Оружие для нападения на Солнечную систему

Основа

Мы находимся во вселенной, которую называем своей, на планете, которую называем Землей, в той физической и известной реальности, которую мы предполагаем. Насколько нам известно, в этом нет откровенной «магии» или чего-то подобного.

Концепция

Вселенная, в которой мы живем, населена более или менее могущественными существами с технологиями, которые мы едва можем понять. Они воевали с другими существами непостижимое время. И у одного из их странных и мощных орудий была отключена система наведения. По колоссальному совпадению он решил направиться в нашу сторону и зафиксировать ближайшую звезду в пределах диапазона своего обнаружения, Солнце. Наше солнце. Его цель проста и использовалась много раз на протяжении давно минувшей войны. Убить звезду.

Ограничения

  • Нет червоточин
  • Нет сверхсветовых путешествий
  • Оружие не больше, чем в 0,3 раза больше массы Сола
  • Без путешествий во времени
  • Нет варп-дисков
  • Никаких черных дыр или сингулярностей
  • Нет темной материи или антиматерии
  • Должен работать не менее 3 лет
  • Должно быть невозможно полностью отключить с помощью человеческих усилий

Вопрос: Как полностью погасить или уничтожить звезду, используя оружие в области известной физики?

Обратите внимание, что это совсем не то же самое, что: есть ли способ создать бомбу, чтобы уничтожить звезду? , потому что это относится к области известной реальности.

Также заметьте, что я не прошу вас подвергать сомнению мою основу.

Вы не требуете проверки реальности, а ограничиваетесь известной физикой? Что-то должно дать, потому что то, о чем вы просите, невозможно с учетом известной физики. Также обратите внимание, что «не больше Луны» и «не больше 0,3 массы Солнца» несовместимы. Тридцать процентов массы Солнца в восемь миллионов раз больше массы Луны .
С описанными вами параметрами будет гораздо проще просто уничтожить главную планету, чем уничтожить звезду.
Не могли бы вы определить, что подразумевается под убийством звезды?
хороший улов, @Samuel!
О.3 раза масса Солнца легко затмит звезду. Оснастите его ядерным оружием и вбейте в ядро, и вы, вероятно, сможете притупить / повлиять на звезду настолько, чтобы положить конец жизни на любых планетах.
Если вы согласны с несколько функциональным оружием, вы можете использовать что-то вроде протонной ракеты из третьего сезона «Морского линкора Ямато», которая должна заставить солнце превратиться в новую примерно через 1 год.
Почему вы считаете, что это не дубликат связанного вопроса? Вы спрашивали то же самое, но пытались исключить все эти ответы.
Я хочу сделать все научно обоснованным, а не просто мозговым штурмом научной фантастики.
@CalebWoodman Это то, о чем просит и другой вопрос, и он его получает. См., например, ответ TimB . Но оба вопроса сами по себе предполагают определенную степень спекуляций, кажется.

Ответы (6)

«Убить» звезду неоднозначно. Это значит разбить его? Сделать его новым? Потушить его? Спойлер: это не имеет значения. В этом ограничении более чем достаточно места для маневра: « Оружие не больше, чем в 0,3 раза больше массы Солнца ».

0,3 Масса Солнца чрезвычайно велика. 6x10 29 кг - это большая масса для работы. Это 200 Юпитеров. Это большая масса. Когда у вас есть такая масса, грубая сила работает очень хорошо. Такая большая масса и гравитация Солнца в совокупности производят столько энергии, что нам даже не нужно бросать ее на Солнце, мы можем просто сбросить ее на Солнце .

Его воздействие на Солнце будет... ну... массовым. Если позволить просто свободно падать из внешней части Солнечной системы, его скорость при ударе будет 6x10 5 м/с (я оцениваю, используя скорость убегания Солнца, пожалуйста, отредактируйте или прокомментируйте полный расчет ), что даст ему кинетическую энергия 1x10 41 Дж , которая, если обратиться к моей любимой странице в Википедии , составляет 1/6 гравитационной энергии Солнца : то есть, сколько энергии вам нужно, чтобы разнести Солнце на части в стиле «Звезды Смерти» и предотвратить его реформирование.

Удар разорвет Солнце и оружие , отправив центр масс Солнечной системы в сторону, в которой двигалось оружие. Поскольку мы не преодолели энергию гравитационного притяжения Солнца, новая звезда в конечном итоге сформируется в течение очень длительного периода времени, но я думаю, что это довольно хорошее приближение к « убийству Солнца ».

В качестве нижней границы я использовал только энергию падения на Солнце. Поскольку вы указываете, что « должен работать менее чем за 3 года », как быстро он должен будет добраться от диапазона обнаружения до Солнца всего за три года? Это зависит от того, насколько далеко он обнаружен . Я собираюсь предположить, что объект будет излучать мало энергии, чтобы избежать прямого обнаружения, но такой массивный объект, вероятно, начнет изменять орбиты внешних планет. Мы можем консервативно предположить, что мы поймаем его где-то вокруг орбиты Нептуна 31 а.е. или 4x10 12 метров.

Чтобы достичь Солнца за три года, потребуется средняя скорость 5x10 4 м/с . Я не знаю математики, необходимой для расчета средней скорости свободного падения на Солнце ( пожалуйста, отредактируйте или прокомментируйте, если знаете ), но кажется возможным, что оружию не понадобится большая начальная скорость, и простое падение на Солнце будет делать.

Ваши предположения несколько ошибочны. Если бы я хотел воздействовать на землю через солнце, я бы так и сказал.
@CalebWoodman Ну, оказывается, они в конце концов не нужны. :) Ваше оружие отлично убило Солнце. Я удалю их, так как они отвлекают внимание.
Свободное падение прямо к солнцу — это просто особая орбита. Если вы начинаете неподвижно, время падения составляет половину орбитального периода, а большая полуось орбиты — половину начального расстояния. Итак, возьмем период обращения Т знак равно 2 π а 3 / мю , разделить на два и подставить а → р 0 / 2 , и вы получите т знак равно π р 0 3 8 мю . Если мы используем канонические единицы , мю знак равно 1 и т годы знак равно 1 4 2 ( р 0 АС ) 3 / 2 (где мы разделили на 2 π так как 1   год знак равно 2 π   ТУ ).
... плюс в том, что если ваше свободное падение займет 3 года, ваше начальное расстояние ( 3 × 4 2 ) 2 / 3 ≈ 6,6   АС . Из-за этого Солнце может показаться удивительно слабым, но помните, что на расстоянии около 5 а.е. Солнцу требуется около 12 лет, чтобы протащить Юпитер по полному кругу.
ОП попросил оружие, которое Must be impossible to completely shut down via human effort. Вы интерпретируете это так, как будто оно действительно упадет на солнце? Если ОП имел в виду once fired, there's nothing the poor little Earthlings can do to prevent their sun from exploding, мы можем многое сделать. Стреляй чем-нибудь в ответ, заставь его взорваться до того, как взорвется наше солнце.
@DonielF Я не думаю, что вы понимаете, сколько энергии потребуется, чтобы изменить траекторию падения 0,3 солнечной массы на Солнце. Это 6e29 кг. Чтобы изменить его скорость на 1 м/с, требуется приложить 3e29 Дж. Для сравнения, вы можете остановить вращение Земли с помощью этой энергии. Нам потребуется от 1000x до 10000x, в зависимости от того, как рано мы его поймали и как быстро он уже движется, плюс какой-то способ получить его и эффективно применить. Это выходит за рамки общей солнечной энергии, доступной в нашей Солнечной системе, далеко за пределы энергии, доступной человечеству в рамках ограничений вопроса.
@DonielF Извините, я забыл, что кинетическая энергия - это квадрат скорости. 1 м/с — это 3e29 Дж. 1 км/с — это 3e35 Дж, в миллион раз больше. 5 км/с для достижения орбитальной скорости на очень оптимистичной орбите Плутона составляет 7e36 Дж или примерно 500 лет полной солнечной энергии.
@Schwern А что произойдет, если в него попадет ядерная бомба? Или позволить этому нанести ущерб, а затем послать на него другого? Повторяйте по мере необходимости — сколько ядерных зарядов нужно, чтобы уничтожить эту штуку? Я же сказал взорваться, а не менять курс, чтобы он не попал на солнце. Я хорошо знаю закон инерции и математику, лежащую в основе векторов.
@DonielF Несмотря на то, что сказал вам Голливуд, ядерное оружие ничего не сделает даже с небольшим астероидом. Самая большая ядерная бомба, Царь-бомба, имела энергию 2e17 Дж, большая часть нашего ядерного арсенала намного меньше. Нашим людям нужно как минимум 3e29 или эквивалент 1 000 000 000 000 000 000 Царь-бомб, чтобы значительно изменить объект массой 0,3 солнечной. Этот список порядков энергии очень полезен для понимания подобных проблем (в том числе и для массы). en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28energy%29
@Schwern Будет ли иметь значение, если мы сначала отправим что-нибудь, чтобы оно прорывалось внутрь, чтобы ядерное оружие могло взорваться внутри?
@DonielF Нет. Разница в масштабе огромна даже между нашим самым большим ядерным оружием и энергией, необходимой для перемещения объекта весом 6e29 кг. Чтобы представить разницу в 18 порядков в перспективе, если требуемая энергия равна размеру человека, энергия Царь-бомбы примерно равна размеру одного электрона. Другой способ взглянуть на это... мы взорвали все виды ядерных бомб на Земле, над и под землей, и Земле все равно. Этот объект в 100 000 раз массивнее Земли.

Я думаю, что есть только один способ достичь этого результата, учитывая известную физику, и без того, чтобы просто сказать вам, что это не сработает.

Один чужой год = одна орбита галактики-спутника Млечного Пути

Инопланетяне спроектировали устройство так, чтобы оно работало в течение трех лет, если считать свои годы по периоду обращения одной из галактик-спутников Млечного Пути , один год может составлять несколько миллиардов земных лет .

Таким образом, через три чужих года (более шести миллиардов земных лет) Солнце умрет (возможно, раньше!). Пройдемся по списку:

  • Нет червоточин
    Проверьте! В любом случае, червоточины не являются частью известной физики, они гипотетические!
  • Нет сверхсветовых путешествий
    Проверьте! Уже нет FTL в известной физике!
  • Оружие, не превышающее массу Сола в 0,3 раза.
    Проверь! Он может быть размером с один атом!
  • Без путешествий во времени
    Проверьте! Если не считать движения вперед во времени со скоростью одна секунда в секунду.
  • Нет варп-дисков
    Проверить! Уже нет варп-двигателей в известной физике!
  • Никаких черных дыр или сингулярностей.
    Проверьте! Было бы круто, ну да ладно.
  • Нет темной материи или антиматерии
    Проверьте! Только белая обычная материя здесь.
  • Должен работать менее 3 лет
    Проверить! Хорошо, что инопланетяне не используют земные годы!
  • Должна быть невозможна полная остановка человеческими усилиями.
    Проверьте! Нет никаких шансов, что мы собираемся остановить это!

Очевидно, это не очень разрушительное оружие. Если требуется более разрушительное оружие (или оружие, действующее порядка трех земных лет), нам нужно либо нарушить известную физику, либо использовать черную дыру, масса которой составляет тридцать процентов массы Солнца.

Это очень умно, но неудовлетворительно, поскольку основано на игре слов.
@Schwern Я не согласен. Но, учитывая конкретный запрос ОП на «не проверку реальности» воображаемой вещи с использованием реальной науки, это лучшее, что я могу придумать.
Но вы игнорируете идею иметь оружие, а именно такое, которое указывает на звезду и что-то с ней делает. Нет ничего похожего на войну в том, чтобы ждать, пока ваши враги умрут.
использование оружия является частью основного вопроса
@CalebWoodman Это инопланетяне. Кто сказал, что они думают в человеческих масштабах времени? ;)
@CalebWoodman Вы знакомы с военной тактикой, известной как осада? Вы ждете, пока ваши враги умрут. Ничего не делать, чтобы остановить гибель Солнца, можно рассматривать как нападение, если у них есть возможность помочь.
@Samuel Осада - это форма стратегии и шаблона, но не конкретное оружие, а просто концепция.
Отредактируйте, чтобы добавить одну вещь, чтобы удовлетворить противников: в течение трех галактических лет они ускоряли небольшую массу до 0,999 c . В этой теме достаточно уравнений, чтобы выяснить, насколько велика или мала масса, которая вам нужна, и какое произвольное значение 0,999..... вам нужно получить. Молекуле может потребоваться смехотворное количество «девяток», чтобы передать достаточно энергии Солнцу, но она все же соответствует параметрам.

Все, что нужно, — это кусок материи с массой покоя, в 0,3 раза превышающей массу Солнца, но движущейся со скоростью 0,9999с. На самом деле не имеет значения, нейтроний это, конденсированное вещество или просто обычное вещество — ударьте им по солнцу, и его останется немного. Это займет намного меньше трех лет — все закончится за считанные секунды (плюс время в пути, так что мы должны предположить, что он уже находится в нужном месте и движется в правильном направлении, что разрешено в ваш сценарий).

Такая высокая скорость избыточна, и при 4x10^48 Дж потребовалось бы в 20 раз больше массы-энергии Солнца. Чтобы преодолеть энергию гравитационной связи Солнца (т. е. разнести его на части), вам нужно только решить уравнение кинетической энергии для v или sqrt(2F/m) = v. F — желаемая энергия гравитационной связи Солнца (7x10^41 Дж), m — масса оружия (6x10^29 кг). Таким образом, подойдет скорость «всего» 1,5x10 ^ 6 м / с, всего 0,005c.
Как, в известной физике, можно разогнать столько массы до такой скорости?
@ Самуэль «С технологиями мы едва можем понять», как указано в вопросе. Это не нарушает никаких известных законов физики.

Объект размером с Луну приближается к Солнечной системе. Приближаясь к солнцу, он распадается на множество зеркал с идеальной отражательной способностью широкого спектра. Они продолжают окружать Солнце, отражая солнечный свет обратно на себя и полностью затемняя звезду. Чтобы сохранить положение и предотвратить помехи, солнечный ветер собирается каждым зеркалом и выбрасывается с релятивистской скоростью в сторону от Солнца, нацеливаясь на любой объект, осмеливающийся приблизиться в пределах нескольких 10 миллионов километров.

Солнце производит 3,8x10^26 Дж/сек , или ~10^34 Джоулей/год, так что оно не уничтожит Солнце полностью за 3 года. Однако, если оболочка выйдет из строя через 3 года - возможно, специально, вокруг экватора Солнца, дополнительное выделение энергии поджарит любые близлежащие поддерживающие жизнь планеты. И очевидно, что 3 года темноты уже убили бы любые экосистемы.

Это дает оценку 1,8x10 ^ 26 кг для сферы Дайсона на расстоянии 1 а.е.; наш рой зеркал был бы намного ближе (0,1 а.е. или меньше); если масса масштабируется как куб расстояния, то потребуется всего 10 ^ 23 кг или около того материала, что примерно равно массе Луны.

Что ж, если вам нужно что-то, что не требует непристойных видов энергии, чтобы разогнаться до скорости света, было бы довольно легко бросить большой кусок инертных или тяжелых элементов в солнце и лишить его возможности продолжать синтез. это все еще вариант идеи «пули», так как насчет чего-то, что могло бы пережить разрушение звезды относительно неповрежденным? как насчет массивного магнитного ускорителя, способного парить в нескольких тысячах миль от поверхности звезды, собирая солнечную энергию и избыточный водород (для термоядерной энергии и массы топлива), всасывая плазму с поверхности и выбрасывая ее далеко от нее? Солнечная система. в конце концов, у Солнца кончатся плавкие материалы, и оно умрет, в то время как оружие будет перезаряжено и наполнено реактивной материей, чтобы снова дрейфовать по пустому пространству космоса в поисках новых целей. чтобы предотвратить его отключение, возможно, он способен направить часть или весь поток плазмы на атакующих в качестве механизма самозащиты? хотя, учитывая современные технологии, сама по себе близость к солнцу была бы довольно хорошим сдерживающим фактором...

Я бы отослал вас к серой бомбе. Это набор самовоспроизводящихся нанороботов, предназначенных только для размножения. Они будут запрограммированы на использование доступных элементов. Достигнув поверхности планеты, они затем собирали целые планеты в мириады копий самих себя, превращая все в серую кашу. Возможно, могут существовать нанороботы, предназначенные для работы в экстремальных условиях на поверхности звезды, поедания и охлаждения ее ядра.

Никакие известные науке нанороботы не могли бы выжить где-либо рядом с солнцем... :(
Проблема здесь в том, что теория серой слизи в любом случае полная ерунда — она может работать на солнце, но тогда вы полагаетесь на что-то, что либо построено из водорода, либо каким-то образом осуществляет устойчивый термоядерный синтез по команде контролируемым образом, ни то, ни другое. которые осуществимы известной наукой.
Мне оч нравится эта идея. Надеюсь, вы, ребята, правы.
Добро пожаловать в WorldBuilding Thor ! Если у вас есть время, посетите экскурсию и посетите справочный центр , чтобы узнать больше о сайте. Развлекайся!
Оружие для нападения на Солнечную систему
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v