Efectos de un cañón de súper alta velocidad en un planeta

En el siglo 23, los humanos están en guerra con una especie alienígena tecnológicamente avanzada. Los humanos descubrieron un método de viaje más rápido que la luz durante las primeras etapas de esta guerra cuando una nave alienígena fue destruida y su motor FTL fue modificado mediante ingeniería inversa.

La humanidad, que ahora enfrenta la pérdida del sistema solar y la Tierra si no pueden cambiar el rumbo de la guerra, propone una nueva solución: bombardear y arrasar. Básicamente, se construirán algunas naves masivas con capacidad FTL con un solo cañón masivo diseñado para lanzar un proyectil a un pequeño porcentaje de la velocidad de la luz, que luego asaltará y destruirá planetas alienígenas. El objetivo final es mantener como rehén a una capital mundial alienígena para forzar la paz.

Por lo tanto, ¿cuál sería el efecto de un proyectil, digamos una barra de tungsteno u osmio del tamaño de un poste de teléfono, disparado a un pequeño porcentaje de la velocidad de la luz (entre 1% y 5%) en un planeta?

¿Destruiría completamente el planeta, o simplemente causaría un evento de nivel de extinción? El daño debe ser suficiente para eliminar bases reforzadas con armas nucleares con instalaciones de producción protegidas para elementos esenciales como alimentos y municiones. Un asteroide de nivel de evento de extinción que borre el sol no es suficiente, lo sería partir el planeta por la mitad. ¿Funcionaría un cañón como este?

Me parece que una mejor ruta sería armar la unidad FTL. Tal vez hay un montón de cosas integradas para evitar eso.
Randall Munroe escribió una publicación que explora el efecto de un gran proyectil que golpea un planeta rocoso a varias velocidades relativistas: what-if.xkcd.com/20 . TL;DR: Necesitarás mucho más que 0.01-0.05cpara obtener una salpicadura estratégicamente seria, y el efecto no es diferente a una explosión nuclear, explosión química u otro evento que genera una cantidad equivalente de energía.
La unidad FTL que tenía en mente era técnicamente una unidad de espacio deslizante similar a la de Halo. Básicamente, la nave está en otra dimensión y no puede interactuar con nada en el espacio físico que habitamos hasta que se vaya.
Esto está fuera del marco de la pregunta, pero puede usar casi cualquier arma seria si de alguna manera puede usar la unidad FTL para disparar en el planeta con impunidad. En lugar de unos pocos barcos masivos con armas pesadas, construye un enjambre de barcos más ligeros. - Piensa como bombardear Dresden y Tokio, en lugar de vaporizar el centro de Hiroshima y Nagasaki.
¿Por qué no simplemente poner las unidades FTL en algunos asteroides y convertir las propias naves en proyectiles? Si tienes un buen asteroide de 1 km de largo, es mucho más efectivo que cualquier cañón.

Respuestas (1)

Poco

Una barra de tungsteno del tamaño de un poste de teléfono pesaría unas 4,5 toneladas

4500 kg, moviéndose al 5% de la velocidad de la luz, tiene una energía cinética de 5e17 J.
Esa es la energía de una bomba nuclear de aproximadamente 120 megatones.
Un KaBoom muy respetable, de hecho, pero ni por asomo. Es apenas aplanamiento de la ciudad, de verdad.

al 1% de la velocidad de la luz, la energía es menos de 1/25 de esa cantidad.
La relatividad no recibe una gran mención al 4% c, y es prácticamente indetectable al 1% c

Si quieres

el daño debe ser suficiente para acabar con las bases reforzadas con armas nucleares con instalaciones de producción protegidas para elementos esenciales como alimentos y municiones. Un asteroide de nivel de evento de extinción que borre el sol no es suficiente, lo sería partir el planeta por la mitad.
entonces necesitas aumentar seriamente la velocidad y/o la masa del proyectil.

¿Quieres algo más fuerte que el impacto de un asteroide a nivel de extinción? Por lo tanto, algo más que una energía de 1.0e26 J (esa es la energía del infame impactador Chicxulub que mata dinosaurios)

Al 5% de la velocidad de la luz, su proyectil necesitaría una masa de 200 millones de veces más... Alrededor de 900 millones de toneladas. Digamos tan pesado como 150 Grandes Pirámides de Giza.

No tan práctico. No para un arma, en cualquier caso. Tal vez por un meteorito empujado.

Intentemos subir la velocidad. Proyectil del mismo tamaño que un poste de teléfono.
Para lograr esa energía, necesitas aumentar la velocidad a 0.999999999993 c
Eso es 800 veces la energía de los protones en el acelerador de partículas LHC.

No creo que tu pistola de proyectiles sea una idea práctica.

Me ganaste. Pero sí, necesitas mucha más masa o ir mucho, mucho más rápido.
No describiría 120MT como "apenas para aplanar la ciudad". La bola de fuego sola tendría unos 6 km de ancho.
Me imagino que usar el concepto MIRV aumentaría en gran medida su daño en lugar de concentrar toda la energía de su impacto en un área.
Re: el tamaño de la bola de fuego. El efecto, sospecho, sería más o menos comparable a una explosión nuclear subterránea a baja profundidad. Es decir, una parte significativa de la energía será absorbida por el suelo. Todavía habría una bola de fuego, pero no tan devastadora como con una explosión atmosférica a baja altura.
Voy a mantener esto abierto hasta mañana, pero esto prácticamente lo responde. ¡Gracias!
@jdunlop Cuando se apunta a algo para "partir el planeta por la mitad", una explosión que, cuando se lanza sobre Nueva York, destruiría el Bronx o Staten Island, pero no ambos, ¡definitivamente se queda corto en la medida!
Efectos de un cañón de súper alta velocidad en un planeta
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v