Med andre ord: Det er teoretisk mulig å flytte Jorda til Proxima Centauri. Det trengs bare noen århundrer med teknologisk utvikling å få det til, pluss tilstrekkelige mengder hydrogen som vi henter fra Jupiter og lagrer på et trygt sted. Kineserne har allerede satt sine beste aiaier på saken, skal du se.
I omtalene ser jeg noen bekymringer som vi ikke trenger å ta inn over oss: For eksempel at det blir fryktelig kaldt på overflata, sånn at både flora og fauna stryker med. Hallo? Reaktorene produserer tilsammen 7,7*1025 W. Det er 4500 millioner ganger den solenergien som ikke treffer Jorda lenger når Sola bare blir ei lyssterk stjerne. Problemet er å bli kvitt den enorme mengden med spillvarme; ikke å fordele varmen for å holde økologien ved like. Det er gode grunner til at rakettmotorene og reaktorene stikker noen tusen kilometer ut over atmosfæren.
Det er heller ingen grunn til at menneskene skal søke tilflukt i underjordiske byer, eller at bare et fåtall skal få det privilegiet det er å overleve. Atmosfæren blir ikke blåst bort; den følger Jorda. Og med en teknologi som evner å flytte Jorda til Proxima Centauri, har vi saktens teknologi til å dyrke all den maten som ti milliarder innbyggere trenger også. En fabrikkdyrket biff er snart på veg til et supermarked nær deg allerede.
Men til slutt må jeg påpeke at det finnes enklere, raskere og tryggere måter å komme til Alfa Centauri på. Husk at 99,99 prosent av den massen vi flytter på når vi flytter Jorda er dødvekt: En smeltet kjerne, en mantel og ei jordskorpe som er ti-femten kilometer tjukk. Bare det aller øverste laget – atmosfæren, havet, biosfæren – er vi noensinne i kontakt med. Men det er de 99,99 prosentene som krever det enorme apparatet. Jeg foreslår at vi heller gjør som trønderne når de vil flytte hjem igjen fra Oslo: De fyller flyttelasset, men lar huset stå igjen – det finnes hus i Trondheim også.
I stedet for å bygge 12.000 gigantiske reaktorer med skyvraketter kan vi bygge 12.000 stjerneskip. Med samme skyvkraft pr. rakettmotor – 1,275*1016 N - kan vi gi hvert stjerneskip en akselerasjon på 1G, altså samme tyngde som vi er vant til på jordoverflata, dersom stjerneskipene har en masse på 1300 milliarder tonn hver. Det gir god plass til både folk og fe. Med en akselerasjon på 1G når vi midtpunktet – 2,1 lysår – i løpet av tre år. Da er hastigheten godt over 90 % av lyshastigheten, slik at tre år stasjonær tid bare utgjør litt over to år på stjerneskipet. Etter like langvarig bremsing er vi framme.
Reisetida ombord blir litt over 4 år, snarere enn 2.500 år. Vi slipper å legge alle eggene i ei kørj; vi fordeler dem på mange kørjer. For bare Herren Hastur veit hvilke ulykker – naturlige eller menneskeskapte – som kan ramme oss i løpet av 2.500 år.
Vi må ha med oss biokulturer som trengs for å gjøre vårt nye hjem beboelig. Vi må ha med genbanker som vi kan bruke til å produsere mikroorganismer, planter og dyr. Slikt har vi teknologi til, dersom vi først har teknologi til å gjennomføre en slik tur. Vi trenger ikke velge den første den beste stjerne eller den første den beste jordlike planet heller: Når vi er halvvegs til Alfa Centauri, er vi et godt stykke på veg til resten av galaksen også. Se bruksanvisningen her. https://kvernvold.blogspot.com/2020/02/slik-kan-vi-reise-til-stjernene.html
Alle de 12.000 stjerneskipene trenger ikke velge samme stjerne og samme planet heller: Noen trøndere liker seg best i Trondheim; andre vil heller flytte til Levanger. La tusen blomster blomstre!
Det finnes mange steder å velge mellom. Hundre milliarder, bare i vår egen galakse. God tur!
Ingen kommentarer:
Legg inn en kommentar