¿El calor del mundo natal de los titiriteros es un problema importante?

Recientemente leí la serie Ringworld de Larry Niven, y los titiriteros me intrigaron mucho. En particular, estaba la afirmación de que su mundo natal podía hacer casi cualquier cosa, excepto deshacerse del exceso de calor. ¿Es esta una afirmación válida?

Para agregar algunos detalles más, el mundo natal de los titiriteros ha podido filtrar cualquier contaminación, crear luz, etc., pero tienen el problema de que no pueden eliminar el calor que generan. Ha hecho que se trasladen a la parte más exterior de su sistema solar, por lo que tienen una luz solar mínima, e incluso entonces, su planeta se está calentando. Para obtener más detalles sobre el reclamo, consulte el artículo de Wikipedia de Titiriteros de Pierson .

Ha pasado un tiempo desde que la mayoría de nosotros hemos leído esta serie. ¿Puedes resumir exactamente de qué estás hablando?
¿Quieres decir que no entiendes cómo pueden ser tan brillantes y, sin embargo, no pueden hacer frente a los problemas de calefacción?
@Riduidel: Bueno, más o menos, sí. ¿O hay algún problema fundamental con el calor que hace que no sea un problema solucionable?
No recuerdo que el exceso de calor sea la razón para mover sus planetas. Estaban tratando de alejarse de las enormes cantidades de radiación liberadas desde el centro de la galaxia.
@Riduidel: nadie puede vencer a la termodinámica, ni siquiera los titiriteros :(
@Martinho Fernandez Efectivamente estaba pensando que era un problema entrópico...
@TGnat - No, esto es correcto; El calor residual era un problema en el mundo natal mucho antes de que los Titiriteros supieran sobre la explosión del núcleo. (Se menciona en Ringworld ).
"¿O hay algún problema fundamental con el calor que hace que no sea un problema solucionable?" Sí, la Segunda Ley de la Termodinámica. Es imposible tener un motor 100% térmico. Siempre hay algún desperdicio, ∆S, entropía, energía aleatoria que se manifiesta como calor. Un planeta es un sistema cerrado, cada proceso que se ejecuta en ese planeta lo contaminará con calor.

Respuestas (8)

Primero, para aquellos que no recuerdan Ringworld , el mundo natal de los titiriteros se ha separado por completo de su sol y está migrando a una de las nubes de Magallanes a velocidades STL (los titiriteros no confían en el hiperimpulsor) para escapar de la explosión. del núcleo galáctico (que fue descubierto para ellos por Beowulf Shaeffer un par de cientos de años antes).

Pero antes ya se había desplazado a 1/10 de año luz de su estrella, por problemas de exceso de calor. (Y su sol se había convertido posteriormente en una gigante roja, razón por la cual ningún ser humano pudo encontrar el mundo natal de los Titiriteros: estaban buscando el tipo de estrella equivocado).

Así que veamos algunos números. La Tierra recibe alrededor de 5,5 yottajulios (YJ) de energía por año del sol, 5,5 * 10E24 julios. La fusión de dos protones produce 6,7 * 10E-14 julios. Entonces, para generar tanto calor de fusión como el que obtenemos del sol, requeriríamos fusionar alrededor de 10E38 protones. Lo que parece mucho, pero hay 6 * 10E23 átomos de hidrógeno por gramo de hidrógeno, por lo que solo necesitaríamos fusionar un poco más de 10E14 gramos de hidrógeno. Eso es 100 millones de toneladas, o la cantidad de hidrógeno que obtendrías de un cubo de agua de 800 metros. La Tierra tiene alrededor de 1.500 millones de kilómetros cúbicos de agua, por lo que si el mundo natal de los Titiriteros es similar a la Tierra, entonces pueden durar más de dos mil millones de años con una producción de energía que es más que suficiente para calentar el planeta incluso en ausencia de un sol. .

+1 por algunas matemáticas y física increíbles en las preguntas y respuestas de ciencia ficción
Para mayor claridad, esos 1500 millones de kilómetros cúbicos que menciona Mike son los verdaderos miles de millones: 1,5*10^12.
Aunque el OP aceptó su respuesta, no entiendo cómo responde la pregunta. La pregunta es por qué los titiriteros no pueden deshacerse del exceso de calor y usted está diciendo cómo podrían agregar más calor si fuera necesario.
¿Querías decir "fusión de cuatro protones"?

El problema con el clima de Hearth no era tanto la entrada estelar, sino el calor residual generado por la enorme base industrial del titiritero. La entrada estelar se resolvió "fácilmente" moviendo todo el planeta al espacio interestelar, pero el problema de la industria era inevitable. Deben haber limpiado la atmósfera de todos los gases de efecto invernadero para maximizar la cantidad de IR de onda larga que el planeta podría emitir, pero no recuerdo haber visto eso mencionado.

Con respecto a Niven, no creo que sea una afirmación válida. Hay demasiada tecnología en el Espacio Conocido para que el vertido de calor residual planetario sea un problema grave.

En una de las historias de Peace Corben, "Guerra y paz", el kzin Buckminster sugiere usar cabinas de transferencia para tomar gases calientes de la superficie de Plateau y descargarlos en el espacio local para su refrigeración. Enfriados, los gases volverían a caer al planeta. Ampliado masivamente, un proyecto como este podría enfriar la superficie del planeta a niveles habitables después de unos pocos siglos. Comience con un planeta cuya superficie no sea ya un horno y ese enfriamiento podría mantener el clima indefinidamente. Los titiriteros usarían discos de paso en lugar de cabinas de transferencia, pero el principio es el mismo.

Los campos de compresión de tiempo de Sinclair también podrían usarse para desplazar el IR de onda larga a frecuencias más altas donde podría irradiarse de manera más eficiente. La tecnología de discos escalonados también sería útil aquí, ya que se ha demostrado que los discos son capaces de pasar radiación electromagnética además de materia. Entonces, en lugar de bombear UV (frecuencia desplazada larga IR) a través de su atmósfera hacia el espacio, lo bombea directamente al espacio a través de discos escalonados.

Alternativamente, simplemente envuelva todo el planeta en un campo de Sinclair para enfriarlo 512 veces más rápido, como lo hicieron los personajes de Harrington en "Heritage". Los campos de estasis no se pueden operar en el planeta mientras esto sucede, pero (hasta donde sabemos) todo lo demás podría proceder normalmente.

Por lo que entiendo, te refieres a lidiar con un efecto invernadero descontrolado. Presumiblemente, a la luz de toda su otra tecnología, ¿cómo podrían no poder lidiar con eso?

Realmente depende exactamente de cómo pudieron hacer cosas como mover planetas para formar la Roseta. Algo que no recuerdo haber explicado nunca.

Aún así, realmente no hay magia aquí. Por lo tanto, tendría que capturar el exceso de gases de efecto invernadero, ventilarlos al espacio y reemplazarlos, o ventilar el propio calor. Yo diría que es plausible, dependiendo de qué otra tecnología tengan. Y si no recuerdo mal, adquieren viajes FTL de la misma manera que todas las demás especies en ese universo. De fuentes externas. Por lo tanto, es posible que nunca hayan progresado hasta el punto de tener una tecnología tan avanzada como para poder capturar los gases que crean el efecto invernadero.

Son comerciantes, después de todo. Es posible que hayan obtenido toda su alta tecnología mediante ingeniería inversa y compras en poco tiempo. Tal vez la forma más fácil de lidiar con el problema fue la forma en que lo hicieron. En lugar de crear nueva tecnología para tratar el problema subyacente.

No tanto el efecto invernadero desbocado como el calor corporal y el calor incidental de alrededor de un billón de seres sintientes de sangre caliente de aproximadamente masa y metabolismo humanos. Creo que los ingenieros civiles solían calcular que se necesitan alrededor de 140 W de refrigeración por persona en un entorno de oficina solo por el calor corporal...

Parece un defecto. En Ringworld Throne, Louis Wu usa la tela superconductora para construir un traje de dispersión de calor, para poder sobrevivir a Teela Brown.

También arrojó el extremo de un cable superconductor al lago para descargar el exceso de calor.

Parece que los titiriteros deberían poder construir un tubo de calor para irradiarlo al espacio.

Y lo usó en otra ocasión en el libro, ¿recuerdo que lo colgó de su barco tal vez?

El titiritero podría juzgar que un tallo de frijoles es demasiado arriesgado.
La radiación no enfría las cosas de manera muy eficiente cuando se trata de niveles de calor terrestre.
Estos eventos ocurrieron en The Ringworld Engineers, no en Ringworld Throne.

No soy físico, por lo que los detalles pueden ser inestables, pero creo que esto describe correctamente la situación:

Una sociedad altamente tecnológica y con una gran base industrial va a producir y consumir mucha energía como parte de su existencia diaria.

Incluso suponiendo la máxima eficiencia en todo momento y los dispositivos instalados para reutilizar la mayor cantidad posible de energía de desecho, existe un límite teórico más allá del cual no es posible mejorar la eficiencia o recuperar energía. Consulta el teorema de Carnot para hacerte una idea.

Debido a los costos de conversión, lo más probable es que la energía inutilizable e irrecuperable termine radiada en forma de calor. Es más barato convertir la energía en energía térmica que volver atrás, especialmente si estás mirando un planeta que ya está caliente.

Por lo tanto, es completamente razonable que una sociedad muy eficiente y altamente optimizada produzca grandes cantidades de exceso de calor.

Esto no es un problema, todavía. De hecho, en general, es más fácil ser eficiente energéticamente, especialmente para procesos mecánicos, a temperaturas más altas. Los motores más calientes son más eficientes, principalmente porque su entorno no puede absorber tantos desechos si hace más calor. Los problemas reales con el calor son para la supervivencia de los organismos vivos y para el funcionamiento adecuado de los dispositivos de tecnología avanzada: cuanto más avanzados son, más probable es que sean sensibles a las diferencias de energía. Mire las partes internas de su computadora como un ejemplo.

Entonces, si tuviera que adivinar, los titiriteros, a pesar de ser lo más eficientes posible en energía, produjeron demasiado calor que el equilibrio entre eficiencia y función estaba sesgado, y tuvieron que tomar medidas extremas para deshacerse del exceso.

No estoy convencido de que no puedas usar bombas de calor para bombear calor para calentar radiadores. Esto solo requiere que tengas un poder casi ilimitado para manejarlo. Sería costoso, pero factible. Alternativamente, si su población estuviera confinada a unas pocas ciudades abovedadas, podrían tener aire acondicionado y el resto del planeta podría estar a cientos de grados centígrados. Eso aumentaría la cantidad de calor residual que emite su planeta entre diez y cien veces. Todavía es limitado, pero podría ser bastante alto.

El problema es que había un billón de personas en el planeta, lo que haría bastante difícil tener solo unas pocas ciudades abovedadas...

¡Sí, estoy de acuerdo con Kyle Jones!

Creo que hay manera de que muchas tecnologías no resuelvan este problema ni siquiera de manera ciudadana. Lo que creo que sería la forma más fácil sería escalonar los discos, ya que los usan para todo lo demás, ¿por qué no eso también? ¿Y tener una aleta de radiador pegada a un océano o rejilla de cables superconductores, y luego tener la mitad de la aleta sobresaliendo por otro lado de un disco en el espacio?