¿Qué tan profundo podríamos enterrar el mundo en el artificio?

Tan alto como el monte Everest y más

Dado que los edificios o rascacielos son huecos, podrían subir aún más alto, el problema es que necesitaría una base que se extienda hasta la montaña. Me refiero a kilómetros y kilómetros de construcción base para llegar a un edificio estable.

El límite es el tiempo mismo, ¿vivirías en un apartamento que solo tarda 40 minutos en llegar a la salida del edificio?

Así que... sí, el diamante es duro. Pero es un material de construcción terrible.

La dureza es buena para ciertas funciones, siendo buenos ejemplos las puntas para brocas y hojas de sierra.

La dureza, por otro lado, es la capacidad de un material para flexionarse y no romperse, y en esa escala el diamante no es muy bueno.

Esta es la razón por la cual la madera y el acero son excelentes materiales de construcción. Puede doblarlos 90 grados y volverán a su forma anterior (cuando estén debidamente preparados).

Entonces, dado su requisito previo de que el diamante sea parte de la solución, diría que no llegará tan lejos con el diamante como material de apoyo. No estoy seguro de cuál sería la altura, pero no será mejor que lo que podemos hacer con el acero hoy.

Este artículo es una introducción decente a las diferencias entre duro y duro.

Podrías, por supuesto, salirte. Quiero decir, FUERA.

Como en los ascensores espaciales.

Deja caer un cable desde una órbita geoestacionaria, eso es muy, muy fuerte.

Luego adjunte módulos a él, todo el camino hacia arriba. El cable estaría en tensión, no en compresión. Pero se necesitaría un contrapeso muy pesado en el espacio.

¿Constituye esto un 'edificio'?

Un ingeniero mecánico podría darle números concretos, pero aquí hay una descripción general, ignorando cuál es el material de construcción porque eso es solo una construcción de la historia. Llámalo Adamantium y una historia también funcionará.

(1) Si su planeta está totalmente cubierto por edificios (p. ej., la ciudad-mundo de Trantor de Asmimov), entonces el problema no se trata tanto de bajar hacia el centro del planeta, sino de la circunferencia alrededor del perímetro del planeta. Piense en un adorno navideño pasado de moda, una de las bolas, nada en el interior, vidrio (más o menos) en el exterior. Puede aumentar el grosor de la estructura hasta los límites del propio material y no impactará en el centro. Entonces (y aquí está la parte importante), siempre que toda la ciudad-mundo esté diseñada correctamente desde "el suelo", el suelo es básicamente irrelevante. ¿Qué tan alto puede ir? Ese es un problema de los materiales de construcción en sí. Si lo permiten, el espacio exterior (que, desde una perspectiva de ingeniería, requeriría una conexión de cimientos mejor que el promedio. No para soportar peso, sino para mantener la ciudad girando al mismo ritmo que el planeta.

(2) Si su ciudad no abarca todo el mundo, entonces debe preocuparse por el suelo en el que se asienta la ciudad. Si asume (por el bien del argumento) una resistencia material infinita, entonces sus edificios solo pueden ser tan altos como el suelo debajo puede soportar. Haga que la ciudad sea lo suficientemente pesada, y primero el material debajo de la ciudad se apartará, luego el manto sobre el que se asienta comenzará a hundirse (en otras palabras, la ciudad se hundirá). Esa es una seria limitación. Un geólogo podría darle una idea de cuánto peso se necesitaría, pero considere que la ciudad de Venecia, Italia, se está hundiendo . Entonces sucederá si construyes lo suficientemente grande y alto.

Sin embargo , vale la pena señalar que si bien el ejercicio mental es interesante, básicamente estás cosechando planetas enteros para obtener los materiales de construcción necesarios para este esfuerzo. Es como la idea de una esfera de Dyson o la supuesta megaestructura en el espacio.. Puede haber razones energéticas perfectamente racionales para construirlos... justo hasta que calculas la energía necesaria para reunir y ensamblar los materiales... y de repente comprendes que ninguna especie en su sano juicio construiría una estructura así. No importa cuán eficientes sean sus motores, el costo siempre será mayor que el beneficio. Especialmente cuando te das cuenta de que la tecnología para hacerlo presupone viajes interestelares y colonización. Para cuando lo haya construido (o la ciudad sobre la que está preguntando), ya habrá encontrado soluciones más fáciles y rentables para el problema.

Pero... es ficción. ¡La ficción es divertida! La ficción te permite soñar sin las limitaciones de la realidad... lo que a menudo resulta en el descubrimiento de que esas limitaciones en realidad no existían.

La pregunta que esto pide que se haga, por supuesto, es '¿Por qué hacerlo?'

Si tienes la tecnología y el dinero para construir infinitamente alto desde la Tierra, ¿por qué no empezar de cero y construir una estación espacial infinitamente grande?

Las ventajas de esto es que, al construir en la tierra, tienes el problema de que la masa de la tierra crea una gran atracción gravitatoria sin contribuir al área 'habitable'. Si comienza desde cero, todo el volumen es habitable desde el centro hacia afuera, y toda la masa que resulta en un tirón gravitacional se integra estructuralmente en el diseño. Por lo tanto, el estrés no se dirige todo al centro, sino que se difunde por todas partes. Este es el efecto de bola 'adorno navideño'. La 'Estrella de la Muerte' en Starwars.

Por supuesto, puedes hacer que el planeta sea tan grande como quieras, si es una masa sólida y no 'habitable' excepto por 'túneles' a lo largo de él. Simplemente terminas con un planeta más grande.

Si usa la idea del 'adorno de bulbo de Navidad', ¿por qué incluso encerrar la tierra en primer lugar? ¿Por qué no simplemente encerrar un gran volumen de espacio?

¿Cuál sería el propósito de tener una tierra en el centro?

Y, por supuesto, está el problema de los materiales. Para construir una estructura tan grande, uno necesitaría usar el material de la tierra para hacerlo. Es decir, tendrías que 'ahuecar' la tierra. Esto crea un enigma interesante: la gravedad "jala" todo, no hacia el centro, sino hacia el centro de gravedad. Si al construir una construcción tan grande, y lo hizo de forma torcida, movió el centro de gravedad hacia un lado o hacia el otro. De hecho, una persona podría ser 'arriba' del centro de lo que ahora es la tierra, si la estructura fuera realmente torcida. Para asegurar que el centro de la tierra siguiera siendo el centro de gravedad, la construcción tendría que ser simétrica.

Y, por supuesto, si la capa exterior se hiciera girar a una velocidad suficiente, la superficie exterior alcanzaría la velocidad de escape y "jalaría" todo hacia afuera, como si girar un cubo de agua a una velocidad suficiente hiciera que tirara de la cuerda. lejos de ti (el concepto de anclar el otro extremo de un ascensor espacial). Así, el diseño estructural del recinto sería en tensión, no en compresión.

Pero hay dos argumentos mucho más pertinentes que contribuyen al '¿por qué?' pregunta.

Uno es el efecto que tal estructura tendría no solo sobre la rotación de la tierra alrededor de sí misma, sino sobre la rotación de la tierra alrededor del sol y el efecto sobre la distancia del sol a la tierra. Traer materiales de fuera del planeta significa que el peso total de la tierra está aumentando. Eso afecta la masa gravitacional total de la tierra y, por lo tanto, su velocidad y velocidad de rotación. Con suficiente gravedad, por supuesto, la luna eventualmente sería atraída hacia la tierra (si no fuera completamente consumida en la búsqueda de materiales de construcción).

En segundo lugar, la velocidad en la superficie de una bola que gira aumenta para la misma velocidad de rotación, cuanto más te alejas. Eventualmente, con una construcción lo suficientemente grande, la tierra tendría que reducir la velocidad en su rotación, o un objeto en la superficie exterior estaría excediendo la velocidad de escape de la tierra (el ejemplo del balde en una cuerda - a una velocidad suficiente de la cubeta, si no hay nada que sujete la cubeta a la tierra, 'escapará' a la gravedad de la tierra.

Esto, por supuesto, plantea otra pregunta: "¿A qué altura debe construirse una estructura en la tierra, antes de que la fuerza centrífuga (velocidad) sea suficiente para impulsar a un ser humano de pie al espacio?"