Un mago ha creado un amuleto de luz. Brilla luz desde un lado, y el usuario es capaz de controlar el color y la intensidad de esa luz.
En un esfuerzo por evitar el abuso, el mago ha limitado el amuleto para que solo produzca longitudes de onda en el rango visible.
Quizás con menos inteligencia, no pensaron en poner un límite a la cantidad de luz que se puede producir a la vez.
Un ladrón tonto ha puesto sus manos en el amuleto y comenzó a aumentar la intensidad. ¿En qué momento sus acciones comenzarán a causar efectos físicos perceptibles y cuáles serán esos efectos?
Supongo que, en algún momento, los objetos se calentarán lo suficiente como para incendiarse, la presión de la radiación comenzará a empujar los objetos (y el amuleto) y la luz brillará a través de los objetos normalmente opacos. ¿Estas conjeturas son correctas y hay otros peligros de los que mi ladrón debería tener cuidado?
Bonificación: ¿Son algunas longitudes de onda de luz visible más seguras que otras? ¿Cuales son?
Si la luz que sale del amuleto está bien colimada (es decir, puede formar un haz estrecho que no se dispersa, como un láser) y la luz se emite de forma continua en lugar de en pulsos, lo que haga dependerá de la apertura (es decir, el área de la sección transversal) del amuleto.
Suponiendo un diámetro de 2-3 cm (del tamaño de un reloj de pulsera o medallón), una intensidad de decenas a cientos de vatios podría causar ceguera temporal/permanente si se apunta a los ojos de alguien, y los kilovatios serían suficientes para prender fuego a un objetivo inflamable. 10 4 de W cortaría cosas. Si la emisión asciende a megavatios, la superficie del objetivo se calentará y se extinguirá tan rápidamente que actuará como una explosión: el objetivo podría ser lanzado hacia atrás, pero esto se debe a la evaporación en la superficie sobrecalentada, no a la radiación. presión. En algún lugar alrededor de 10 12 -10 14W, el aire en la trayectoria del haz se ionizaría y absorbería casi instantáneamente una fracción significativa de la energía del haz. Esto sería malo para el poseedor del amuleto, ya que significa que el aire directamente frente a él brillaría más que la superficie del sol; el poseedor del amuleto sufriría quemaduras graves por el sol.
A una energía mucho más alta, el haz podría convertir materiales en plasma, romper núcleos atómicos y eventualmente convertir toda la materia en una sopa de quarks como la que se encuentra en los primeros nanosegundos del big bang. La presión de radiación ahora sería evidente, pero solo si usara el amuleto en el vacío, ya que la reacción con cualquier materia cercana abrumaría el efecto de lo contrario. Con una energía estúpidamente más alta, es posible que alcance el límite de Plank más allá del cual los físicos solo pueden adivinar, pero lo más probable es que la densidad de energía sea tan grande que el espacio local a lo largo del haz colapsaría instantáneamente en un agujero negro.
Si el amuleto dispara un rayo estrecho, quizás de 0,1 mm de diámetro, entonces todos los requisitos de energía se reducen en alrededor de 4 órdenes de magnitud. Probablemente sea más difícil cegar a un enemigo entonces, pero aún sería efectivo para cortar/perforar cosas a distancia. Si se pulsó, entonces se puede reducir el peligro relativo para el usuario.
Si el amuleto disparara un haz disperso de multifrecuencia de gran angular como una antorcha de mano, entonces le pasarían cosas malas al portador (quemaduras solares y explosiones resultantes del calentamiento del aire inmediatamente frente al amuleto) antes de que se encendiera. haría mucho daño a cualquier objetivo a más de unas pocas decenas de metros de distancia.
Si la luz no es coherente, todas las cosas descritas para el haz coherente aún sucederán, pero se requiere una energía más alta para un efecto en un objetivo y una energía más baja requerida para los 'efectos' en el portador.
Tu amuleto puede generar agujeros negros. Dado el radio de tu amuleto podemos calcular la cantidad de masa necesaria para colapsarlo en un agujero negro.
Pero tu amuleto produce luz, no masa. Afortunadamente, Einstein puede ayudarnos con su equivalencia de energía de masa :
Así que necesitamos:
Esa es la cantidad de energía que necesitas para hacer un agujero negro. Si tu intensidad fuera esa cantidad de vatios (y la luz no se moviera), en un solo segundo serías capaz de producir un agujero negro.
Si quieres la intensidad radiante, sabiendo que Estereorradián es una esfera:
Necesita esa cantidad de W/sr (también conocido como vatios por estereorradián ).
O, dada una candela es Con/sr:
Esa es la cantidad de luz necesaria para realizar un agujero negro. Pero, teniendo en cuenta que la luz se mueve muy rápido, debería producir esa salida en un solo estallido de luz en lugar de más de un segundo. De lo contrario, necesitará mejores matemáticas.
En algún lugar en el rango de kilovatios, los objetos cercanos comenzarán a calentarse apreciablemente y posiblemente incluso se incendiarán (ver, por ejemplo, FlashTorch de Wicked Laser ). Dependerá de su reflectividad, el material del que están hechos, el tiempo de permanencia del haz, etc.
Mucho antes de eso, obtendrá ceguera temporal por destello de luz reflejada. No he podido encontrar una fuente confiable sobre la intensidad requerida, pero se me ocurrió una cifra aproximada de 14000 lúmenes (eso es alrededor de 150 W con LED de alta eficiencia, a los que parece parecerse el dispositivo mágico) a partir de datos en explosiones nucleares
La presión de la radiación no entra en juego hasta mucho, mucho más tarde.
Un gran "si" depende de la calidad de la luz. Podría estar en la octava visible y seguir siendo una luz láser coherente casi monocromática.
¿En qué momento sus acciones comenzarán a causar efectos físicos notables y cuáles serán esos efectos?
Proyectar luz es en sí mismo un efecto físico. A partir de un flujo de 0,0001 en un lugar oscuro, la luz será suficiente para que la vea el ojo desnudo, lo que equivale a la luz de las estrellas en una noche sin luna.
Pero, por supuesto, no quisiste decir eso.
Los efectos que la luz visible tiene sobre las cosas, además de hacerlas visibles para nosotros, dependen del objetivo. En general, la luz visible puede ralentizar o, más generalmente, acelerar las reacciones químicas (piense en las polaroides) y calentar las cosas.
Los punteros láser normales suelen estar dentro del rango de 3 a 5 milivatios. Puede cegar a las personas. Existe una enfermedad mental crónica que hace que las personas apunten tales láseres a los aviones por diversión, que es cómo puedes usar una cantidad muy pequeña de luz para quitar cientos de vidas de una manera muy sombría.
Un puntero láser de 100 milivatios con un ancho de haz reducido a corta distancia puede prender fuego a fósforos y gasolina, por lo que puede emular eso. Más potencia hace que sea más fácil y rápido prender fuego a las cosas.
En un esfuerzo por evitar el abuso, el mago ha limitado el amuleto para que solo produzca longitudes de onda en el rango visible.
Algunas otras limitaciones a considerar:
El amuleto tendría que estar atado a una fuente de energía de alguna manera.
O esa fuente de energía es ilimitada o limitada. Limited daría un número fijo de cargos/usos. Ilimitado aún podría estar limitado a un período de recarga.
También puede optar por limitar la salida a la cantidad de energía que puede fluir desde esa fuente de energía hasta el amuleto (lo que evita que los agujeros negros y los láseres de pulso de megavatios sean una posibilidad).
Espero que esté buscando las respuestas más entretenidas que ya se han dado, pero esto puede ayudar si está buscando el equilibrio.
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