Campos de minas de agujeros negros

En primer lugar , un agujero negro de 1000 toneladas métricas se evaporaría en 84 segundos con una luminosidad de 85000 megaton/s, mientras que un agujero negro de 250000 toneladas métricas se evaporaría en 1300 millones de segundos con una luminosidad de 1,3 megaton/s.

Un agujero negro que se evapora en 1 millonésima de segundo tiene una masa de sólo 2,2 toneladas métricas y una luminosidad de$10^{10}$megatón/s.

Aparte de eso, en el espacio nada puede estar quieto. Tiene que moverse, ya sea en una órbita cerrada o en una trayectoria abierta. No puedes colocar un montón de objetos y hacer que se queden quietos allí, como botellas en una piscina.

Lo que puede hacer es disparar esos agujeros negros hacia los objetivos y hacer que exploten cuando estén a distancia (use gafas protectoras).

El espacio es muy grande.

Suponga que desea colocar un campo minado alrededor de un sistema estelar completo a una distancia de tres mil millones de millas de la estrella.

No, los números involucrados en los cálculos serían demasiado grandes si se usaran meras millas como unidades.

Haz que el campo minado tenga un radio de 30 Unidades Astronómicas (UA), para que los números sean más pequeños y manejables. Una UA es 149.597.870,7 kilómetros o 92.955.807 millas.

Según una calculadora de área de superficie, el área de superficie de la capa esférica alrededor del sistema estelar sería de 11.309,7336 UA cuadradas. Entonces, si hay 11,310 minas, cada mina tendría un área de superficie de casi 1 UA cuadrada para sí misma. Si el lugar promedio en la superficie de la esfera estaba a unas 0,5 UA de la mina más cercana, las minas tendrían que ser lo suficientemente poderosas como para dañar o destruir totalmente un acorazado espacial a una distancia de al menos 0,5 UA, lo que equivale a 74.798.935,35 kilómetros o 46,477,903.5 millas.

¿Cuál es la mayor explosión con la que estamos familiarizados? La constante explosión del Sol. El Sol emite la energía de innumerables bombas de hidrógeno cada segundo. Y, sin embargo, los humanos han enviado sondas espaciales al planeta Venus, a solo 0,72 AU del Sol, y al planeta Mercurio, a solo 0,39 AU del Sol.

Las sondas espaciales han pasado mucho más cerca del Sol en constante explosión que eso. El 17 de abril de 1976, la sonda espacial Helios 2 alcanzó "una distancia de 0,29 UA (unas 27 millones de millas o 43,432 millones de kilómetros)" del Sol. Helio s 2 sobrevivió a esa travesía cercana al Sol por años:

Sin embargo, el transmisor de enlace descendente de Helios 2 falló el 3 de marzo de 1980 y no se recibieron más datos utilizables de la nave espacial. Los controladores terrestres apagaron la nave espacial el 7 de enero de 1981 para evitar cualquier posible interferencia de radio con otras naves espaciales en el futuro.

https://solarsystem.nasa.gov/missions/helios-2/in-depth/[1]

Parker Solar Probe ahora tiene el récord de acercamiento más cercano al Sol por parte de un objeto hecho por el hombre. La nave espacial superó el récord actual de 26,55 millones de millas desde la superficie del Sol el 29 de octubre de 2018, aproximadamente a la 1:04 p. m. EDT, según lo calculó el equipo de Parker Solar Probe.

El récord anterior de acercamiento solar más cercano lo estableció la nave espacial germano-estadounidense Helios 2 en abril de 1976. A medida que avanza la misión Parker Solar Probe, la nave espacial batirá repetidamente sus propios récords, con un acercamiento final de 3,83 millones de millas del Sol. superficie prevista en 2024.

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2018/parker-solar-probe-breaks-record-becomes-closest-spacecraft-to-sun[2]

3,83 millones de millas son aproximadamente 0,04120 Au. Según mis cálculos aproximados, una UA sería unas 24,27 veces esa distancia. Entonces, se necesitarían alrededor de 589 veces 11 310 minas espaciales, o 6 661 962 minas espaciales, cada una de las cuales emitiera tanta energía en un segundo como la que emite el sol en un segundo, para entregar tanta energía al punto promedio en la superficie de la esfera como Parker Solar. Se espera que la sonda experimente y sobreviva en su punto más cercano en 2024.

Y Parker Solar Probe no solo experimentará esa intensidad de radiación durante solo un segundo, sino que experimentará niveles similares durante mucho tiempo mientras gira alrededor del Sol.

Entonces, obviamente, sus minas espaciales tendrán que construirse para entregar una intensidad de radiación mucho mayor a una distancia de 0.04120 AU si esperan desactivar una réplica de la sonda solar Parker. Pero presumiblemente, los acorazados espaciales de las culturas superavanzadas del futuro estarán muchas veces mejor protegidos contra la radiación intensa que las sondas espaciales del siglo XXI.

Así que tendrás que hacer que tus minas exploten con muchas veces la energía que el Sol emite cada segundo, o empaquetarlas mucho más densamente en el caparazón alrededor del sistema estelar, de modo que en lugar de meros millones, necesitarás "billones y miles de millones". billones" de minas espaciales.

En Star Trek: Espacio Profundo Nueve :

Un episodio presentó un campo minado alrededor de un sistema solar. Si bien esto es mucho más plausible que minar una galaxia (del mismo modo que nadar a través del lago Erie es más plausible que nadar a través del Pacífico), lo hicieron en un avión 2-D, de modo que cualquiera que intente evitar este campo minado podría simplemente volar. por encima o por debajo. Incluso entonces, lo estaban construyendo a un ritmo que les habría llevado cientos de años completar. Un episodio posterior abordó el problema de manera un poco más sensata con un campo de minas espacial alrededor de un área muy pequeña (la apertura de un agujero de gusano) con un tiempo realmente largo dedicado a colocarlo, usando replicadores de materia para permitir que se establezca solo, pero eso se mete en el uso de energía. asuntos.

Ese elemento de la trama en el episodio hizo que la serie pareciera más BS9 que DS9.

https://tvtropes.org/pmwiki/pmwiki.php/SciFiWritersHave/NoSenseOfDistance[3]

En los 7 de Blake :

Una escena mostraba a alguien colocando minas alrededor de la galaxia de la Vía Láctea para mantener alejados a los extraterrestres. Hay dos formas de interpretar esto, ninguna de las cuales es plausible: una: se entiende literalmente y toda la galaxia está rodeada de minas. Para cuando hayas reunido suficiente materia para construir este campo minado, no quedará ninguna galaxia de la Vía Láctea. Dos: las minas no están rodeando toda la galaxia, solo en la probable ruta de invasión. Por supuesto, esto va de cabeza a otro tropo, ya que los invasores alienígenas podrían navegar alrededor de él.

https://tvtropes.org/pmwiki/pmwiki.php/SciFiWritersHave/NoSenseOfDistance[3]

¿Qué hay de construir minas de agujeros negros con una gravedad lo suficientemente fuerte como para absorber cualquier nave que intente viajar entre ellas? Si la gravedad de los agujeros negros es tan alta, y la distancia entre ellos tan pequeña, que ningún barco puede pasar con seguridad entre ellos, los agujeros negros se moverán unos hacia otros y se fusionarán en un agujero negro gigante, que dejará una gran brecha en el campo minado.

Inviable por eficiencia

Independientemente de cómo coloque las minas (agujeros negros) en el espacio, es una gran pérdida de energía. La mayoría de las minas nunca se "utilizan". Los que se usan, van sin usarse por largos periodos de tiempo. También colóquelo en grande , por lo que necesita muchos de ellos. Esta sociedad puede estabilizar, controlar y disparar agujeros negros. Con tal tecnología parece que las minas serían cosa del pasado. No necesitas minas si puedes apuntar y destruir barcos enemigos con gran precisión. Con la tecnología que tienen eso debería ser muy fácil.

Para apegarse a su tema de mina, puede hacer lo siguiente. Usa centinelas para monitorear el espacio. Cuando se detectan enemigos, se dispara un agujero negro sobre ellos. En cierto modo, los centinelas funcionan como minas, ya que todo lo que se encuentre en las inmediaciones quedará destruido. Pero requerirá mucha menos energía que lanzar agujeros negros, estabilizados o no. Las energías astronómicas de un solo gran agujero negro no se pueden comparar ni siquiera con un ejército de enormes centinelas complejos y hambrientos de energía. El ejército de centinelas solo exige astronómicamente menos poder. También puede diferenciar entre amigo o enemigo, permitiéndote usar el espacio tú mismo también.

Los campos minados serían poco prácticos en el mejor de los casos, imposibles en el peor, y los verías desde la proverbial milla de distancia.

• Los agujeros negros son el epítome viviente de la gravedad. Eso significa que debe configurar el campo de modo que esté en una órbita estable alrededor de sí mismo, como una estrella binaria con esteroides. La distancia entre cada mina debe ser suficiente para que haya un punto entre cada par de minas (asegúrate de entender que... cada par de minas ) que la gravedad sea básicamente cero (fuerzas equilibradas entre cada par de BH). ¿Resultado final? Los barcos que se acercan esquivan y serpentean suavemente a través del campo como un pato en el agua.

• Y hablando de gravedad, ese campo minado crearía un campo gravitatorio que, en mi opinión, sería detectable desde muy lejos. Los campos minados funcionan porque el enemigo no sabe dónde están las minas, pero en este caso, bien podrían estar brillando en rojo brillante.

• Los agujeros negros se evaporan, que es el punto de la respuesta de L.Dutch. No duran para siempre. Cuanto más pequeño sea el BH, menos tiempo permanecerá. Para agregar a esto, los campos minados son defensas temporales (de todos modos) con consecuencias a largo plazo. Están destinados a evitar que las personas utilicen un enfoque particular, pero ¿qué significa eso en el espacio? Pero más concretamente... ¿cuánto dura tu guerra? La razón por la que todavía tenemos problemas con las minas de la Segunda Guerra Mundial hoy en día es que no se puede estimar cuánto tiempo tendrá que permanecer activa la mina. Así que está diseñado para estar básicamente activo para siempre. Pero siempre en el espacio significa que las fuerzas gravitatorias sutiles pero aún consecuentes están trabajando en su campo minado. Eso significa que incluso un siglo en el futuro, su hermoso campo minado ahora está deformado y volando hacia quién sabe dónde (por supuesto, eso podría usarse como una trama secundaria en su historia).

• También tengo que respaldar la respuesta de MA Golding. La idea de los campos minados ha surgido en SciFi de vez en cuando... pero cuando realmente lo piensas, necesitas colocar miles de millones... tal vez incluso billones de agujeros negros para hacer cualquier tipo de defensa que valga la pena. lamer. Si tuviste que viajar 10 años luz para llegar al campo de batalla, ¿a quién le importa si necesitas viajar 0,1 años luz adicionales para volar alrededor de un campo minado? Eso es un campo minado de al menos 8.951e+24 kilómetros cuadrados en un círculo que bloquea tu camino. Un campo minado de cualquier valor tendría que encapsular, por ejemplo, un planeta (o una estación espacial...), pero eso se interpone en el camino tanto de la entrada como de la salida .naves salientes. Y luego está el problema de mantener todo en órbita (ve y vuelve a leer la primera viñeta).

• Finalmente... los agujeros negros, hasta donde yo creo que sabemos... no explotan. Entonces, lo que realmente estás haciendo es esperar que las naves entrantes sean, bueno... lo suficientemente estúpidas como para volar lo suficientemente cerca de tu campo minado para ser absorbidas por uno de los agujeros negros. Vea esa primera viñeta de nuevo.

Pero, la respuesta realmente debería ser desde la perspectiva de su mundo... no del nuestro.

¡Sí! Ambas soluciones funcionan muy bien, una para la minería a corto plazo en la que necesita usar una ubicación en el espacio y luego continuar, y la otra para la minería a largo plazo en la que necesita defender, por ejemplo, un recurso planetario. De acuerdo con la etiqueta de verificación de la realidad , los dos tipos de minas son consistentes con las reglas de su mundo.

Ahora, volvamos a la realidad por un momento, para aclarar algo sobre contar historias.

Creo en la idea de que no debes obsesionarte demasiado con la realidad al diseñar tu mundo. En realidad, las probabilidades de que alguna vez haya un combate centrado en naves espaciales son muy pequeñas. El espacio es tan grande, los recursos de una nave espacial tan pequeños, la capacidad de maniobrar tan buena y la velocidad en general tan rápida, etc... todo se suma a la realidad de que incluso si una nave espacial estuviera en el lugar correcto lugar en el momento adecuado, las probabilidades de que la batalla tenga lugar son casi nulas.

¿Está la nave en órbita alrededor de su mundo? Entra desde los polos. ¿Está la nave alrededor de uno de los planetas exteriores? Entra al otro lado del sol de ese planeta. Ni siquiera te verán hasta que sea demasiado tarde para que regresen los barcos defensores. Creo que estoy haciendo mi punto. Cualquiera que sea la circunstancia que se te ocurra para una batalla centrada en una nave espacial, puedo idear un contraplan perfectamente razonable que anule por completo tus esfuerzos. ¿Construir un campo de minas alrededor de tu planeta? ¡Excelente! Si puedo construir agujeros negros, probablemente pueda mover asteroides y usarlos como barredores de minas muy eficientes. ¡Todo lo que necesito hacer es alterar una o dos de las "minas" (aumentando su masa) para alterar el equilibrio gravitatorio y boom! Todos los agujeros negros se absorben en una sola masa o salen volando hacia el espacio.

Mi punto es que es muy poco probable que el combate espacial tome alguna forma como la que hemos visto hasta la fecha. De hecho, tendría mucho más sentido arrojar misiles relativistas a los planetas de nuestro enemigo que entrar en combate con naves espaciales grandes, lentas y caras .

Por eso te recomiendo que no te preocupes demasiado por la "realidad". Estoy dispuesto a suspender mi incredulidad y leer una buena historia que tenga campos minados de agujeros negros, porque no serán los campos minados los que mantendrán mi interés... será la buena historia.

Recuerde que un agujero negro tiene el mismo campo gravitacional general que cualquier otra cosa de la misma masa; la única diferencia es que tiene un radio mucho más pequeño, por lo que puede acercarse mucho a él y, por lo tanto, experimentar efectos gravitatorios más grandes a esa pequeña distancia .. Lejos no hay diferencia entre un agujero negro de 250000 toneladas y un asteroide de 250000 toneladas. El radio de Schwarzschild de un agujero negro de 250000 toneladas es más pequeño que un átomo. Si una nave espacial choca con él, pasará directamente a través de la nave, absorbiendo solo una cantidad insignificante de materia que se encuentra en su camino. Habría alguna interrupción debido a la gravedad en el resto de la nave, pero si la nave fue construida para tomar una aceleración significativa, debería manejar esto bien. Ni siquiera estoy seguro de si el agujero resultante sería lo suficientemente grande como para que se escape el aire. Entonces, el uso pasivo de agujeros negros para campos minados es prácticamente imposible.

Si tiene alguna forma "mágica" de evitar que los agujeros negros se evaporen, usarlos como bombas de radiación Hawking parece mucho más prometedor, ya que producen explosiones muy grandes. Pero las armas nucleares o la antimateria podrían ser más fáciles de producir y usar en las minas que los agujeros negros.