¿Es posible cocinar carne usando la luz de las estrellas y múltiples instrumentos de aumento?

Entonces puedes quemar un pedazo de papel con lupa y luz solar.

La luz de las estrellas es similar a la emitida por el sol, solo que mucho, mucho más débil.

Teóricamente, ¿es posible cocinar un trozo de carne en rodajas finas utilizando potentes instrumentos de aumento, como una lente convergente gigante o un plato o una combinación de estos para hacer converger la luz (y, por lo tanto, la energía) de las estrellas?

Esto no tiene que ser en la tierra, podría llevarse a cabo en el espacio, por ejemplo, para que haya menos interferencia de factores externos como nubes, etc.

Si no se puede hacer, ¿cuál es el factor limitante?

Bueno, si vas lo suficientemente lejos en el espacio y lo suficientemente cerca de otra estrella, puedes hacer lo mismo que haces con el sol :)
Puede ser que pueda, es solo una cuestión de tamaño de sus lentes, pero el tiempo que tome será crucial y la carne puede no ser comestible.
Además, eche un vistazo a esto: what-if.xkcd.com/145 . Es una pregunta diferente porque, a diferencia de la luna, las estrellas ESTÁN calientes, pero siguen siendo interesantes.

Respuestas (3)

Puramente en teoría, sí podrías.

Realmente no necesitas que la luz tenga una longitud de onda específica para generar calor. En su mayoría, solo necesita una concentración lo suficientemente alta de fotones.

El problema es que la cantidad de fotones que caen sobre la tierra desde una estrella es muchas veces menor que la del sol, por lo que tendrías que concentrar la energía de un área inmensa para obtener la misma intensidad.

Ignorando, por el momento, el filtrado de la atmósfera terrestre (y demás), recibimos unos 10 21 fotones por metro cuadrado por segundo del sol. La estrella más brillante (aparte del sol) es Sirio. Recibimos alrededor de 10 9 fotones por metro cuadrado por segundo de Sirio, por lo que tendríamos que ampliar por un factor de aproximadamente 10 12 solo para igualar la intensidad que alcanzamos del sol sin ningún aumento 1 .

Haciendo un poco de matemática rápida, eso se traduce en una sola lupa redonda de unos 10 kilómetros de diámetro, o la misma área en otras formas.

Luego, calcule que cocinar carne con luz solar requiere al menos algún tipo de lupa, por lo que probablemente podamos multiplicar eso por un factor de al menos 3, y probablemente más como 7-10 más o menos.

Por supuesto, por ahora estoy ignorando detalles menores como cómo diseñas (sin mencionar la construcción) un sistema incluso cercano a ese tamaño. Habría desafíos decididamente no triviales involucrados. Por ejemplo, los espejos más grandes que hemos construido hasta ahora tienen un diámetro de alrededor de 10 metros (o espejos no redondos de un área aproximadamente equivalente). Estos ya están construidos en secciones, con una computadora para controlar el movimiento de las piezas individuales para mantener la ilusión de un solo espejo que actúa como una unidad. Tratando de multiplicar eso a varios kilómetros, bueno, no creo que nadie siquiera haya contemplado lo que eso tomaría todavía.


1. nota al margen: estos dos números son realmente para la cantidad de fotones que golpean la parte superior de la atmósfera, no lo que vemos en la tierra después de ser filtrados por la atmósfera. Sin embargo, eso no nos importa mucho: la intención es tener al menos una idea de lo que se necesita para concentrar la luz de las estrellas para que coincida aproximadamente con la luz del sol.

De hecho, la luz más débil no contiene fotones con menos energía, contiene menos fotones. Lo que significa que el calentamiento y el efecto ionizante (también conocido como quema) serán los mismos, solo que más lentos. Así que podrías dejar tu carne en el espacio durante mucho tiempo y eventualmente se quemaría. O si no tienes mucha hambre, puedes comer un "pedazo de carne" muy, muy pequeño, como un solo átomo, puede que no te lleve tanto tiempo.

La ionización de rayos cósmicos es un problema/efecto real tanto en el espacio como en la superficie de la tierra, especialmente para la electrónica de semiconductores en la que puede causar corrupción de datos, un bit-flip. Los satélites deben construirse con medidas para protegerse contra dicha corrupción, ya sea mediante blindaje o detección.

Entonces, esta es la razón por la cual Tyrannosaurus Rex nunca prosperó en el espacio, ¿no? Su respuesta es correcta en muchos sentidos, pero no estoy seguro acerca de la parte "simplemente más lenta": la cocción de la carne implica un cambio de proteínas que a su vez requiere una temperatura más alta, por lo que no creo que la carne llegue allí a menos que el flujo de luz es lo suficientemente alto para ser igual a σ T 4 , dónde T es lo suficientemente alto para causar este cambio y σ T 4 es la tasa de emisión de radiación por unidad de superficie que equilibra la radiación entrante en estado estacionario. Tendría que organizar sus instrumentos de aumento para que esto sea así.
Estaba pensando que podría quemarse lentamente pero no cocinarse, ya que aún puede ocurrir ionización.
No soy químico de proteínas, así que realmente no lo sé, pero tengo el presentimiento de que la carne necesita llegar a una temperatura específica para "cocinarse", como normalmente entenderíamos esa palabra. Pero creo que, en principio, podría reunir suficiente luz para hacer esto; no hay un principio que lo prohíba y, en particular, no preocupará a la segunda ley, ya que no hay posibilidad de que la carne alcance una temperatura más alta que la fuente de luz estelar. a ser muy difícil hacerlo con la luz de las estrellas!

En los días de Kepler, la teoría era que si la suma de la luz combinada de todas las estrellas visibles a simple vista, aproximadamente 5-10,000 como máximo, era igual o mayor que la recibida del Sol. Entonces viviríamos en la luz del día permanente. ¡Esta teoría sigue siendo cierta hoy en día!

Sería posible cocinar algo de carne a la luz del sol. Si vives en un desierto, simplemente pon una sartén negra al sol y espera un par de horas, esto almacenaría suficiente energía del sol para freír un huevo, aunque lentamente, porque necesitas alrededor de 160°C para empezar a freír cualquier cosa, aunque 55°C es suficiente para un bistec poco hecho. Ahora intente lo mismo bajo la luna llena, no funcionará, ¿por qué? Porque la luna solo refleja las longitudes de onda de luz más cortas y no las longitudes de onda infrarrojas, que absorbe, y es la energía infrarroja lo que necesitas para cocinar. Cuando la luz de las estrellas nos alcanza, toda la radiación infrarroja ha sido absorbida por el polvo interestelar o las moléculas de hidrógeno.

Por lo tanto, la respuesta a su pregunta sería definitivamente ¡NO! ¡No importa cuántos o cuán grandes fueran sus lentes ópticos!

Otro punto es que si la radiación infrarroja de las estrellas realmente nos llegara a la Tierra, habría muchos astrónomos aficionados y profesionales con las retinas quemadas.

Estoy seguro de que tiene razón acerca de cómo la luna filtra la luz solar, pero la luz de las estrellas no está sujeta a la misma filtración y contiene mucha radiación IR, ionizante. Para reiterar, la energía de cada fotón es la misma a la luz de las estrellas, solo que hay muchos menos. ¿Necesita IR para cocinar, o es solo la frecuencia de absorción más eficiente para la materia orgánica?
Hubiera pensado que una parte de la luz de longitud de onda más corta lleva más energía. ¿En qué basa la afirmación: 'es la energía infrarroja la que necesita para cocinar'?