¿Qué requiere más energía destructiva? Destruir un planeta o dividir un planeta por la mitad

Solo quiero preguntar qué opción requiere más energía destructiva.

Opción 1: destruir un planeta como la tierra hasta convertirlo en escombros (pequeños pedazos de rocas)

O

Opción 2: dividir un planeta como la tierra por la mitad (2 piezas) de forma permanente para que la energía de unión gravitatoria del planeta no vuelva a unir las 2 piezas

Edición 1: para la opción 1 quise decir escombros del tamaño de rocas y por destruir me refiero a una explosión de energía destructiva. Hasta el punto de que ni siquiera GBE volverá a formar las rocas.

Para la opción 2 me refiero a una rebanada limpia por la mitad que supera GBE

PD: Sinceramente, no puedo ser más descriptivo que esta edición y trato de no pensar demasiado. Acabo de ver mierda de anime que hace hazañas locas y quiero saber cuánta diferencia en energía destructiva se requiere para ambas opciones.

Hola, Hajhar, deberá aclarar un punto para ayudar a responder a su pregunta. La opción uno redujo a escombros un planeta similar a la Tierra. Si los escombros se distribuyen por el espacio, tienen que superar su energía de enlace gravitacional (GBE). Si los escombros se quedan donde estaba el planeta, entonces no habrá superado su GBE. Edite amablemente su pregunta para dejar esto claro. Gracias.
¿Qué tan distribuidos deben estar los escombros? ¿Pueden volver a unirse en un planeta? Porque mover dos planetas pequeños en órbitas completamente diferentes requerirá mucha energía. También tenga en cuenta que dos medios planetas que se juntan desde unas pocas pulgadas proporcionarán suficiente energía para convertir el planeta nuevamente en una bola de lava fundida.
Solo una parte muy pequeña de la Tierra es lo suficientemente sólida como para reducirla a escombros. Las dos opciones son básicamente equivalentes.
cortar un planeta limpiamente por la mitad es mucho menos favorecido entrópicamente que volar el planeta en pedazos: dG=dH−TdS−SdT
Para el voto cerrado "poco claro", esto parece bastante claro.
@theRiley Puede parecer así, pero no puede ser así. Después de todo, tenga en cuenta que, ingenuamente, mantener la Tierra como una sola pieza es menos entrópicamente favorable que cualquiera de las opciones, pero el planeta no explota espontáneamente. Por qué esto no es cierto es un argumento un tanto sutil que requiere que tengas en cuenta el teorema de Virial y consideres la entropía original generada cuando el planeta se fusionó.
@el duderino - tampoco explotará el planeta ni se dividirá en dos espontáneamente. mi punto no es necesariamente la energía neta entre los dos, sino simplemente el delta neto en la entropía entre las dos interrupciones favorece los pedazos :) Sin embargo, no soy físico, así que tome lo que digo con pinzas. desde el punto de vista del sentido común, dividir el planeta por la mitad sería astronómicamente más difícil de lograr que smthereens. tal vez la energía libre refleje eso, tal vez no.
@theRiley Pero mi punto es que el planeta reducido a la mitad en realidad tiene una entropía más alta que el completamente desarmado. La entropía es una medida de cuántas maneras puedes organizar posiciones y velocidades individuales para terminar con el mismo estado macro. Creo que el problema es que solo estás considerando reorganizaciones de posición. Si tiene en cuenta el hecho de que la energía utilizada para separar el planeta debe provenir de la energía interna, encontrará que la disminución de los reordenamientos en el espacio de velocidades en realidad supera el aumento en el espacio de posiciones.
... TL; DR: En el contexto de la gravedad, las masas fusionadas en realidad tienen más entropía que las difusas, contrariamente a la intuición.
@el duderino: ¿estás diciendo que hay más orden en un trillón de piezas que en dos? eso difícilmente parece correcto. Estoy diciendo que hay menos orden en las tropecientas piezas, y en esa medida favorece esa interrupción (despreciando la entalpía), ¿me equivoco?
@theRiley Sí, hay más orden en las millones de piezas (al menos en el contexto de este problema). Si eso parece incorrecto, es porque está mirando solo la mitad de la imagen (es decir, está descuidando los reordenamientos de la velocidad). Este concepto de reordenamientos de velocidad es la razón por la que la entropía de un gas aumenta cuando lo calientas, incluso si el tamaño del recipiente permanece igual. Mi punto sobre las masas fusionadas también queda claro si observa la segunda ley de la termodinámica: si las masas fusionadas tuvieran una entropía más baja, entonces los planetas nunca se formarían en primer lugar.

Respuestas (4)

Claramente la opción #1:

Hagamos que el planeta se convierta en escombros iterativamente: sigamos cortando hasta que sea lo suficientemente pequeño. ¿Cuál es la primera chuleta? Tu opción #2. Por lo tanto, #1 incluye #2 pero hace más y, por lo tanto, requiere más energía.

El campo gravitatorio es conservativo. Mover 10 kg contra él como un todo requiere exactamente la misma energía que moverlos en 10 tajadas, de 1 kg cada una.
@L.Dutch Sí. Pero separar esas chuletas de 1 kg unas de otras también requiere energía.
@LorenPechtel, de hecho, que es exactamente lo que acaba de decir L.Dutch, mover un objeto 10 metros a la vez 10 veces, requiere la misma energía que moverlo 100 metros
@ L.Dutch Estoy con Loren en este caso. La propiedad que mencionas no tiene nada que ver con la naturaleza conservadora del campo gravitatorio; todo lo que dice es que la energía requerida para mover las rocas individuales no depende del camino que toman a través del espacio. En cambio, la propiedad que mencionas depende de que el campo gravitatorio sea constante, lo cual no es así si comienzas a eliminar grandes cantidades de masa de la Tierra. Pero lo más importante, ignora el hecho de que cuando cortas el planeta por la mitad, puedes detenerte después de mover solo la mitad de la masa, en lugar de toda.

Respuesta... es complicado.

Cuán grande se constituye como pequeños pedazos de roca, en un sentido galáctico la tierra ya es un pequeño pedazo de roca, pero obviamente eso no es lo que quisiste decir. Pero serían suficientes cantos rodados del tamaño de autobuses, eso es definitivamente pequeño en comparación con la tierra, pero no en comparación con la grava, que de hecho son pequeños pedazos de roca... entonces también lo es la arena en cierto sentido. cuanto más pequeñas hagas las piezas de roca, más trabajo se necesita para hacerlo...

Entonces, la opción 1 está abierta a interpretación... pero considere que es mucho más fácil dividir algunas rocas en rocas más pequeñas que dividir átomos, las rocas son simplemente moléculas simples de átomos dispuestos de una manera específica.

¿Por qué es esto importante que usted pide? simple, quieres dividir el planeta por la mitad, ahora si supusiera que quisiste decir perfectamente por la mitad, lo cual con fines cómicos creeré que lo hiciste, entonces ese corte perfecto deberá ser tan fino que corte los átomos, lo que toma un enorme cantidad más de energía. y me refiero a enorme, en algún lugar en la región de muchos átomos de fibra, y no hay solo un par de átomos entre un lado del planeta y el otro

Luego, por supuesto, considere que la mayor parte de la tierra no es roca... es lava y otras cosas ligeramente cálidas, por lo que solo necesitaría romper los 20 km superiores antes de que lo que estaba tratando ya no fuera roca, por lo que no podría romperlo en pequeños pedazos de algo que no es, tal vez glóbulos de lava. aunque en realidad no tiene el mismo tono.

por supuesto, eso probablemente no sea lo que quisiste decir. pero considere... La única forma de dividir el planeta en dos y que no se recombinen debido a la energía de enlace gravitacional. es hacer una de dos cosas

  1. Divídalos por la mitad y mueva una mitad a una órbita completamente diferente donde es poco probable que vuelvan a atraerse entre sí.
  2. Divídalos por la mitad y gire ambas mitades para que orbiten un punto central entre ellos mientras orbitan el sol.

El hecho de que no haya especificado que los "pequeños pedazos de rocas" no pueden unirse finalmente significa que una vez que el planeta sea destruido, el campo de escombros se formaría de manera similar al cinturón de asteroides, que algún día podría volver a unirse. para hacer otro planeta. por lo que las pequeñas rocas no necesitan ser movidas tanto.

Y mover toda la roca será al menos lo mismo que romperla. así que probablemente la opción 2 requiera más energía.

Disculpa

solo quiero disculparme de antemano si algo de esto sonó sarcástico... no estaba destinado a serlo, tuve una de esas semanas en las que fui y volví a leer todo XKCD nuevamente... puede que esté pensando en su estilo de escritura en este momento

Así que ya se ha estudiado un poco para responder a esta pregunta .
Para hacer estallar un planeta en pequeños escombros al estilo de la Estrella de la Muerte, se necesitarían 2.000.000.000.000.000.000.000.000.000 julios de energía.
La producción total de energía de nuestro sol es de solo 380 000 000 000 000 000 000 000 000 julios, por lo que necesitaría la producción total de energía del sol durante una semana para obtener tanta energía, solo para darle un poco de perspectiva.

Ahora, en realidad podría obtener esa cantidad de energía "con bastante facilidad" si fuera un láser de positrones, también conocido como un láser de antimateria, debido a la conversión total de masa/energía que ocurre cuando se aniquila la materia.

La opción 2 requeriría mucha más energía que eso, ya que dividirla en 2 partes iguales, especialmente con tantos líquidos involucrados (agua, roca fundida, etc.), y luego darle a esas dos partes suficiente empuje para alejarse una de la otra, es en realidad mucho más que simplemente destrozarlos. Y si no separas las dos mitades lo suficiente, simplemente chocarán entre sí hasta que todo lo que quede sea un montón de rocas más pequeñas de todos modos.

Según esta gran respuesta , la energía necesaria para eso es 125 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 julios, que es mucho más.

Si por "reducir a escombros" quiere decir que cada pieza se separa , entonces esto implica mucha más energía que dividirse en dos piezas grandes, sin unir gravitacionalmente, cada una de las cuales todavía está unida gravitacionalmente a sí misma .

Además, se necesita mucha energía adicional para realizar la fragmentación, que debe superar los enlaces químicos y mecánicos. Esto es básicamente lo mismo que la observación de Loren Pechtel.

¿Qué requiere más energía destructiva? Destruir un planeta o dividir un planeta por la mitad
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