นกล่าเหยื่อตัวหนึ่งบินโฉบลงมาจากท้องฟ้า จับเหยื่อของมันจากพื้นดินแล้วบินออกไปในระยะไกล เป็นสิ่งที่นกทำโดยสัญชาตญาณ แต่เราจะให้เครื่องบินโดรนทำสิ่งเดียวกันได้อย่างไร นั่นคือหัวข้อหนึ่งในเอกสารในวารสาร ฉบับพิเศษ ที่มุ่งเน้นไปที่ ” การควบคุมการบินด้วยแรงบันดาลใจทางชีวภาพ ” ลำดับภาพด้านบนนี้มาจากบทความ และเพื่อนร่วมงาน ฉบับพิเศษยังรวมถึงผลงาน
บนเครื่องบิน
ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากงูบิน นกที่บินเป็นฝูง และแมลงเม่าที่นิ่งอย่างเหลือเชื่อ ภายใต้แนวคิดของแรงบันดาลใจ ในปี 1714 รัฐบาลอังกฤษเสนอรางวัล 10,000 ปอนด์ (มากกว่า 1 ล้านปอนด์ของเงินในปัจจุบัน) ให้กับใครก็ตามที่คิดวิธีกำหนดเส้นลองจิจูดในทะเล ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเดินเรือ
ในที่โล่งอย่างมีประสิทธิภาพ มหาสมุทร ปัจจุบัน 300 ปีต่อมา องค์กรการกุศลในสหราชอาณาจักรได้รื้อฟื้นรางวัล โดยมีจุดประสงค์เพื่อหาทางออกให้กับความท้าทายสำคัญที่สังคมเผชิญอยู่ รางวัลใหม่มีมูลค่า 10 ล้านปอนด์ และเมื่อวันจันทร์ที่ผ่านมา เนสต้าประกาศว่าขั้นตอนแรกในการแข่งขัน
คือการตัดสินใจว่าจะแก้ปัญหาใด คณะกรรมการที่ประกอบด้วยนักวิทยาศาสตร์ นักธุรกิจ และนักข่าว 18 คน ได้เสนอรายชื่อปัญหาเร่งด่วน 6 รายการ ตั้งแต่การหาวิธีรักษาอัมพาตไปจนถึงการสร้างเครื่องบินพาณิชย์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไม่น่าแปลกใจที่การตอบสนอง วิทยาศาสตร์ได้รับการผสม
ตัวอย่างเช่นอลิซ เบลล์ ถามว่า “ตรรกะแบบดิสโทเปียแบบเคร่งครัดแบบใดที่ขอให้สาธารณชนลงคะแนนว่าพวกเขาต้องการให้ทุนสนับสนุนการวิจัยเกี่ยวกับความมั่นคงด้านน้ำหรืออาหาร” รายการบล็อกของเธอ
ในขณะเดียวกันใน บล็อก นักฟิสิกส์และสมาชิกคณะกรรมการลองจิจูด แย้งกับมุมมองที่ว่ารางวัลนี้
เป็น “เพียงเวอร์ชันทางวิทยาศาสตร์ ” การเปรียบเทียบกับรายการโทรทัศน์ยอดนิยมเกิดขึ้นจริงโดยนายกรัฐมนตรีอังกฤษ เดวิด คาเมรอน ซึ่งเป็นผู้สนับสนุนรางวัลนี้เช่นกัน มีข้อโต้แย้งที่สมเหตุสมผลสำหรับและต่อต้านรางวัลใน ” เราควรให้รางวัลลองจิจูดกับละติจูดหรือไม่? ” โดยนักชีววิทยา
และถ้าคุณคิดว่า
รางวัลเป็นความคิดที่ดี แล้วการแข่งขันที่คล้ายกันสำหรับฟิสิกส์ล่ะ รายการปัญหาที่คุณต้องแก้ไขคืออะไร พวกคุณที่อยู่ราวๆ ทศวรรษ 1970 ทราบดีว่ามีการคาดเดาว่าสภาพอากาศของโลกอาจจะเย็นลง โดยมีเกร็ดข่าวบางฉบับทำนายว่าจะเกิดยุคน้ำแข็งใหม่ ในปี 1975 ผู้สื่อข่าวประจำอเมริกาเหนือ
ได้เขียนการประเมินวิทยาศาสตร์อย่างมีสติมากขึ้นในเวลานั้นให้กับนิตยสารบทความ(PDF)ซึ่งยังคงอ้างถึงอย่างกว้างขวางในปัจจุบัน เสนอแนะว่าผลผลิตทางการเกษตรในอังกฤษได้ลดลงแล้วเนื่องจากแนวโน้มที่เย็นลงนี้ สัปดาห์นี้ ทบทวนบทความนั้นใน ” เรื่องราว’ ในปี 1975 ของฉัน
ไม่ได้ทำให้นักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศในปัจจุบันผิด ” และอธิบายด้วยความช่วยเหลือจากผู้เชี่ยวชาญ วิทยาศาสตร์ภูมิอากาศพัฒนาขึ้นอย่างไรตั้งแต่เขาเขียนบทความเมื่อ 39 ปีที่แล้ว .เมื่อวันอังคารได้เผยแพร่บทสัมภาษณ์ที่น่าสนใจนักฟิสิกส์อนุภาคชาวแคนาดา ก่อนเริ่มอาชีพด้านวิทยาศาสตร์
ซึ่งท้ายที่สุดจะนำไปสู่การเป็นศาสตราจารย์ที่ฮาร์วาร์ด แฟรงคลินลาออกจากโรงเรียนแบบดั้งเดิมเมื่ออายุ 13 ปี และช่วยก่อตั้ง “โรงเรียนฟรี” ซึ่งเธอสร้างภาพยนตร์สั้นที่ได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงรางวัลออสการ์ จากนั้นเมื่ออายุได้ 15 ปี เธอก็ย้ายไปลอนดอนที่ซึ่งเธอตัดสินใจเรียนฟิสิกส์
และพยายามสอบ A-level ให้ผ่าน ผลการเรียนที่ย่ำแย่ของเธอทำให้ไม่น่าเป็นไปได้ที่เธอจะได้รับการตอบรับเข้าศึกษาในสาขาฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยโตรอนโต ดังนั้นเธอจึงใช้เวลาหนึ่งเดือนในการพูดคุยกับทุกคนในแผนกฟิสิกส์ที่เธอทำได้ และในที่สุดพวกเขาก็โน้มน้าวให้พวกเขายอมให้เธอเข้าเรียน
ในพลาสมา ก่อมลพิษและลดการเกิดฟิวชันได้อย่างมาก นอกจากนี้ อนุภาคแอลฟาที่รักษาอุณหภูมิในฟิวชันพลาสมาจะต้องถูกกำจัดออกก่อนที่พวกมันจะกลายเป็นแหล่งกำเนิดมลพิษ โทคาแมกซ์เชิงทดลองสมัยใหม่บางตัวยังคงใช้ลิมิตเตอร์เพื่อจัดการกับอนุภาคไอเสีย อย่างไรก็ตาม
ส่วนใหญ่
รวมถึง นิยมใช้ขดลวดแม่เหล็กเพื่อสร้าง “จุด X” โดยที่สนามแม่เหล็กโพโลอิดัลเป็นศูนย์ ข้อได้เปรียบของวิธีการขดลวดแม่เหล็กคือเส้นสนามที่แยกออกจากจุด X สามารถเบี่ยงเบนไปยังเป้าหมายระยะไกลได้ ซึ่งสามารถแปลปฏิสัมพันธ์ระหว่างพลาสมากับพื้นผิวและไอเสียของอนุภาคได้
การกำหนดค่าจุด X ยังก่อให้เกิดประโยชน์ที่สำคัญอื่นๆ ด้วย: สนามโปโลอิดอลที่อ่อนแอใกล้กับจุดศูนย์สนามหมายความว่าเส้นสนามแม่เหล็กเคลื่อนผ่านรอบทอรัสหลายครั้งก่อนที่จะสิ้นสุดที่เป้าหมายของไดเวอร์เตอร์ เป็นผลให้พลาสมาที่เป้าหมายเย็นพอที่จะให้อิเล็กตรอนและไอออนรวมตัวกันอีกครั้งและดับ
“เปลวไฟ” ในพลาสมา อุณหภูมิที่ต่ำยังช่วยให้บริเวณที่มีความดันเป็นกลางสูงพัฒนา ทำให้สามารถสูบเถ้าฮีเลียมที่เกิดจากปฏิกิริยาฟิวชันออกจากระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งนี้ควบคู่ไปกับการลดภาระความร้อนบนเป้าหมาย จะมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความสำเร็จ และโรงไฟฟ้าในอนาคต
เป้าหมายการเบี่ยงเบนของวันนี้และเกราะป้องกันอื่น ๆ ภายใน เกือบทั้งหมดทำจากวัสดุผสมกราไฟต์หรือคาร์บอนไฟเบอร์ คาร์บอนมีมวลอะตอมต่ำ ซึ่งหมายความว่าอะตอมของคาร์บอนใดๆ ที่ปล่อยเข้าไปในแกนกลางของพลาสมาจะถูกดึงอิเล็กตรอนออกที่อุณหภูมิสูงกว่าประมาณ 500 eV เป็นผล
ให้พลาสมาสูญเสียพลังงานน้อยลงจากการปล่อยโฟตอนเนื่องจากการเปลี่ยนทางอิเล็กทรอนิกส์ อย่างไรก็ตาม ในอุณหภูมิที่ต่ำกว่าที่ขอบและส่วนเปลี่ยนทิศทาง คาร์บอนจะแผ่รังสีได้อย่างมีประสิทธิภาพมาก และดังนั้นจึงกระจายพลังงานที่อาจถูกส่งผ่านไปยังอันตรกิริยาระหว่างพลาสมากับพื้นผิว คาร์บอนยังแข็งแรงและทนต่ออุณหภูมิสูงได้ ถึงตอนนี้ก็ยังดีอยู่
