Таким образом, вы можете сжечь лист бумаги с увеличительным стеклом и солнечным светом.
Свет от звезд похож на свет, излучаемый Солнцем, только намного слабее.
Теоретически возможно ли приготовить тонко нарезанный кусок мяса, используя мощные увеличительные инструменты, такие как гигантская собирающая линза или блюдо, или их комбинация, чтобы собрать свет (и, следовательно, энергию) от звезд?
Это не обязательно должно быть на земле, это может быть выполнено, например, в космосе, чтобы было меньше помех от внешних факторов, таких как облака и т. д.
Если это невозможно сделать, что является ограничивающим фактором?
Чисто теоретически, да, можно.
На самом деле вам не нужно, чтобы свет имел определенную длину волны, чтобы генерировать тепло. В основном вам просто нужна достаточно высокая концентрация фотонов.
Проблема в том, что количество фотонов, падающих на Землю от звезды, во много раз меньше, чем от Солнца, так что вам придется концентрировать энергию с огромной площади, чтобы получить ту же интенсивность.
Игнорируя на данный момент фильтрацию земной атмосферы (и тому подобное), мы получаем около 10 21 фотона на квадратный метр в секунду от Солнца. Самая яркая звезда (кроме Солнца) — Сириус. Мы получаем около 10 9 фотонов на квадратный метр в секунду с Сириуса, поэтому нам нужно увеличить его примерно в 10 12 раз , чтобы соответствовать интенсивности, которую мы получаем от Солнца без какого-либо увеличения 1 .
Немного подсчитав, получается одна круглая лупа диаметром около 10 километров или равная площадь в других формах.
Затем посчитайте, что для приготовления мяса на солнце требуется по крайней мере какая-то лупа, поэтому мы, вероятно, можем умножить это как минимум в 3 раза, а, возможно, в 7-10 или около того.
Конечно, пока я игнорирую такие мелкие детали, как то, как вы вообще проектируете (не говоря уже о сборке) систему даже близкого размера. Будут явно нетривиальные проблемы. Например, самые большие зеркала, которые мы построили, имеют диаметр около 10 метров (или некруглые зеркала примерно такой же площади). Они уже построены в виде секций с компьютером для управления движением отдельных частей, чтобы поддерживать иллюзию единого зеркала, действующего как единое целое. Попытка умножить это на несколько километров — ну, я не думаю, что кто-то даже подумал, сколько для этого потребуется.
1. примечание: оба эти числа на самом деле относятся к количеству фотонов, попадающих в верхнюю часть атмосферы, а не к тому, что мы видим на Земле после фильтрации атмосферой. Впрочем, нас это не особо заботит — цель состоит в том, чтобы получить хотя бы некоторое представление о том, что нужно, чтобы сконцентрировать звездный свет, чтобы он примерно соответствовал солнечному свету.
На самом деле более слабый свет не содержит фотонов с меньшей энергией, он содержит меньше фотонов. Это означает, что нагрев и ионизирующий эффект (он же горение) будут такими же, только медленнее. Так что вы можете просто оставить свое мясо в космосе на очень долгое время, и в конце концов оно сгорит. Или, если вы не очень голодны, вы можете съесть очень-очень крошечный «кусок мяса», например, один атом, это может занять не так много времени.
Ионизация космическими лучами является реальной проблемой/эффектом как в космосе, так и на поверхности земли, особенно для полупроводниковой электроники, в которой она может вызвать искажение данных, переворот битов. Спутники должны быть построены с учетом мер защиты от такого искажения либо путем его экранирования, либо обнаружения.
Еще во времена Кеплера теория заключалась в том, что если сумма объединенного света от всех видимых невооруженным глазом звезд, примерно 5-10 000 макс, была равна или больше, чем полученная от Солнца. Тогда мы жили бы при постоянном дневном свете. Эта теория актуальна и сегодня!
Можно было бы приготовить немного мяса на солнце. Если вы живете в пустыне, просто поставьте черную сковороду на солнце и подождите пару часов, это накопит достаточно солнечной энергии, чтобы поджарить яйцо, хотя и медленно, потому что вам нужно около 160 ° C, чтобы начать жарить что-либо, хотя 55°C достаточно для стейка с кровью. А теперь попробуйте то же самое при полной луне, не получится, почему? Потому что Луна отражает только более короткие длины волн света, а не инфракрасные волны, которые она поглощает, и вам нужно приготовить именно инфракрасную энергию. К тому времени, когда свет звезд достигает нас, все инфракрасное излучение уже поглощается межзвездной пылью или молекулами водорода.
Поэтому ответ на ваш вопрос будет однозначно НЕТ! Независимо от того, сколько или насколько велики были ваши оптические линзы!
Другое дело, что если бы инфракрасное излучение звезд действительно достигало нас на Земле, то было бы много астрономов-любителей и профессиональных астрономов с обожженными сетчатками.
мило
Дигвиджай Ядав
мило