¿Posibilidad de una estructura tipo esfera de Dyson con física terrestre? [duplicar]

Tengo una idea para un escenario mundial similar a DS ambientado principalmente después del año 4200. La Tierra fue destruida alrededor de 2500 y la humanidad se mudó de la Tierra a un asteroide mejor y construyó una esfera gigante de Dyson para vivir que tiene 6 agujeros en ella: Norte , sur y ecuador. Su radio es de 1 UA (promedio de la órbita de la Tierra) y tiene 12500 km de espesor (aproximadamente el diámetro de la Tierra). He calculado su superficie, el volumen de sus 4 océanos y una estimación aproximada de la población. No estoy seguro de los aspectos físicos de algo como esto, quiero que la gravedad tenga sentido y sea similar a la de la Tierra por dentro y por fuera, pero todo lo que he encontrado dice que no tendría gravedad interna y una gravedad ridícula en el afuera. ¿Podría tener gravedad si fuera lo suficientemente grande/denso?

Los comentarios no son para una discusión extensa; esta conversación se ha movido a chat .
@JBH Creo que hemos cubierto todos los temas destacados. Ir a chatear agregaría muy poco. Algunos chats se agotan muy rápidamente una vez que van allí. Aunque algunos siguen y siguen.
ZoneWolf, RE tu edición, la mayoría de las discusiones en torno a esta pregunta son el resultado de docenas de preguntas similares a esta. (a) La gravedad en la superficie interior de una esfera hueca es cero. No importa de cuánta masa o densidad estemos hablando, siempre es cero. (b) La gravedad en la superficie exterior en la condición que está describiendo sería enorme a menos que el material utilizado fuera de una densidad ridículamente baja.
¿Quieres que tu población viva dentro o fuera de la esfera? Porque esos son dos problemas separados.
una Esfera Dyson no es una esfera masiva, sino más bien un enjambre de satélites. una esfera cerrada es inestable.
@ths en realidad, una Esfera de Dyson se puede usar para referirse a múltiples estructuras que abarcan estrellas, cerradas y enjambres

Respuestas (1)

Entonces, hice algunos cálculos y esto es lo que se me ocurrió:

Si asumimos que ambas estructuras son perfectamente esféricas (incluida la Tierra) y que ambos cuerpos tienen la misma atracción gravitacional (como sugirió), entonces con la masa de la Tierra de 5.972*10^24 kg, su estructura tiene la misma masa ( y por lo tanto, misma atracción gravitacional), tendría que tener una densidad promedio de 1.698*10^-6 kg/m^3 para tener una masa similar a la de la tierra, con su volumen de 3.5151*10^30 m^3

Esto implica una de dos cosas:

La humanidad ha descubierto algún material con una densidad súper baja o tiene algún tipo de dispositivo que altera la gravedad para simular una gravedad similar a la terrestre. En la tecnología actual, esto no es posible. Tenga en cuenta que la gravedad también variará significativamente en diferentes puntos, ya que mencionó que su estructura tiene un espesor de 12500 km.

Dado que esto probablemente requerirá handwavium para que funcione, propongo Cavorite de " First Men in the Moon " de HG Wells. Si bien este material viola la física tal como la entendemos actualmente, esto podría ayudar a mitigar los efectos gravitacionales de un objeto tan masivo, especialmente si está hecho de algo que no posee una densidad súper baja.

Quizás algo un poco más lógico y realista sea que tu gente viva muy por encima de la superficie de la esfera, donde la gravedad será más débil.

Una tercera opción, aunque aún es difícil de lograr, es usar corrientes de levitación . Se sabe que los superconductores hacen levitar objetos, por lo que esto puede ayudar a mantener una gravedad similar a la terrestre.

O finalmente, podría usar los generadores de gravedad de Larry Niven si elige hacer su esfera con algún material súper liviano.

La tercera alternativa es que, para el año 2500 y más tarde, la Tierra haya importado cantidades absolutamente colosales de masa al sistema solar para construir su esfera de disón supermasivo. Puedo adivinar lo que estás pensando. También me preocupa.
@JBH OP ha declarado específicamente que su Dyson Sphere tiene un radio de 1 AU y un grosor de 12500 km. Para que una estructura de ese volumen tenga una atracción gravitacional similar a la de la Tierra, será mucho menos densa que la espuma de poliestireno. Puede ser grueso, pero no será muy denso en absoluto.
Entonces, ¿cuál es la respuesta a la pregunta del OP? "¿Posibilidad de una estructura ridículamente colosal?"
Quería que la gravedad tuviera sentido y traté de ayudar a mostrar cómo podría tener sentido. @JBH
@ a4android Voté negativo y lo hice porque Ironduke97 no respondió la pregunta. Señalar algo es un comentario. Tenga en cuenta que no fui tan lejos como para marcar la publicación como "no es una respuesta".
@JBH Es bueno que lo hagas. Esperemos que ironduke97 ahora pueda mejorar la respuesta.
@JBH Elimino mi comentario sobre la votación negativa y este también un poco más tarde.
@JBH ¿Ayuda la edición?
La atracción gravitacional no solo se basa en la masa, sino también en la distancia. A partir de 1 UA, el Sol solo provoca una aceleración de 0,006 m/s2. Si la Tierra se expandiera para hacer una esfera de 1 UA, la gravedad de la superficie sería menor que eso.
@ltmauve Mencioné que la gravedad variaría significativamente en el objeto dado que su caparazón tiene un grosor de 12500 km, como lo indica OP.
@ ironduke97, en realidad, no estoy seguro de si lo hiciste o no. "La humanidad ha descubierto algún material con una densidad súper baja o tienen algún tipo de dispositivo que altera la gravedad para simular una gravedad similar a la terrestre". No estoy seguro de por qué estos son exclusivos: si tuvieran el material de baja densidad, aún necesitarían más gravedad para que la superficie se sintiera como la Tierra. Su respuesta sigue yendo y viniendo sobre lo que se necesita. Cavorita, viviendo por encima de la esfera (menos gravedad) o generadores de gravedad (más gravedad)
@ltmauve esos fueron meramente especulativos y también, depende de lo que OP decida que está hecha su esfera. Pero punto señalado.
Vale, gracias @ironduke97. Dado que está ambientado en milenios en el futuro, no me importa que la física rompa los materiales, como algo que quizás manipule gravitones o campos gravitatorios. También para la segunda opción, ¿funcionaría mejor si la esfera fuera más delgada?
@ZoneWolf No puedo responder eso definitivamente.
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