Liu Cixin tar seg store friheter med fysikken!

Som ung og ennå upublisert science fiction-forfatter hadde jeg mange prosjekter i huet mitt. Ett av dem gikk ut på å gjøre de store månene i Solsystemet beboelige ved å flytte dem til mer solrike omgivelser – sånn omtrent i jordbane. (Eller litt lengre inn. Her på Jorda har vi flaks med en atmosfære som gir oss 33 ekstra varmegrader i form av drivhuseffekt. Det er ikke sikkert vi ville være like heldige med et annet himmellegeme.)

Jeg vurderte de fire store Jupiter-månene og Saturns Titan (hjemverdenen til Heinleins ufyselige Titanboere), men landet til slutt på Triton, den store månen til Neptun. - Den kan ikke brukes til noe nyttig der ute i kulda og mørket, fire og en halv milliard kilometer fra Sola, tenkte jeg. - Hvis jeg frakter den inn i varmen, så tiner isen, og da blir det levelige forhold der!

Hvordan skulle jeg klare å flytte den på en måte som ville bli bortimot truverdig? Jeg satt og strevde med blyanten i den ene handa og regnestaven i den andre. Innimellom la jeg dem fra meg, krøllet enda et ark med ubrukelige regnestykker sammen og slengte det sammenkrøllete papiret ettertrykkelig i veggen. Husk at dette var i urtida, før HP fant opp kalkulatoren og Lotus fant opp regnearket: Hvis du trengte et sånt regnestykke, fikk du værsågod skrive FORTRAN-programmet ditt sjøl. I tillegg trengte du en titonns datamaskin.¹ Jeg smelte av stadig flere atombomber for å gi den stakkars månen fart og retning. Jeg samlet asteroider og slynget dem mot den gjenstridige månen. Jeg laget et trykkammer med atombomber djupt nede i isen, slik at jeg fikk startet en hydrogenbombe. Alt til ingen nytte: Triton rikket seg nesten ikke. Den var for tung; det var ikke mulig å skaffe noe nær den energien jeg trengte.

Jeg resignerte. Jeg skjønte at det aldri kunne bli regningssvarende å flytte rundt på de store månene. Mye enklere å forbedre månene der de er ved å bygge varmeskjold rundt dem (les «Farmer in the Sky» av Heinlein), eller bygge kunstige verdener som du kan plassere der det passer deg (les «Sabotørene» av meg). Seinere tok jeg opp igjen hydrogenbomben i en roman, «Kontrabande». Men da var det bare en knøttliten asteroide som skulle flyttes, ikke en diger klode. Og jeg er ikke brått sikker på at... Nåvel.

Men jeg tenkte jo alt for smått! Mine puslete påfunn bleikner fullstendig mot ideen til Liu Cixin: Han flytter vår egen planet til ei stjerne 4,3 lysår borte, og bruker 2500 år på transporten. ( Se https://kvernvold.blogspot.com/2025/03/liu-cixin-frakter-jorda-til-alfa.html )

Liu Cixin (eller Cixin Liu: Liu er etternavnet, som er foranstilt på kinesisk) skriver fortellinger i et kosmisk format. Han formidler en undring og en ærefrykt overfor det fantastiske universet som jeg finner hos svært få andre forfattere. Han gir leseren den måpende følelsen av undring som mangler helt i underholdningsindustriens historier om cowboyer i romdrakt. Kulissene i fortellingene hans er storslåtte og likevel (noenlunde) realistiske, og beskrevet så detaljert at det fantastiske får et nesten hverdags-realistisk preg. Ideene er så godt som alltid originale. Han finner på så mye rart at jeg klør i finga etter å etterprøve ideene!

Jeg har tidligere påpekt en del gapende høl i klassiske fortellinger av (bl a) Jules Verne og H G Wells. ( https://kvernvold.blogspot.com/2024/10/manereiser-og-bomturer-i-science-fiction.html ) Etter sitt globale gjennombrudd, først og fremst takket være «Trelegemeproblemet», er  Liu nå også blitt så klassisk som det er mulig å bli i levende live. (Andre medlemmer i denne eksklusive klubben er Heinlein, Vance, Anderson, Asimov, Clarke, Le Guin, Atwood.) Da må han tåle at knepene han bruker blir gjennomgått av en avdanket fysiker med eksamen i klassisk mekanikk.² Jeg har ikke regnestav lenger³; derimot har jeg kalkulator og regneark! Og til erstatning for ettbindsverket om «The Planets» har jeg tilgang til hele det allvitende nettet – det gjelder bare å sortere bort både rått og røti. Jeg gnir meg i hendene og går i gang.

Rammen er altså slik: Ved bruk av en uhorvelig mengde enorme rakettmotorer, drevet av kjernekraft, blir Jorda løftet ut av solbane og akselerert i retning Proxima Centauri. Etter 500 år når planeten maksimal hastighet, som er 0,5 % av lyshastigheten. Så fortsetter den i denne hastigheten i 1300 år, inntil nedbremsinga begynner. Det tar nye 500 år. Deretter føres den inn i sin nye bane.

Som påpekt første gang jeg skrev om denne historien, trenger du 6,08*10³⁶ Nm energi for å få til et slikt stunt. (Forutsatt at du oppnår 100 % effektivitet av energien du frigjør – ellers trenger du mer. Dieselkokeren du kjører rundt i klarer 35 %.)

Halvparten, altså 3,04*10³⁶ Nm, brukes i løpet av de første 500 år, mens Jorda akselereres. Den andre halvparten trenger du til å bremse ned. Det blir 6,08*10³³ Nm i året – et tall som tilsvarer over halvparten av den energien som ei middels stor sol (f eks vår egen) produserer pr. år. Og solenergien får vi ikke tak i når vi fjerner oss stadig mer, så her trengs det utradisjonelle løsninger.

Fusjonsenergi? Som tidligere påpekt, trengs det 65 ganger så mye hydrogen som alt som finnes i verdenshavet, dersom reaktorene skal drives av hydrogenfusjon. Forklaringa kommer på ei av de første sidene: Reaktoren drives av stein og grus, som brukes til «tungelement-fusjon». Dette feltet er «for komplekst til at jeg kan forklare deg det i din alder», får den unge jeg-personen høre av eksperten på side 4. Og dermed får ikke du og jeg forklaringa heller! Men vi kan tenke:

Grus og stein hentes fra jordskorpa. Den inneholder 49 % oksygen og 28 % silisium, så dette er nok de tungelementene som fusjoneres. En sånn fusjonsprosess er fullt mulig – den skjer i massive stjerner hver bidige dag; det er slik stjernene lager enda tyngre elementer. Da må temperaturen først opp i minst 1,5 milliarder grader, og trykket må tilsvare trykket i midten av Sirius. Og for å få nok oksygen og silisium til akselerasjon og nedbremsing på ferden til Centauri, må du bruke opp hele jordskorpa og hente en god del mer nede i mantelen.

Så det blir nok ganske vanskelig.

Jeg har et forslag som kunne ha gjort jobben mye enklere: Solsystemet består av Sola, Jupiter og litt smårusk. Jupiter består av 90 % hydrogen. Heng en diger beholder i stasjonær bane over Jupiter, slipp ned et stort og langt sugerør og pump opp hydrogen så du har nok til hele turen. Du trenger ikke brått så mye masse som når du bruker vatn – du trenger bare 1/8 så mye.⁴ Så kan du la Himalaya, Andesfjellene og resten av jordskorpa være i fred!

Og når vi er inne på Jupiter: I begynnelsen på turen utnytter de flinke ingeniørene slynge-effekten ved at Jorda får ekstra fartsøkning i gravitasjonen fra den største planeten. Slik sparer de atskillige tonn gråstein. Forfatteren tegner et overveldende bilde av utsikten mot Jupiter fra jordoverflata: «Jeg forsto at den røde kanten ... var en bue så massiv at den strekte seg fra den ene enden av horisonten til den andre. Etterhvert som den steg ble himmelen under den rød, som om et mjukt teaterteppe ble halt foran resten av universet.» Litt seinere: «Etterhvert som Jupiter fortsatte denne forferdelige oppstigningen, fylte den gradvis halve himmelen.» Så følger en intens beskrivelse av stormene på Jupiter, av den røde flekken, av fargemønsteret. I likhet med hovedpersonen kan du ikke unngå å bli grepet.

Men hovedpersonen burde ha blitt grepet i helt bokstavelig forstand også! Jeg har ikke regnet på en Jupiter som fyller «halve himmelen». Jeg har bare latt den fylle en bue på nitti grader over himmelen, av de 180 fra horisont til horisont. Da fyller den i praksis bare kvarte himmelen, men det er sannelig dramatisk nok.

Jupiter har en masse på 1,9*10²⁷ kg og en radius på 71.492 km. Når den befinner seg rett over huet ditt og fyller 90 av de 180 gradene, kan du bruke geometri til å fastslå at avstanden fra jordoverflata du står på til sentrum av Jupiter er ørlitt mer enn 100.000 km. Da har Newton sagt at hvis du er en person på 80 kg, så trekker monsteret der oppe på deg med en kraft som tilsvarer 101,4 kg. ( https://en.wikipedia.org/wiki/Newton%27s_law_of_universal_gravitation ) Jupiter aleine gir altså et tyngdefelt som er nesten 30 % kraftigere enn det Jorda kan stille opp med. Med andre ord, du detter oppover – kanskje rett mot den røde stormen på kjempeplaneten. Det vil si: Jorda er blitt revet i stumper og stykker forlengst, og lenge før du havnet i denne vanskelige situasjonen. Det skjedde da planeten kom innafor Roche-radien. ( https://nn.wikipedia.org/wiki/Roche-grensa )

Litt seinere lar Liu Jupiter fylle hele himmelen. Bokstavelig forstått betyr jo det at Jorda ligger helt nedpå overflata til Jupiter. Liu har latt seg rive med av sin egen historie, men dette siste poenget burde han kanskje ha oppfattet helt uten regnestykker.

Du husker at Jorda skulle akselereres i 500 år, opp til en hastighet på 0,5 % av lyshastigheten. Fortsatt med god støtte hos Newton regner jeg ut at akselerasjonen utgjør 9,52*10^-6 m/s² (altså helt umerkelig sammenliknet med tyngdekraften på Jorda). På 500 år tilbakelegger Jorda dermed 0,125 lysår.⁵

Nå er Jorda oppe i maksfarten sin, og den farten holder den i 1300 år. Da tilbakelegger den 6,49 lysår. Så brenses den ned i 500 nye år, og da tilbakelegger den like mye som under akselerasjonen – 0,125 lysår. Altså: Jorda tilbakelegger i alt 6,74 lysår! Da ender den opp et godt stykke bortafor Proxima Centauri. Den burde ha stanset i tide.

Et par andre påfunn bør også nevnes: Jorda passerer gjennom asteroidebeltet. Da er det et svare strev å unngå å bli truffet av store og små asteroider, og ingeniørene pønsker ut måter å bli kvitt de verste truslene på. I nødsfall har de antimateriebomber på lager.

Min barndomshelt Jack O'Hara, som opererte et par sesonger i tegneserieseksjonen i Aftenpotten (sammen med den udødelige «Putte»), var rompilot. Han fikk implantert en tingest som liknet et radiorør i hjernen, slik at han kunne tenke og reagere lynraskt – det måtte han nemlig hvis han skulle klare å navigere romskipet sitt mellom grus og stein, tvers gjennom asteroidebeltet.⁶

Men både Lius ingeniører og Jack O'Hara kunne godt ha slappet av litt: Asteroidebeltet består – i likhet med verdensrommet ellers – stort sett av tomrom, og risikoen for å treffe en virkelig stor en er forsvinnende liten. Og i dét tilfellet kjenner disse ingeniørene, med sin overlegne teknologi, til det truende sammentreffet flere år på forhånd og treffer tiltak. Det verste som vil skje ellers er at jordboerne opplever en kraftig økning i stjerneskudd.

En ting til å plukke på mens jeg er i det kritiske hjørnet:

Grunnen til at jordboerne må frakte hele Jorda i stedet for å sende menneskene og alt deres vesen av sted i en armada av romskip, er at nærmeste stjerne med en beboelig planet er 850 lysår borte. Og ennå kan ikke romskipene fly raskere enn 0,5 % av lyshastigheten, står det. Da ville det ta 170.000 år å reise dit, og så lenge er det ikke mulig å vedlikeholde et lukket økosystem.

Men det er ingenting i fysikken som hindrer romskipet i å fortsette å akselerere når hastigheten er oppe i 0,5 % av lyshastigheten, forutsatt at det fortsatt har energi og reaksjonsmasse! Og det har selvfølgelig en sivilisasjon som klarer å lage antimaterie-bomber⁷ og å drive kontrollert fusjon av oksygen ved en temperatur på 1,5 milliarder grader. Så ved å bruke en forsvinnende liten del av den energien som kreves for å flytte Jorda kunne menneskene ha sendt en armada av stjerneskip mot denne beboelige planeten. Skipene kunne akselereres med en behagelig 1 G, altså lik Jordas tyngdekraft, til de var halvvegs. Så kunne de bremse ned igjen. Med en slik akselerasjon tar turen 854 år, målt i stasjonær tid. Men takket være tidsdilasjonen⁸ går det bare tretten år ombord. Å frakte Jorda til Proxima Centauri på den måten Liu beskriver, derimot, tar 2500 år. Forutsatt at planeten og menneskene overlever Jupiter.-passeringa.

Sett med fysikerens strenge blikk har denne kortomanen altså enkelte feil og mangler, for å si det mildt. Sett som et kosmisk drama, derimot, byr den på gispende spenning fra begynnelse til slutt. Cixin Liu er et oppkomme av slike fortellinger. Og i flere essays, artikler og intervjuer viser han en måpende undring, en umettelig nysgjerrighet, overfor det store mysteriet som vi kaller universet. Det er denne undringen og nysgjerrigheten, koplet med fantasi og idérikdom, som gjør fortellingene hans levende og lesverdige.

Jeg har en gang sagt at Jack Vance kunne tilgis noen slurvefeil i fysikken fordi han var Jack Vance.  Liu Cixin kan også tilgis mye – fordi han er Liu Cixin. Drøm om å få ham som æresgjest på en kongress!

1Og trelegemeproblemet var uløselig, da som nå. Kunne bare beregnes numerisk, trinn for trinn for trinn - ikke analytisk. Huff!

2 Yndlingsfaget mitt! Jeg var så misfornøgd med 2.0 at jeg gikk opp til ny eksamen. Proffen syntes det var en dårlig idé å gå om igjen på 2.0, så jeg fikk 2.0 en gang til. Kanskje var jeg ikke bedre heller.

3Jeg hadde flere: En lommeutgave til raske overslag, en ingeniørutgave på 30 cm, samt overingeniørutgaven med alle slags tabeller i tillegg til regnefunksjonene. Hvor i all verden kan jeg ha lagt dem?

4Og når jeg tenker meg om: Hvis du ikke bruker opp hydrogenet på Jupiter til å flytte de andre planetene rundt i galaksen, vil atmosfæren til denne planeten gi en så godt som evigvarende energikilde til interstellar romfart. Kan noen skrive romanen om kampen om ressursene og sabotasje mot pumpestasjonene?

5Men regn sjøl! Husk at lyshastigheten er 300000 km i sekundet. 0,5 % av dette er også ganske mye. Det har hendt at jeg har regnet feil, tru det eller ikke, så nå kan du sette deg og kontrollregne.

6Han navigerte mesterlig mellom asteroidene og ble en bejublet helt. Men fordi han var blitt så rask i huet, var han også blitt kald og ufølsom, så kjæresten hans ble veldig lei seg. Lykkeligvis fikk han et slag i huet. Da var det noe som gikk i stykker der inne, og han ble igjen den følsomme Jack O'Hara – dårlig til å regne, men varm og kjærlig. Så kjæresten hans ble glad igjen. «Ett dåligt hufvud hade han, men hjãrtat, det var gott,» som det står i visa om Sven Dufva.

7I den kraftigste atombomben som noen gang er detonert, en sovjetisk hydrogenbombe på Novaja Semlja, ble 0,7 prosent av massen konvertert til energi. I en antimateriebombe som treffer like mye materie blir 100 prosent av massen konvertert til energi. Kraftige saker.

8Ikke Newton denne gangen, men Einstein!