Как разжечь атмосферу?

Это было то, что было поднято, но это было довольно быстро разоблачено. Дело было не в химической реакции (атмосфера довольно химически инертна, так как два ее основных компонента не склонны вступать в реакцию друг с другом). Скорее они были обеспокоены ядерной цепной реакцией синтеза азота и азота или азота и водорода (с водородом, поставляемым за счет кипячения океанов и диссоциации воды). Вот современная статья об этом, показывающая, что этого не произойдет: http://www.fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/docs1/00329010.pdf

Грубо говоря, они показывают, что при любой температуре излучаемое тепло больше, чем теплота, добавляемая в реакциях синтеза азота и азота, учитывая плотность азота в атмосфере и предполагая, что любое физическое столкновение с достаточной энергией приводит к синтезу (поскольку они действительно не знаю истинного сечения реакции). Это означает, что энергия всегда теряется, поэтому реакция не может быть самоподдерживающейся. Они также показали, что физические столкновения NH менее вероятны и что другие процессы, которые они не учли, потребляют больше энергии, поэтому в целом они показывают, что этого не происходит, даже если принять щедрые предположения в пользу того, что это происходит.

Так что, боюсь, ответ таков: вы не можете по настоящим законам физики с земным составом атмосферы. Если вы можете выбросить в атмосферу большое количество чего-то легковоспламеняющегося или легкоплавкого/делящегося, то, очевидно, это станет намного проще. Если мы не говорим о реальном мире, и вы хотите изменить законы физики так, чтобы это было не слишком заметно, то, возможно, что-то вроде увеличения размера атомных ядер, чтобы термоядерные взаимодействия стали более вероятными, сделало бы ситуацию более привлекательной. ученые опасались возможного (игнорируя эффекты удара в звездах и т. д.).

Вопрос немного перепутал факты. Вопрос поднял Эдвард Теллер , всегда любивший очень большие взрывы. Это не было обычным горением, потому что при сжигании азота с кислородом тепло не выделяется, а поглощается. Это легко определить: атмосфера не воспламенялась от ударов молнии за 850 миллионов лет с тех пор, как в ней появилось значительное количество кислорода.

На самом деле опасались цепной ядерной реакции, сплавляющей ядра атомов азота. Если бы это могло начаться и стать самоподдерживающимся, то вся атмосфера взорвалась бы ядерным взрывом. Это, безусловно, уничтожило бы всю жизнь на Земле. Однако это физически невозможно.

Математика и физика для расчета этого были доступны в то время, и Ганс Бете и Эмиль Конопински провели расчеты и показали, что это невозможно; с большой погрешностью. Через несколько лет Конопински, К. Марвин и Теллер сделали расчет для термоядерного оружия и показали, что и для них это невозможно. Собственно, их доклад доступен в сети: здесь .

Подводя итог, тепло, выделяемое таким синтезом, излучается слишком быстро, чтобы реакция могла быть самоподдерживающейся. Вы, вероятно, получите некоторое количество азота при ядерном взрыве, но реакция остановится очень быстро. Для практических термоядерных взрывов необходимо, чтобы их топливо имело значительно большую плотность, чем атмосфера, и было каким-то образом ограничено (например, в ядре звезды ). Этих условий просто нет для взрыва бомбы в атмосфере.

Так что это не было проблемой во время первого ядерного испытания (которое не сбросили, а запустили на вершине башни). Энрико Ферми предлагал сделать ставку на его вероятность, но это была шутка .

Идея воспламенения атмосферы заключалась в том, что они были обеспокоены тем, что чрезвычайно сфокусированное тепло этого ядерного взрыва может вызвать цепную реакцию. Газы сгорают с большей скоростью при высоких температурах, и у нас не было достаточно доказательств того, что произойдет с газами при таких температурах. У нас были только наши теоретические модели (и несколько небольших тестов). Высказывались опасения, что при таких температурах газы в атмосфере могут воспламениться достаточно быстро и достаточно сильно, чтобы вызвать воспламенение окружающей атмосферы.

Конечно, это было прекращено до того, как они испытали бомбу. Ну, настолько, насколько теория когда-либо была положена в покое в науке. Это вызов, с которым сталкивается новая физика. Ни у кого не было опыта обращения с ядерным оружием такого размера. В науке нам постоянно приходится беспокоиться о теоретическом моделировании в той области, где эта модель не работает из-за каких-то непредвиденных изменений. Добросовестный ученый беспокоится об этом каждый раз, когда раздвигает границы науки.

С современными знаниями совершенно ясно, что мы не можем зажечь атмосферу. Недостаточно кислорода, недостаточно топлива. Это довольно инертная штука.

Теоретически можно попытаться выпустить в атмосферу планетарный объем водорода и кислорода, чтобы обогатить смесь до такой степени, что она воспламенится. Однако, когда вы спрашиваете «насколько легко мне было бы это сделать», ответ будет «в лучшем случае это будет гигантский подвиг для всего человечества».

Ну, справедливости ради, ядерный взрыв не так уж и крут. 10 миллионов градусов, конечно, звучит много, но это «всего» 10^7, а теоретический максимум где-то 10^32.

Итак, если источник достаточно горячий, тепловое излучение может быть недостаточно быстрым перед атмосферой, или большая его часть была слита с азотом.