¿Cuál es nuestra capacidad para capturar o reflejar fotones con una longitud de onda de 2,5×10−122,5×10−122,5×10^{-12} metros?

¿Podemos reflejar o capturar eficientemente fotones de esa longitud de onda?

Más precisamente,$2.426×10^{-12}$metros, o$1.236 × 10^{20} Hz$

Preferiblemente refleja, pero la captura seguida de una reemisión como fotones de otras frecuencias, como el infrarrojo, también está bien.

• para una orientación aproximada si los números no tienen sentido para usted: caen bastante profundo en el espectro de radiación cósmica, una frecuencia muy profunda de rayos gamma, ni cerca de los rayos X leves.

¿Por qué una solicitud tan extrañamente específica? Esto está relacionado con el concepto de impulso antimateria. En la mayoría de las respuestas que analizaron las eficiencias logradas por una nave espacial que explota antimateria, la respuesta se califica con "suponer que la energía de aniquilación se puede convertir en energía cinética con una eficiencia cercana al 100%".

Bueno, puede Y con bastante facilidad también. Un simple espejo parabólico será suficiente.

El único accionamiento de impulso específico absolutamente máximo posible (~$3 × 10^7 s$) es el impulso de fotones .

Una unidad de fotones es muy fácil de hacer. Todo el mundo ha visto un impulsor de fotones, la mayoría de nosotros tenemos un par de ellos instalados en nuestros autos. Los llamamos faros. Una fuente de fotones (bombilla) y un reflector para hacerlos en su mayoría unidireccionales. La frecuencia no importa mucho; visible, infrarrojo, ultravioleta, lo que podamos reflejar. Y, sin embargo, en lugar de nuestros elegantes impulsores de fotones, usamos los terribles e ineficientes motores de combustión interna para acelerar los autos. Eso se debe a las desafortunadas propiedades del impulso de fotones, que son un impulso patético y una proporción de masa húmeda: seca absolutamente terrible en el caso de todas las fuentes de energía convencionales, ¡incluso incluida la nuclear!

La única fuente de energía que asegura el 100% de conversión de combustible->masa de reacción para un impulsor de fotones es la antimateria. La masa de reacción son fotones, el combustible son positrones y electrones.

$2.426×10^{-12}$metros pasa a ser la longitud de onda del fotón de aniquilación de baja energía. (No nos importa la alta energía; cualquier medio que encontremos para infundir a los positrones con energía adicional sería menos eficiente energéticamente que lo que obtenemos de la aniquilación).

Si podemos construir un espejo que refleje gran parte de estos fotones, y darle la forma de un espejo parabólico bastante largo (¡bastante similar a la boquilla de De Laval en realidad!) lo tenemos. E incluso si no podemos reflejarlos, si podemos absorberlos y permitir que se vuelvan a emitir, digamos, como radiación infrarroja = calor, solo en la boquilla y en ningún otro lugar (... colocación correcta de los radiadores) que aún funciona: un fotón es un fotón, siempre que se emita "hacia atrás", todavía nos da la propulsión en el asombroso$1 {c \over g_0}$segundos de impulso específico. Por supuesto, surgen los problemas de gestión del calor, que en su mayoría están ausentes en el caso del espejo, pero eso es solo un problema de ingeniería;)

Bueno, aparte de eso, todavía necesitamos formas de producir, almacenar y manipular antimateria, por supuesto. Pero suponiendo que podamos , si esta pregunta tiene una respuesta positiva, la unidad de antimateria con una eficiencia cercana al 100% está a nuestro alcance.