Какой пищей может питаться организм, всю жизнь живущий в межзвездном пространстве?

Такое существо, скорее всего, съело бы самую мелкую пыльцу пикси.

К сожалению, существо, которое вы описываете, настолько далеко от реальности и законов физики, что мы практически на 100% находимся в сфере магии.

Прежде всего, давайте поговорим о зрении. Метафора бейсбольного мяча на высоте 0,1 м недостаточно хороша. Давайте посмотрим на наиболее вероятный источник пищи, комету. Сами по себе кометы не являются источниками света. Они получают свет от ближайшей звезды. Абсолютно лучший сценарий для нашего существа — это комета или астероид на расстоянии 110 а.е., который находится прямо на краю межзвездного пространства. К несчастью для нашего бедняги, на таком расстоянии кометы не имеют хвоста. У них появляется хвост только тогда, когда они попадают внутрь Солнечной системы, поэтому на расстоянии они выглядят как маленькие астероиды.

Есть приличное количество астероидов диаметром 100 км (больше этого, они крайне редки). Если предположить, что это сфера, то площадь ее передней поверхности составит около 8×10 ⁹  м ² . На расстоянии 110 а.е. это покрывает 3 × 10 ^-17  стерадиан. Делая математику со светимостью нашего собственного Солнца, это примерно 9×10 ⁸  ватт энергии, попадающей на астероид.

Теперь давайте повторно излучим эту энергию, чтобы наше существо могло ее увидеть. Вы упомянули о его способности путешествовать по галактике, которая простирается на тысячи световых лет. Давайте уточним: до него всего 1 световой год (10 ¹⁶  м). Здесь мы можем сделать еще немного математики, чтобы определить, что интенсивность света на расстоянии 1 светового года составляет 8×10 ⁻²⁵  Вт/м ² .

Это небольшое количество света. Попробуем поставить на нем номер. Наиболее вероятная полоса, на которую следует обратить внимание, - это водородная щель, где водород поглощает меньше всего, 27 см. На этой частоте фотон имеет энергию около 10 ⁻²⁴  Дж. Это означает, что в среднем детектор площадью 1,2 квадратных метра увидит около 1 фотона в секунду от нашей кометы! Это существо должно быть огромным ! Настолько массивные, что поедание комет будет довольно жалкой диетой.

Это также предполагает наличие очень хорошего крутого детектора, способного уловить эти фотоны. Он должен быть рядом с громадным подруливающим устройством. Один атом водорода со скоростью 50% скорости света должен был получить 2,3 × 10 ^-11  Дж энергии. Давайте представим, что существо использует чистую антиматерию для хранения энергии. Для производства такого количества энергии потребуется аннигиляция 2,6 × 10 ^-28  кг материи и антиматерии. Так совпало, что атом водорода весит 1,6×10-27 ^кг  , поэтому на каждые 6 атомов водорода в вашем существе вам нужна соответствующая пара атомов водорода/антиводорода, которая будет использоваться в качестве топлива. Учитывая, что вы также хотите замедлиться, это в основном говорит о том, что существо физически невозможно, потому что его потребности в энергии слишком высоки, даже учитываяидеальное оборудование. (Ни одного из этих «двигателей». Вы никогда не сделаете их достаточно эффективными.)

Энергетические потребности биолюминесценции представляют собой еще большую проблему. И, конечно же, есть проблема, что любому свету, который вы видите от партнера на расстоянии 10 световых лет, теперь 10 лет.

Лучше всего убрать безумно быстрое движение, игнорировать зрение и сделать то, что рекомендовал Lostinfrance: потреблять межзвездный водород. Конечно, вам все равно придется время от времени погружаться в планетарные системы, чтобы получить больше материалов, помимо водорода. Там не так много другого. Я бы также заставил их жить несколько миллиардов лет, чтобы решить проблему поиска пары.

Дайте ему возможность генерировать обширное магнитное поле, превратив его в живой прямоточный воздушно-реактивный двигатель Bussard . Тогда он сможет зачерпнуть и «съесть» межзвездный водород. У него точно не будет пищеварительной системы, скорее камера сгорания .

К сожалению, бедняжка может проголодаться даже в этом случае.

Примечание. Я не говорю, что это реалистично, просто я видел, как это работает. Что ж, это максимально близко к тому, о чем, по вашему мнению, вы можете получить ИМО, но при этом не является совершенно невозможным.

Возможно, ваше существо эволюционировало, чтобы перейти в спящее, ОЧЕНЬ энергосберегающее состояние, известное как гибернация, находясь в межзвездном пространстве. Он перемещается от звездной системы к звездной системе со скоростью, составляющей долю скорости света, отбрасывая себя от нескольких газовых гигантов в каждой системе (похоже, в большинстве систем их один или два). Ваше существо не сможет выжить исключительно на мусоре, доступном в межзвездном пространстве, потому что его мало.

Однако, как только он достигнет пояса Койпера системы, у него будет (в зависимости от размера) достаточно минералов, чтобы выжить, и он выйдет из спячки.

Само животное, скорее всего, будет просто плавать с минимальным контролем направления движения (чтобы сохранить энергию). Это может произойти из-за того, что животное разовьет какую-то биологическую двигательную систему, чтобы двигаться в нужном направлении. Я предполагаю, что это животное будет получать минералы от астероидов и комет и получать энергию, поглощая радиацию/солнечный свет в процессе, подобном фотосинтезу. В противном случае он поглощал бы то, что было необходимо, от пролетающих комет и астероидов, а мусор выбрасывал бы в универсальной системе удаления отходов: дерьме.

Вы можете посмотреть на усатого кита, чтобы получить представление о его поведении. Усатые киты, по сути, плавают с открытым ртом, заглатывая все полезное, что попадется (планктон, мелкая рыба), и избавляясь от всего остального.

Вкратце: Вам нужен океан в космосе.

Как указывалось во многих других ответах, это не входит в сферу известной физики. Разгон чего-либо существенного до 0,5с требует невероятного количества энергии , не говоря уже о том, что делает это с помощью биологического эквивалента ракетных двигателей. Забудьте о двигателях и займитесь чем-то более экзотическим, например, толканием квантового виртуального вакуума . Теперь о вашем настоящем вопросе... Что есть.

Каким бы ни был метод передвижения этого существа, ему потребуется огромное количество энергии. К несчастью для наших дружелюбных соседей космических китов, космос большой[нужна цитата] и в нем не так много[сомнительно-обсудить]. Чтобы собрать необходимое количество энергии, потребуется целая экосистема.

Это интуитивно понятно, когда вы думаете об этом. Было бы невозможно, чтобы на Земле эволюционировал только один тип существ, каждая часть планеты зависит от любой другой части, чтобы производить свою пищу тем или иным образом, в той или иной форме. Растения поглощают энергию солнца и концентрируют ее, травоядные поедают эти растения, плотоядные поедают этих травоядных, затем, в конечном счете, микроорганизмы поедают плотоядных, когда они умирают, и снабжают растения питательными веществами, необходимыми для сбора солнечного света (если вы приводите это объяснение для любого формального обсуждения биология, виноваты только вы сами). Поэтому нам нужна аналогичная экосистема в космосе для поддержки ваших космических китов.

У вас могут быть рои планктоноподобных существ, которые собираются вокруг звезд и поглощают солнечный свет, и, возможно, другие, которые питаются сырьем на планетах (вероятно, газовых гигантах) и астероидах. Затем, возможно, цепочка других существ съедает их и концентрирует свою энергию, и эти киты являются высшим хищником системы (как упоминал @oberron). На самом деле, вероятно, лучше думать о них как о космических акулах, а не как о китах, потому что ни один кит на Земле не способен очень быстро разогнать свою огромную массу (на это потребуется больше энергии, чем они способны собрать из одного только планктона). Я бы также приберег высокое ускорение для миграционных целей, когда в одной солнечной системе заканчивается еда, им нужно форсировать в другую, рискуя своими запасами энергии, делая ставку на то, что там больше еды.

Мораль этой истории в том, что недостаточно энергии, просто плавающей в космосе, чтобы сделать это возможным, поэтому вам придется конкретизировать свою экосистему, чтобы заставить ее работать каким-то правдоподобным образом. Время создавать больше существ!

Позвольте мне начать с рассмотрения ракет.

Если он способен достичь скорости с/2, а затем снова замедлиться, чтобы не иметь очень «ударного» прибытия, ему нужно иметь дельта-V, равное с, что требует, чтобы его топливо выбрасывалось со скоростью света. . (Откуда берется эта энергия?) И даже в этом случае подвиг на половинной скорости света потребует выброса ровно 100% его массы (со скоростью света) к тому времени, когда он замедлится.

Если вы снизите его до разумного уровня, ключевым моментом останется управление энергией. Все невымершие формы жизни хорошо управляют своей энергией. Эта штука потребует огромных уровней энергии только для движения. Итак, после того, как вы достаточно смягчите его, вы увидите что-то, что ест звезды . Может быть, не целыми (насколько большими они должны быть?), но вкусные вещи будут намного ниже поверхности. (Ныряют ли они на солнце за пищей? Обратите также внимание на огромную скорость, с которой тела сталкиваются с солнцем только из-за солнечной гравитации.)

Это привносит термодинамику в картину, так как им нужно будет укротить высокие уровни тепла не только при погружении / еде, но и при хранении и переваривании пищи. Кому вообще нужна биолюминесценция?

В качестве альтернативы ему нужно было бы съесть огромное количество материи, чтобы извлечь расщепляющиеся вещества. Или иметь волшебную штуку для преобразования материи в энергию, которая была бы весьма желательна для всех разумных космических видов, вплоть до охоты на них, где бы они ни были замечены, если только они не научатся создавать свои собственные.

Кроме того, зачем ему это давление? Мембрана должна быть достаточно прочной, чтобы выдержать высокоскоростную пыль и предотвратить падение вещей. Но помимо этого, жидкость под давлением, вероятно, является бесполезной дополнительной массой, которая съедает его энергетический баланс.

Что, если он полностью состоит из антивещества? Следовательно, его источник пищи из обычной материи был бы действительно довольно вкусным (и чрезвычайно энергичным), если бы у него были средства для его правильного проглатывания (какой-то магнетизм), чтобы он просто не сталкивался и не сгорал. Его еда? (время поворота сюжета) несчастный корабль всех космических видов, которые обнаруживают странный движущийся объект в межзвездном пространстве и отправляют большую ракету для исследования.

Это туфта. Давайте отбросим большую часть науки и займемся конкретными проблемами.

он ест

Он не может нормально есть. Просто есть нечего. Фотосинтез дает нам достойную модель, но звезды на самом деле далеки от Солнца, космическая репа не собирается улетать намного дальше от Солнца, чем Земля. Итак, давайте посмотрим, что более «доступно», чем свет. Гамма-излучение, рентгеновское излучение и тому подобное. Так что в основном «Радиация» — это источник пищи. Это могло бы работать, но не давало бы много энергии.

Он испражняется, я не вижу, чтобы это происходило. Ему пришлось бы «использовать» почти 100% энергии, которую он собирает. См. раздел о подруливающих устройствах.

Он двигается Ну, хорошо, пока он не двигается сильно, конечно, почему бы и нет. Если он движется слишком много, у вас снова проблемы с энергией. Я бы сказал, что было бы нормально «спазмировать» время от времени.

Растет Конечно, почему бы и нет. Проблема роста требует больше энергии, чем ее поддержание. При таком редком потреблении пищи этой драгоценной энергии, вероятно, не хватит на рост.

Он выбрасывает яйца, привлекает партнеров и занимается сексом в межзвездном пространстве . Для всех известных форм жизни половое размножение является энергоемкой задачей. Даже заводы, и они позволяют кому-то другому делать всю работу. Супер абстракция, вся энергия на создание яйцеклетки и сперматозоида, затем на поиск партнера, разделение его и вылупление - это довольно много траты. У них производят половой акт. Это легче". Как только они достигают определенного размера, они распадаются. В этом случае «материнский» раскол должен был бы умереть в 90% случаев. Только в том случае, если действительно повезет, мать сможет выжить.

У него есть кожа, которая давит на его внутренности, так что внутренности находятся под давлением, даже когда организм живет в космическом вакууме. Почему? В этом нет необходимости. В этих странных формах жизни внутренности не нуждаются в давлении воздуха. Он может развиваться вокруг этого.

На его спине есть двигатели, из которых он может выбрасывать топливо, чтобы изменить свою скорость. Это еще одна странность. Я думаю вам лучше с "пукать на смену направления" В космосе не так много, так где же вы возьмете это топливо. Если предположить, что эта штука питается "радиацией", ей понадобится ее много. Вы можете получить некоторую тягу, «излучая радиацию», но не так сильно, как вам нужно. Обратитесь к магнитным двигателям спутников, чтобы найти лучшую из известных на данный момент ставку, и сделайте что-нибудь подобное.

Он способен разогнаться до 50% скорости света относительно остальной части галактики за 3 месяца, что позволяет ему преодолевать астрономические расстояния в поисках пищи и партнеров. Во-первых, это ужасно медленно. Это 8 лет между звездными системами. Хорошая новость заключается в том, что пока вы не заботитесь о замедлении, я полагаю, это выполнимо. Он может очень-очень медленно ускоряться, поглощая излучение звезды по мере ее приближения, врезаясь в нее, разрушая ее и поглощая при этом некоторое количество материи. Затем пукает себя в мелкой грубой коррекции, оставляя после себя разрушенные руины или солнечную систему.

Его зрение настолько хорошо, что он может видеть объект размером с Сатурн даже с Земли, как человек видит бейсбольный мяч на расстоянии 0,1 м. Да, это довольно паршиво по межзвездным меркам. Используя обычную аналогию Солнца с веком Альфа, когда оба они размером с грейпфрут, вам нужно будет увидеть этот грейпфрут со всех концов США. Хорошая новость заключается в том, что, поскольку он питается «радиацией», ему не нужно «видеть», ему просто нужно направить себя на самое вкусное излучение, какое только возможно. И поскольку у него есть только незначительное пердение, у него не будет большого выбора.

У него есть биолюминесценция, которая позволяет его видеть потенциальным партнерам. Если он не может загореться ярче звезды, то нет. Это просто не сработает. Вы можете сделать его блестящим как побочный эффект поглощения «излучения».

Что у вас осталось:

У вас будет МАССИВНАЯ форма жизни, которая, по сути, пускает ветер в одном направлении, надеясь найти достаточно «Радиации», чтобы поддерживать себя. Это было бы не очень умно, у него нет на это энергии. Каждые 200 миллиардов лет или около того он будет клонировать самого себя, не замедляясь, заметьте, издавать массивный пук (радиации) и менять направление на 0,0000001 градуса.

Существо должно было бы жить рядом вечно, оно было бы ОГРОМНЫМ и уничтожило бы любую солнечную систему, к которой приблизится.

Я бы не хотел столкнуться с одним из них.

За пределами 50% скорости света, если бы какая-либо развитая форма жизни жила в космосе, она была бы высшим хищником для космической жизни.

Как упоминалось в комментариях, еды в космосе будет мало, но если мы рассмотрим теорию панспермии, в космосе есть некоторый органический материал, который может использоваться эквивалентным космическим планктоном в качестве источника пищи, который, в свою очередь, будет основной пищей для других форм космической жизни. .

Как и у китов в наших океанах, размер, вероятно, был бы ключевым фактором для максимизации шансов на поимку такого космического планктона.

Ваше существо может состоять из темной материи и получать свою энергию (пищу) из темной энергии. ИМХО, так разумнее, так как в космосе полно и темной материи, и темной энергии.

Расчетное процентное содержание материи, темной материи и темной энергии

ОП не спрашивал, возможны ли такие существа.

Для целей этого обсуждения я предполагаю, что «еда» дает два преимущества: еда дает сырье, используемое для дальнейшего роста, размножения и других действий, а еда также обеспечивает источник энергии для этих действий.

Учитывая, что такие существа существуют в фиктоне* (см. ниже) и что они едят, есть несколько внутренне непротиворечивых возможностей (не исключающих друг друга).

1. Они едят другие экземпляры того же «вида» (каннибализм).
2. Они едят других существ, похожих, но не идентичных им, которых вы должны добавить в экосистему в своем фиктоне.
3. Они едят других существ, гораздо более примитивных, чем они сами, которых вы должны добавить в свою экосистему в своем фиктоне.
4. Они едят органический материал, не являющийся существами (например, растительную жизнь), который вы должны добавить в свою экосистему.
5. Они едят неорганический материал и получают энергию от последующих химических или других молекулярных или субмолекулярных взаимодействий.
6. Они получают энергию из какого-то другого источника, кроме еды: электромагнитного излучения, гравитационных полей и т. д., и они получают сырье с помощью какого-то другого метода, который можно было бы назвать едой, но который включал бы такие действия, как поглощение (по общему признанию, разреженного) межзвездного газа.

РЕДАКТИРОВАТЬ: «фиктон» - это «вымышленная вселенная. Место или среда, созданная с целью вымышленного повествования».

:)

Если вы исключаете поедание планет, то остаются только астероиды. См. эту ссылку , чтобы узнать, насколько плотным не является пояс астероидов . Это будет один очень голодный организм

Он может «питаться» энергией, исходящей от звезд (поглощая некоторый спектр излучения). Чтобы это сработало, вам нужно предположить, что он имеет эффективное преобразование энергии в материю. Он может приблизиться к солнцу, когда ему нужно зарядиться, а затем использовать накопленную энергию для путешествия между звездами.

Существо может пить воду и питаться близко к привычной пище: в межзвездном пространстве есть различные органические молекулы углерода, а также вода . Их даже называют «семенами жизни», поскольку они могут быть источником жизни на Земле. Свет, который питает многие организмы на Земле, также доступен в космосе, даже межзвездном (мы видим свет, исходящий от других звезд).

Концентрация, однако, чрезвычайно низка, и для концентрации разумных количеств требуются поистине мистические способности. Возможно, могли обитать вблизи черных дыр или формирующихся звезд, где гравитация этих тел могла концентрировать пищу.