Suave transformación de la Luna en un agujero negro

Me gusta la idea de Willk de apuntar a algo mediante un boomerang de neutrones casi luminales en el campo gravitacional de la Luna . Pero eso no sucederá sin hacer que Moon sea mucho más denso.

Pregunta: ¿podemos ayudar a un compañero de WB a colapsar la Luna en un agujero negro, in situ, con la restricción adicional de que la vida de la Tierra debe continuar sin obstáculos (por ejemplo, la Tierra no debe ser bañada en radiación mortal o ser destrozada por fuertes gradientes de gravedad )?

¿Como lo harias? Punto de bonificación si se puede hacer en escalas de tiempo razonables (edades históricas en lugar de eras geológicas).

Se le permite asumir tecnologías y formas exóticas de materia que no violan las leyes de la física.

Nota: algo en la línea de "transmite la Luna lejos, Scotty, a los chicos de 'Lo encogemos para ti, al por mayor', luego tráelo de vuelta con la factura de impuestos" es de mal gusto

Es curioso que su pregunta se inspirara en una respuesta a mi pregunta, ya que mi pregunta se inspiró en otra pregunta sobre armas de plasma. :)
@DWKraus esa es la forma correcta de construir mundos, sí.

Respuestas (3)

Me temo que no se puede hacer.

¿Qué se necesitaría para "holificar en negro" la Luna? Bueno, requeriría algo capaz de encoger la Luna en una esfera densa de 0,01 cm de radio, a partir de sus actuales 1737 km. ¡Eso es mucho apretón!

y tu tambien quieres

con la restricción adicional de que la vida en la Tierra debe continuar sin obstáculos

Es una lástima, porque las grandes explosiones es la forma en que logramos comprimir la materia a condiciones como las que existen en el núcleo de las estrellas, pregúntale a cualquier experto en bombas H. Queremos superar esos niveles de compresión, y las explosiones tienen esa tendencia a liberar mucha energía, que en este caso acabaría impidiendo la vida en la Tierra.

La otra opción, agregar masa y dejar que la gravedad haga su trabajo, no funcionará debido a la restricción que ha agregado: mucho antes de alcanzar la condición de agujero negro, habría arrojado a la Tierra lejos del sistema solar o la habría utilizado como fuente adicional. masa a su proyecto de agujero negro.

Me temo que tiene razón, basado en las consideraciones energéticas del "sentimiento de agallas". El colapso más suave aún necesita disipar la energía gravitatoria entre insignificante y 4.12231E20m/s^2 de los 7.34E22kg completos de la Luna.
¿Crees que mi boceto sobre la idea (usando una semilla BH como materia exótica) que agregué a la pregunta tiene sentido? (tal vez debería moverlo como una proto-respuesta y desarrollarlo cuando tenga tiempo, pero prefiero dejar que otros tengan la oportunidad de ejecutar/basura o encontrar enfoques derivados)
@AdrianColomitchi, no puede editar una pregunta de manera que invalide las respuestas existentes.
Ok, gracias, lo moveré en una proto-respuesta por mi cuenta

No sin una gran adición de masa o una gran reducción de tamaño.

Hay una razón por la que los agujeros negros se encuentran en la escala cósmica o subatómica. Necesitan masas gigantescas como estrellas o el diminuto mundo del reino cuántico, donde, que yo sepa, no duran mucho.

Habría que añadir una inmensa cantidad de masa a la Luna, y quiero decir inmensa. Si sumases toda la masa del sistema solar, todo lo que tendrías al final sería un sol más grande.

No, a menos que seas Gru de Despicable Me, pensando que encoger la Luna para que quepa en tu mano es una buena idea (que creo que solo la haría más como una estrella de neutrones), no obtendrás un agujero negro de la luna.

Sin embargo, advertiré que esto es con nuestra comprensión actual de la física. Si establece un mundo de ciencia ficción en algún momento lejano en el futuro, tal vez podría hacer un gesto de mano más plausible expresando su transformación de Luna en agujero negro en una explicación de que se hace por un nuevo descubrimiento sobre agujeros negros, tal vez algún tipo de reacción de antimateria hecha de una manera específica, etc.

Defina "grande": 10 ^ 18 kg pueden ser enormes en términos humanos, pero una pequeña fracción de la masa de la Luna. ¿Y si esa masa es un nano-agujero negro?
Clasificaría la unidad de Alcubierre y el tipo de materia que se supone que se usa como un enfoque válido para la respuesta (en la excepción "tecnologías permitidas para asumir y formas exóticas de materia que no violan las leyes de la física") incluso si nadie sabe cómo se puede producir tal materia o incluso cómo es posible.
@AdrianColomitchi agregar un pequeño agujero negro a la luna eventualmente lo consumirá, sí. Pero el último milisegundo más o menos, cuando ocurra el 99% del colapso, será tan energético que tendremos que calcular si el SOL sobrevivirá, y mucho menos la Tierra o, por Dios, cualquier cosa viva en el planeta. En realidad, tanto la vida como el planeta mismo probablemente se desmoronarán debido solo al pulso gravitatorio. Y eso es ignorar la enorme y alta radiación gamma a cósmica de la última masa lunar que cae. MAkign agujeros negros no es un proceso suave.
@PcMan esa es una afirmación que probablemente sea cierta, excepto por el 99% en el último milisegundo.
@AdrianColomitchi busque los estudios (teorías, en realidad) sobre la absorción de materia sólida por un agujero negro. colapsó hacia adentro, pero muy poco entra en el agujero negro. En cambio, forma una región hiperdensa de materia degenerada de solo unos pocos metros de ancho, que rodea el agujero negro microscópico, pero que cae muy poco debido a la presión de radiación. Luego, llega a un punto crítico y todo el tinglado cae, provocando una onda muy peculiar de gravitación y radiación. Vagamente comparable al colapso final del núcleo de una supernova. (aunque muy vagamente)
@AdrianColomitchi en realidad no está seguro de si esto sucedería con la luna, sospecho que es demasiado pequeño, se suponía que el efecto ocurriría para los "cuerpos de tamaño planetario". Veré si puedo desenterrar ese artículo....

Sembrar con un agujero negro microscópico que no perturbe significativamente la vida en la Tierra en el momento de la siembra es algo que está permitido, como una forma de materia exótica.

Basado en la calculadora de radiación de Hawking a 10 18 k gramo agujero negro tiene un radio comparable con la dimensión de una puerta de transistores utilizados en los chips informáticos actuales, es sólo0.1ppb 13,6 ppm de la masa de la Luna y emite 0,3 mW (con un pico en UV lejano). Colocar un nano BH de este tipo en la superficie de la Luna hará que se hunda en la Luna, pase por el centro y llegue al otro lado, engullendo todo lo que se cruce en la trayectoria.

No estoy seguro de lo que sucede con la energía gravitacional que resulta de la materia en la pequeña esfera de acreción que colapsa en el BH y la cantidad de tiempo requerida para que la Luna caiga gradualmente dentro del BH.

Nota : si alguien quiere jugar con la idea (mejorarla o desecharla, o irse por la tangente), por todos los medios, adelante.

¿Qué tal una estimación del radio de la esfera de acreción ( R a ) para un nano-agujero negro (nBH) en la Luna?

Como modelo, ¿a qué distancia del nBH un átomo promedio caerá bajo la acción de la gravedad en lugar de mantenerse atado al cristal al que pertenece? (¡Correcto! Eso supone que la Luna es monocristalina, pero pondrá un límite inferior al radio de daño). Asumiré una energía de enlace/átomo de mi b = 10 mi V (el grafeno/diamante tiene una energía de alrededor de 7,9 eV (advertencia de pdf), por lo que estamos dentro del rango) y la masa atómica promedio de la materia en la Luna a 22

mi gramo = γ ⋅ METRO norte B H ⋅ METRO a v gramo R a = mi B

R a 0 = γ ⋅ METRO norte B H ⋅ METRO a v gramo mi b = 3.85 ⋅ 10 − 11 ⋅ 10 18 ⋅ ( 22 ⋅ 1.66 ⋅ 10 − 26 ) 10 ⋅ 1.6 ⋅ 10 − 19 metro = 0.88 metro

Hmmm, no está mal. Un daño macroscópico, pero lejos de un colapso inmediato de toda la Luna. Puede haber algunas ocasiones, al menos en los muy pocos momentos después del inicio.

Al final, cuando la mayor parte del "monocristal" de la Luna está dentro del nBH, el mismo radio de acreción es R a 1 = 3.85 ⋅ 10 − 11 ⋅ 7.35 ⋅ 10 22 ⋅ ( 22 ⋅ 1.66 ⋅ 10 − 26 ) 10 ⋅ 1.6 ⋅ 10 − 19 metro = 64589 metro

Una vez más, no es un caos inmediato total, puede haber algunas posibilidades de una suave perforación de la Luna.

¿Qué pasa con esa energía causada por el colapso de la materia en el nBH?

Dado que la Luna pesa alrededor 10 23 k gramo , es mucho, mucho más que 0.1ppb - más como 10 ppm...
@RadovanGarabik gracias
Entendí que los agujeros negros lo suficientemente pequeños como para emitir una radiación de Hawking notable (0.3 mW es bastante visible, aunque con un pico en UV será más como un pequeño LED de luz negra que un punto de puntero láser) tienen un horizonte de eventos demasiado pequeño para absorben masa más rápido de lo que la pierden a través de la radiación, lo que significa que simplemente orbitará dentro de la Luna, calentando la roca un poco a medida que avanza, calentándose más con el tiempo hasta que la tasa de radiación sea lo suficientemente alta como para "explotar" con exponencial evaporación definitiva.
@ZeissIkon 0.3W es una tasa de pérdida de masa equivalente a... ¿qué?... Δm = P/c^2 kg/s = 3e-4/9e16 = 0.33e-20kg/s. Mientras tanto, el horizonte de sucesos tiene un diámetro de unos 3 nm y una esfera de acreción mucho mayor. Debería haber usado la acreción de Bondi , pero era demasiado perezoso para encontrar la velocidad del sonido en el suelo de la Luna; en cualquier caso, con una masa de 1e18 kg, la esfera de acreción ya es macroscópica. Nota: ese no es un BH solitario, alimentándose del fondo cósmico de microondas.
la pregunta es si esa masa acumulada puede entrar en el horizonte de sucesos en contra de la presión de radiación.
@ths usan una estimación de la esfera de acreción y ven si los 0.3W pueden defenderse. Mi instinto me dice que la esfera de acreción es lo suficientemente macroscópica como para hablar de masas que fallan en kg OoM.
Entonces tienes el problema opuesto: en algún momento, cuando el agujero negro crece lo suficiente, su radiación térmica acumulada comienza a brillar a través de la roca/escombros restantes, y la Tierra tiene un nuevo satélite emisor de rayos X. O bien, lo que queda de la luna, en algún momento, "tiende un puente" sobre la esfera de acreción y la masa simplemente deja de caer en el agujero, dejándote con una luna rocosa (algo cálida, mucho más pequeña) con un perfil de densidad extraño...
@ZeissIkon sí, de hecho. Estoy un poco cansada a altas horas de la noche (de hecho, ya es sábado desde hace aproximadamente una hora), los flujos de energía debido al colapso gravitatorio pueden esperar a que duerma. Puede resultar que no haya una solución suave.
Suave transformación de la Luna en un agujero negro
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