¿Cuáles son los beneficios de usar el Sol como una lente gravitacional para la propulsión interestelar de rayos?

¿Qué se ganaría al colocar una central eléctrica con un cañón de haz de fotones y una vela ligera en lados opuestos del Sol, perfectamente alineados, ambos a >550 UA del Sol? Ahí es donde comienza la lente, y continúa a lo largo de una línea.

Sospecho que necesitarías mover la planta de energía para mantener el rayo en la vela de luz.
guau, donde puedo preguntar si el sol se puede usar como medio láser (fotosfera)

Respuestas (1)

La precisión de la óptica es limitada, por lo que obtener un haz de luz perfectamente paralelo y cercano requiere una lente. Cuanto mayor sea la distancia entre la fuente de luz y la lente, mejor.

El concepto básico aquí no es defectuoso. La luz cercana a la paralela de objetos distantes se enfoca en el punto focal de la lente gravitacional del Sol. Debido a que la óptica SIEMPRE es reversible, lo contrario también es cierto, la luz emitida desde el punto focal se acerca al paralelo. (No se puede enfatizar lo suficiente que la óptica es reversible, la confusión sobre la óptica causa casi tantas máquinas de movimiento perpetuo anualmente como imanes).

lentes

Pero hay un problema. Aunque el haz ahora está casi paralelo, ahora es extremadamente ancho. Solo piénsalo por un momento, la sección transversal tiene un agujero en el medio, con el mismo tamaño que el Sol. Ese es un haz ancho. Si su vela no es realmente tan grande, y probablemente no lo sea, solo una pequeña fracción de la luz incide en la vela.

Pero espera, ¿no puedes enderezar la viga y mantenerla estrecha? No, no puedes . La conservación de Etendue lo impide.

Las galaxias con lentes rara vez describen un círculo completo. ¿Podría el rayo ser reflejado por solo una parte del disco del Sol para apuntar el rayo paralelo a un área más pequeña en relación con el tamaño del Sol?
@LocalFluff Eso evita que una parte del rayo golpee el Sol, pero el rayo aún se ensancha. Puedo intentar actualizar mi respuesta cuando haya descubierto exactamente cuánto más ancho se vuelve.
Esta respuesta es problemática. El sol no es una "lente" adecuada a pesar del desafortunado término "lente gravitacional". Mire el diagrama que ha incluido, que muestra que la desviación aumenta con la distancia al Sol. El efecto es exactamente el contrario, por supuesto disminuye con la distancia. Si bien hay desviación, no se trata de formación de imágenes, sino solo de concentración 1-D . Ver esta respuesta por ejemplo. También las cifras en la página 5 en la preimpresión del científico de la NASA Geoffrey Landis arxiv.org/abs/1604.06351
Tendría que concentrar su radiación en un anillo cónico de paredes muy, muy delgadas (el término apropiado para esto se me escapa ahora) para usar 1 / r potencial gravitatorio para colimar. Por lo tanto, diría que el concepto necesita una óptica fotónica-canónica sofisticada para funcionar (cuyo nombre escapa a la ciencia actual) y es al menos algo defectuoso.
Sin embargo, según la página 4 de la preimpresión de Landis , la conservación de Etendue aún se mantiene, siempre que se trate correctamente la óptica del anillo de Einstein; " Debido al teorema del brillo (también conocido como la conservación de étendue), la amplificación y el aumento son lo mismo. (Esto es una consecuencia del teorema de Liouville más general, que aún se cumple para el caso relativista general‡.) " Recuerde que el El término "ampliación" en este contexto se refiere a la amplificación del ángulo sólido, no al acercamiento en una imagen 2D adecuada.
¿Cuáles son los beneficios de usar el Sol como una lente gravitacional para la propulsión interestelar de rayos?
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