¡ Vuelve la DoomFleet !
Y esta vez, es con un arma más "Convencional" - Es decir, proyectiles con un núcleo de antimateria. La explicación ultra simple es que tienen una "pequeña" cantidad de antimateria en ellos, tal vez unas pocas docenas de gramos, suspendida por algún campo EM "básico". Eso sí, al ser proyectiles, cuando chocan contra algo, el generador de campo se destruye y la antimateria hace el resto.
La pregunta no es sobre las rondas de antimateria. Esos existen en un lugar que se puede agitar a mano fácilmente.
Lo que quiero saber es si una explosión de antimateria tendría una firma única, detectable para los astrónomos de otros lugares. Y si es así, ¿a qué distancia se notaría? Parte de mi historia tiene algo como esto detectable a unos pocos cientos de años luz de distancia, lo que puede requerir algunas rondas AM bastante grandes.
Sí, de hecho. Los rayos gamma liberan una determinada cantidad de energía, tanto para la aniquilación final como para la energía de enlace que tiene dos niveles diferentes. Consulte el positronio para el caso de aniliación electrón-positrón. Tendrás efectos similares para los protones y los neutrones también. Con un espectro de rayos X detallado, incluso podría saber qué elementos/antielementos se usaron.
El pulso de los rayos X también podría proporcionar una fuente para analizar el entorno : numerosos instrumentos se basan en diversas interacciones entre los rayos X y la materia.
El caso de la aniquilación de positrones y electrones en el caso en que los giros son opuestos puede conservar el giro total al producir dos rayos gamma, y para conservar el impulso deben tener la misma energía y dirección opuesta. Entonces, este es un pico claro en la masa en reposo de un electrón (menos una pequeña energía de enlace), 511 keV.
Si los giros están alineados, necesita que se emitan tres fotones para conservar el giro, y pueden dividir el impulso de cualquier manera. Sin embargo, puede calcular una distribución estadística.
La aniquilación de los protones y neutrones es complicada, ya que están formados por partículas más elementales. Esto será 2000 veces mayor en magnitud por partícula , con los protones mismos iguales al número de electrones, más la cantidad de neutrones que tenga.
Pero, ciertamente, una distribución estadística de energía en el espectro resultante, con varias características complejas (protuberancias y valles en el gráfico). Sin duda se puede reconocer como tal. Podrías preguntar en física qué es eso exactamente; alguien puede tener un gráfico a mano.
Como se señaló, la reacción electrón/positrón tendrá una firma de rayos gamma muy distinta a 511 KEV, que es suficiente para que cualquier observador identifique inmediatamente esto como una reacción de antimateria.
Los protones y antiprotones liberan un guiso violento de partículas cargadas y no cargadas. La mayoría de estos no se detectarán directamente, ya que su vida útil se mide en milisegundos, pero también se descomponen en fotones energéticos.
Aquí están los detalles de la reacción que produce los mesones. Los protones constan de dos quarks up y un quark down, mientras que los antiprotones constan de dos anti-ups y un anti-down. Del mismo modo, los neutrones constan de dos quarks down y un quark up, mientras que los antineutrones constan de dos anti-downs y un anti-up. La fuerza nuclear fuerte proporciona una fuerte atracción entre quarks y antiquarks, por lo que cuando un protón y un antiprotón se acercan a una distancia donde esta fuerza es operativa (menos de 1 fm), los quarks tienden a emparejarse con los antiquarks, formando tres piones. La energía liberada en esta reacción es sustancial, ya que la masa en reposo de tres piones es mucho menor que la masa de un protón y un antiprotón. La energía también puede ser liberada por la aniquilación directa de un quark con un antiquark. La energía extra puede ir a la energía cinética de los piones liberados, ser radiada como rayos gamma, o en quarks extraños o down. Los otros tipos de quarks son demasiado masivos para ser creados en esta reacción, a menos que el antiprotón incidente tenga una energía cinética muy superior a su masa en reposo, es decir, se mueva cerca de la velocidad de la luz. Los quarks y antiquarks recién creados se emparejan en mesones, produciendo piones y kaones adicionales. Se han observado reacciones en las que la aniquilación protón-antiprotón produce hasta nueve mesones, mientras que la producción de trece mesones es teóricamente posible. Los mesones generados abandonan el sitio de la aniquilación a fracciones moderadas de la velocidad de la luz y se desintegran con el tiempo de vida apropiado para su tipo de mesón. Los otros tipos de quarks son demasiado masivos para ser creados en esta reacción, a menos que el antiprotón incidente tenga una energía cinética muy superior a su masa en reposo, es decir, se mueva cerca de la velocidad de la luz. Los quarks y antiquarks recién creados se emparejan en mesones, produciendo piones y kaones adicionales. Se han observado reacciones en las que la aniquilación protón-antiprotón produce hasta nueve mesones, mientras que la producción de trece mesones es teóricamente posible. Los mesones generados abandonan el sitio de la aniquilación a fracciones moderadas de la velocidad de la luz y se desintegran con el tiempo de vida apropiado para su tipo de mesón. Los otros tipos de quarks son demasiado masivos para ser creados en esta reacción, a menos que el antiprotón incidente tenga una energía cinética muy superior a su masa en reposo, es decir, se mueva cerca de la velocidad de la luz. Los quarks y antiquarks recién creados se emparejan en mesones, produciendo piones y kaones adicionales. Se han observado reacciones en las que la aniquilación protón-antiprotón produce hasta nueve mesones, mientras que la producción de trece mesones es teóricamente posible. Los mesones generados abandonan el sitio de la aniquilación a fracciones moderadas de la velocidad de la luz y se desintegran con el tiempo de vida apropiado para su tipo de mesón. produciendo piones y kaones adicionales. Se han observado reacciones en las que la aniquilación protón-antiprotón produce hasta nueve mesones, mientras que la producción de trece mesones es teóricamente posible. Los mesones generados abandonan el sitio de la aniquilación a fracciones moderadas de la velocidad de la luz y se desintegran con el tiempo de vida apropiado para su tipo de mesón. produciendo piones y kaones adicionales. Se han observado reacciones en las que la aniquilación protón-antiprotón produce hasta nueve mesones, mientras que la producción de trece mesones es teóricamente posible. Los mesones generados abandonan el sitio de la aniquilación a fracciones moderadas de la velocidad de la luz y se desintegran con el tiempo de vida apropiado para su tipo de mesón.[5]
Este resplandor de energía también tiene un "pico" muy distintivo. Al igual que las reacciones nucleares son @ 1000000 veces más rápidas que las reacciones químicas, las reacciones de materia/antimateria ocurren órdenes de magnitud más rápido que las reacciones nucleares.
Los buques de guerra, los detectores de radiación civiles y los instrumentos astronómicos sintonizados con estas frecuencias verán un pico de energía muy rápido, con la firma distintiva 511KEV. Si hubo un impacto en el objetivo, el monitoreo del área revelará la radiación infrarroja de la nave espacial, el asteroide o la luna con un punto caliente donde golpeó la ojiva. (Cabe señalar que las armas de antimateria sufren la misma limitación que las armas nucleares en el espacio: no hay atmósfera para convertir la energía radiante en ondas de choque. La ley del cuadrado inverso sugiere que en realidad necesitas detonar el dispositivo muy cerca del objetivo para causar daño.
Las armas nucleares se pueden utilizar como fuentes de energía compactas para impulsar los efectos de las armas, que van desde cargas de "escopeta" que pueden impulsar perdigones a una velocidad de hasta 100 km/s, cargas con forma nuclear que pueden impulsar corrientes de metal líquido a una velocidad de hasta 0,03 c e incluso dispositivos que puede impulsar husos de plasma a 0,10 c . El uso de una reacción de antimateria para impulsar este tipo de armas proporcionará un dispositivo mucho más compacto y energético en comparación con uno nuclear.
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