¿Cómo se verían las playas si el silicio no se uniera al oxígeno?

Estuve en una playa recientemente y estaba contemplando cómo se vería si el silicio simplemente no se uniera muy bien al oxígeno, tal vez de manera similar al oro.

No estoy seguro de si algo más tomaría el lugar del oxígeno y crearía un ambiente similar a una playa, ya que el silicio es muy similar al carbono en la tabla periódica (¿Quizás el hidrógeno debido a su abundancia?).

El silicio es también el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre y tiene una gran afinidad por el oxígeno.

No es necesario que haya ningún cambio fundamental en el funcionamiento de la química, tal vez una IA de la primera civilización que existió en el universo simplemente lo hace cambiando sutilmente las reglas físicas (en la medida en que tal cosa realmente exista) en el área en el área para preservar cómo operaba normalmente la química, solo menos esta única excepción.

¿Cómo sería exactamente una playa si está compuesta principalmente de SiO_2? ¿Las playas tendrían una apariencia más metálica? ¿Seguirían siendo las playas prácticamente iguales, pero solo con silicio unido a otros elementos en lugar de oxígeno?

...¡Quizás ni siquiera tengamos un planeta en el que tener playas! Una gran parte de la corteza terrestre es SiO2
Eso no significa que no tendríamos un planeta. El Si todavía podría estar allí. Sin embargo, no puedo saber cómo sería sin el oxígeno. Incluso entonces, nuestra IA podría limitar esto a la región dentro de las playas.
"Incluso entonces, nuestra IA podría limitar esto a la región dentro de las playas". Los detalles exactos de implementación serán importantes aquí. Si se hace mal de una manera, todas las playas se congelan ya que la IA tiene que proporcionar energía de enlace para liberar el Si del O. Si se hace mal de otra manera, accidentalmente creas una máquina de energía infinita y destruyes todo el universo con ella.
@CortAmmon ¿No? Si hay reglas que no entendemos que se manipulan detrás de escena, cambiar las reglas puede requerir más energía de la que obtendrá de todos los enlaces reformados, evitando así la creación de energía infinita. Además , el hecho de que pueda obtener cantidades infinitas de energía no significa que actualmente tenga cantidades infinitas de energía que desgarren el universo. No sabemos con certeza si la energía infinita es posible, solo que fallan todos los intentos de hacer que una máquina de este tipo falle. No hay garantía de que las leyes de la termodinámica sean realmente ciertas.
No todas las playas son principalmente dióxido de silicio. Por ejemplo, playas de arena negra (varios minerales volcánicos), playas de coral (sobre todo carbonato de calcio), playas de piedra caliza, las que tienen mucha mica y feldespato... E imagino que Titán podría tener playas compuestas de agua helada :-)
Para que el silicio no se una al oxígeno, debe cambiar la química. Nada sería igual.
¿"Ciencia dura" para una pregunta que parte de la premisa de que la electrodinámica cuántica no funciona? Y, sin embargo, esta pregunta se escribió en una computadora que la envió a una red mundial. (Pista: de hecho, es posible, casi seguro, que haya muchas leyes de la física que aún no se conocen. Por otro lado, estamos absolutamente seguros de que, sean cuales sean esas leyes, no afectan el comportamiento de los electrones en condiciones ordinarias. .)
@SarahSzabo Este es un ejemplo del tipo de travesuras con las que tienes que lidiar. Voy a buscar un poco de SiO2 de algún otro lugar que no sea la región de la playa. Lanzo el SiO2 a la playa, dejo que estas nuevas leyes de la física tomen el control y lo conviertan en Si y O2 para mí. Deja que convierta la arena en silicio para mí, liberando O2 a la atmósfera. Luego saco el silicio fuera de la playa, lo trituro y lo quemo, convirtiéndolo nuevamente en SiO2 y generando energía para trabajar. Luego vuelvo a la playa, y repito.
Es posible que pueda improvisar alguna razón realmente especializada por la cual SIO2 no es termodinámicamente preferible en un sentido global, pero hacerlo en regiones estará lleno de dificultades.
Creo que la forma en que expresaste tu premisa no es una buena idea. Lo que es un vínculo es una especie de concepto borroso. No quiero entrar en detalles, pero se vuelve muy complicado definir lo que realmente quieres evitar aquí. Creo que si sigues este camino, pronto te encontrarás acorralado en un rincón del que no podrás salir sin una comprensión tan detallada de la química que puedas responder fácilmente a la pregunta por ti mismo. Creo que es una pregunta legítima de qué otras cosas pueden estar hechas las playas, pero vas a atraer muchas críticas con ese concepto.
Esto es como preguntar "¿Cómo sería 8 si no pudieras sumar 5 y 3?"
@CortAmmon Sí, y anticipé y respondí a esas ideas diciendo que cambiar las reglas puede requerir energía. Entonces: llevas SiO2 al campo, la máquina que crea el campo pierde 5 julios de energía y elimina el oxígeno, luego sacas Si del campo y quemas Si en una atmósfera de oxígeno y liberas 3 julios almacenados en energía potencial química. Sin energía infinita, sin violaciones de la segunda ley de la termodinámica.
@Spencer No lo es . Plantear, como axioma, que las inteligencias más avanzadas no pueden manipular la física porque tienen un mayor conocimiento que nosotros para "cambiar" otro campo como la química de manera tan sutil contradice la historia. Por supuesto, esta es una pregunta teórica, pero no veo ninguna razón por la que la premisa sea imposible. Se pensó que las leyes de Newton eran el final de todo, pero Einstein apareció y demostró que las cosas que la mecánica newtoniana pensaba que eran imposibles estaban perfectamente dentro del ámbito de la plausibilidad.

Respuestas (1)

La respuesta depende completamente de la magia que uses. La respuesta muy bien puede ser granos de silicio, exactamente como elemtilas publicado . Sin embargo, parece que el nitruro de silicio forma enlaces que son más favorables que los enlaces silicio-silicio (322 kJ/mol en lugar de 226 kJ/mol), por lo que con el tiempo podría sufrir esa reacción. El proceso de fabricación de nitruro de silicio generalmente se realiza a altas temperaturas (1850 °C), por lo que el proceso puede ser muy lento a temperatura ambiente. Afortunadamente, cuando hablamos de playas, podemos tomarnos nuestro tiempo. ¡Son escalas geológicas!

Creo que los enlaces de nitrógeno son el resultado más probable. Es otro elemento común, y es gaseoso, lo que significa que naturalmente bañará los granos de silicio en todo momento. Existen otros compuestos de silicio, como los siliciuros, pero se unen a un metal y puede que no sea una reacción físicamente favorable porque los reactivos no suelen estar en contacto.

Por supuesto, también tendremos que dar cuenta de la magia. Según esta estimación , hay del orden de 700.000.000.000 de metros cúbicos de arena en las playas del mundo. A 1602 kg/m^3 empaquetado en seco , eso es 1 121 400 000 000 000 kg de arena. Asumiendo que es principalmente SiO2, eso es 0.06008kg/mol, eso es alrededor de 16.6mol/kg, o 18,615,240,000,000,000mol de Dióxido de Silicio. Con aproximadamente 621 kJ/mol de energía de enlace, son 11 560 064 040 000 000 000 kJ de energía para separarlos. Quitando algunos ceros, eso es 11,560,064,040TJ, que está en el orden de magnitud de "fuentes totales de energía fósil y nuclear en el planeta".

Entonces, mi punto es que, para gastar tanta energía, ¡alguien realmente debe estar harto de arena en su traje de baño!

Gran respuesta, también aprecio el humor. ¿En qué estado esperaría que el Si3N4 parezca un material bastante duro? Después de mucho tiempo en escalas geológicas, ¿en qué estado estaría el nitruro de silicio? El dióxido de silicio típico es muy granular, pero una vez que ingresa al campo, ¿formaría escamas en lugar de granos finos o algún otro patrón?
@SarahSzabo No sé lo suficiente sobre el compuesto para estar seguro, pero su patrón hexagonal particular (# 173) parece ser compartido por varios compuestos que se desgastan gradualmente en lugar de fracturarse. Es posible que vea un montón de partículas rodeadas por el polvo fino de las esquinas afiladas que se rompieron. Sin embargo, la estructura también depende de cómo se saca el oxígeno del SI. Ese va a ser un proceso muy invasivo con mucha energía desperdiciada. Creo que puede usar la discreción del autor con respecto a la forma del Si que va al campo.
y espero que la forma del Si que ingresa generalmente no cambie mucho una vez que se nitra.
@Sarah Szabo: El SiO2 típico no es granular. Ocurre como cristales de varios tamaños en rocas (busque "cristal de cuarzo grande" para ver ejemplos) y como venas en, por ejemplo, granito. Solo es granular en las playas porque se ha roto en pedazos por la erosión. Como mencioné anteriormente, otros materiales pueden formar arena. (Y como curiosidad, tengo una roca de cuarzo del tamaño de una pelota de béisbol que recogí de una playa en el norte de Noruega, de una "playa" de rocas de tamaño similar, por lo que no toda la "arena" son granos minúsculos).
Tus playas serán invisibles. Todas las rocas fuertes se basan en SiO2. Sin esto, las placas continentales simplemente no se formarían, ya que el material que las compone sería demasiado débil para sostenerse por sí mismo. Si se pierden todas las montañas, se pierden las estructuras de las placas continentales, el mundo entero se convierte en un mar poco profundo. Todo mar = sin playas.
¿Cómo se verían las playas si el silicio no se uniera al oxígeno?
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