Tecnología sin elementos más pesados

Voy a ver algunas de las principales tecnologías y ver si se pueden hacer sin metales más pesados ​​que el silicio (supongo que el sodio, el cloro y otros minerales biológicamente necesarios todavía existen, solo porque los necesitamos para vivir). . Ver bombas de sodio-potasio . También voy a suponer que no ocurren en depósitos cosechables, por lo que solo podemos obtenerlos con fines biológicos).

• Fuego:$\checkmark$La vida realmente necesita las cosas en la parte superior derecha de la tabla periódica, así que creo que tendríamos muchas cosas para quemar.
• Arcilla cocida:$\checkmark$Esto se usó para ollas, que nos ayudaron a almacenar comida y agua. También nos ayuda a hacer pizzas súper buenas.
• Cuchillos:$\checkmark$ La obsidiana se usaba a menudo para cuchillos. Los cuchillos de cerámica también podrían funcionar, pero no los que vemos hoy. El aluminio podría funcionar, pero la obsidiana es mejor que el aluminio para esto.
• Ruedas:$\checkmark$¡Ruedas de madera!
• Ábaco :$\checkmark$En su mayoría están hechos de madera.
• Reloj de sol:$\checkmark$
• Vidrio:$\checkmark$Mientras haya sílice,$SiO_2$, estamos listos para el vidrio
• Cámara oscura:$\checkmark$Esto representa un avance importante en la óptica. Combine esto con un vidrio y obtendrá una base para la óptica. Esto abre el camino para telescopios y microscopios.
• Imprenta :$\checkmark$Puedes hacer esto de madera. El tipo necesitaría un reemplazo frecuente.
• Navegación Náutica:$\checkmark$ La navegación polinesia podría usarse con seguridad . Los astrolabios suelen estar hechos de metal, como urdimbres de madera. Si puede proteger su astrolabio de madera para que no se deforme, podría tenerlo. Por supuesto, puedes hacer pedacitos de aluminio, ya que no experimentan grandes cantidades de estrés.
• Taladros y otras herramientas :$\checkmark$usando obsidiana, dientes, cuero y madera, puedes hacer taladros y otros artículos. Sus partes se desgastarían rápidamente, pero podría suceder. También puede usar aluminio e intentar templarlo con aleaciones para endurecer los bordes.
• Pólvora:$\checkmark$ Aquí está la lista de los ingredientes básicos para la pólvora negra. Si permitimos el potasio, estamos ahí. También podrías usar nitrato de litio .
• Steam Engine: Tal vez , ya que necesitamos una buena cámara para mantener el vapor que permita calentarlo. Los metales cumplen muy bien este papel, pero la madera y otros materiales orgánicos no. Sin embargo, podrías usar aluminio.
• Generación de electricidad: probablemente no Realmente dependemos de los imanes para generar electricidad. Puedes hacer una celda solar con Si y C , pero no sé cómo transmitirías la corriente sin Grafeno (o Aluminio ), cuál sería tu mejor opción. El aluminio sería excelente para transferir corriente, pero no es magnético, por lo que no podría usarlo como imán.
• Computadora: Tal vez . Las computadoras mecánicas existen, pero tienden a depender de piezas metálicas ajustadas. La madera puede funcionar, pero requeriría un ambiente muy controlado, por lo que el aluminio sería una mejor opción.
• Semiconductores : tal vez Dado que la mayoría de los semiconductores son en su mayoría de silicio y algunos están hechos de materiales orgánicos, podría tener semiconductores.

Voy a parar allí. Ninguna electricidad daña mucho a la tecnología moderna.

Supongo que un mundo así tendría niveles similares de experiencia en biología, menos en química y ciertamente menos en física. Los campos , como los que se utilizan para modelar la luz, estarían muy poco desarrollados. Claro, la gente se confundiría con la propiedad de onda y partícula de la luz. Sin embargo, el concepto de campos no se desarrolló hasta que la gente realmente estudió las fuerzas de Coulomb. Hubo un punto en el que la gente pensaba que la física clásica cubría todo . La mayoría de las cosas que la gente descubrió que los clásicos no podían explicar se descubrieron porque estaban trabajando en cosas que prácticamente requieren metales, como imanes, aspiradoras , máquinas de vapor y perforaciones en cañones...

No habría radiografías para su médico, ni radios, ni caballeros de brillante armadura. Un mundo radicalmente diferente, pero muchas cosas aún se desarrollarían y conocerían.

Jared Diamond, autor de Armas, gérmenes y acero , puede argumentar que nunca habríamos despegado en avances tecnológicos porque nos falta acero. Su teoría nos situaría como una sociedad muy agraria sin suficientes metales. Esto impediría el desarrollo de muchas otras tecnologías.

Por suerte esto no depende enteramente de la masa.

¿Qué perdemos?

Si no hubiera un Bombardeo Pesado Tardío (LHB, por sus siglas en inglés), la corteza terrestre estaría bastante desprovista de los llamados elementos siderófilos . Esto es una lástima, hay algunos elementos buenos en esa lista, incluidos el oro, el cobalto, el hierro, el iridio, el manganeso, el molibdeno, el níquel, el osmio, el paladio, el platino, el renio, el rodio y el rutenio. Todavía tendríamos algunos de estos en la superficie, solo que tendríamos muchos menos. La Tierra todavía es bombardeada con rocas espaciales, el LHB fue solo una parte significativa de ese bombardeo durante los últimos cuatro mil millones de años.

Es difícil decir cuánto de lo que tendríamos o cómo la abundancia afectó la abiogénesis o la evolución de la vida. Entonces, supondremos que la vida aún se desarrolló de la misma manera, pero no tendríamos los ricos depósitos que tenemos ahora.

¿Entonces que tenemos?

Todavía tendríamos elementos litófilos y, en menor grado, elementos calcófilos . Algunos de los metales que obtendríamos son aluminio, tungsteno y titanio en cantidades decentes. Conseguiríamos un poco de cobre, plomo y estaño. No es un mal comienzo, nos lleva a través de la edad de bronce. La edad de hierro sería un problema. Debido a que nuestra propia línea de tiempo se detendría en la prehistoria, es bastante difícil decir a dónde habrían ido los humanos desde allí.

Me parece poco probable que descubramos el refinamiento del aluminio, el tungsteno o el titanio sin las herramientas y los conocimientos desarrollados durante nuestra experiencia colectiva con el hierro. Esos son metales difíciles de refinar en comparación con el hierro.

Tecnología

La tecnología que seríamos capaces de desarrollar entonces serían cosas que apenas consideramos tecnología. Cosas como lanzas, hachas, tazones y otras herramientas de cocina. Tendríamos ruedas y fuego. Tendríamos algunas herramientas para trabajar la madera y la piedra. Tendríamos hormigón, pero no tendríamos un gran método de refuerzo. Tendríamos vidrio, aunque no sería de muy alta calidad.

Una vez más, estas son todas las cosas que la gente moderna no suele considerar tecnología. Aunque tuviéramos los elementos para hacer cosas como microchips, no pudimos desarrollar la infraestructura requerida.

Sería un mundo simple.

La respuesta de Samuel es correcta, no es que no haya elementos más pesados ​​​​que el silicio; todavía habría mucho y la vida funcionaría bien, pero el hierro, el níquel y el oro serían cosas muy, muy raras, cosas que obtendríamos principalmente de los meteoritos, en lugar de extraerlos de la tierra.

Sin embargo, la idea de que no tendríamos tecnología o que la tecnología no se desarrollaría no es algo con lo que esté de acuerdo. La tecnología se desarrolla como lo hace porque se considera que es la mejor y más económica forma de hacerlo en el momento en que se desarrolla. Entonces, las cosas ciertamente serían muy diferentes, pero solo porque las cosas no puedan ser como las tenemos no significa que no se pueda hacer.

Cabe señalar que Mesoamérica y el suroeste de Estados Unidos realmente no usaron mucho el metal, excepto como decoración antes del intercambio colombino. Lo cual podemos menospreciar, pero los Atlatl pudieron perforar la armadura de los españoles, y las hojas de obsidiana son en realidad más afiladas que el acero inoxidable http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1273673/ Además, incluso el punto sobre los taladros es incorrecto, ya que Mesoamérica hizo obras de arte con piedra que no se puede moldear con herramientas de hierro, lo más probable es que hicieran perforaciones abrasivas a través de un taladro de arco y arena; no hay nada que desgastar en absoluto.

Los canales en los EE. UU. (y en la región maya durante el período clásico) en realidad durante un tiempo pudieron funcionar mejor que los primeros ferrocarriles; obviamente no habría ferrocarriles de hierro, y los de bronce en realidad no funcionarían tan bien.

Dado que todavía hay cobre y estaño, en realidad habría bronce y podría haber electrónica; y con la electrónica y la electricidad llegan los elementos litófilos como el Aluminio. Por lo tanto, aún podría desarrollarse alguna tecnología, pero cómo llegar allí, cómo se desarrolla y cómo se ve sería muy diferente de lo que estamos acostumbrados.

Bueno, considerando el fósforo, el cloro, el potasio y el calcio solo por nombrar algunos que necesitamos para nuestra biología, ciertamente seríamos muy diferentes. También usamos hierro en nuestra sangre y el yodo ayuda a la buena salud.

Entonces, para empezar, probablemente no seríamos lo que somos si los elementos más pesados ​​fueran demasiado escasos.

Pero lo habríamos tenido mucho más difícil sin los metales para aumentar nuestra construcción de herramientas. Probablemente nos hubiéramos quedado atrapados con muchas herramientas de granito aumentadas por herramientas de vidrio (incluida la obsidiana, el vidrio volcánico)

Como señaló bowlturner, usamos muchos elementos pesados ​​en nuestra propia biología, aunque en pequeñas cantidades. Sinceramente, dudo que la vida compleja pueda evolucionar sin nada más alto que el silicio, pero, por supuesto, no estoy seguro: de ninguna manera soy biólogo.

Suponiendo que sea posible, una especie podría salirse con la suya construyendo cosas con alótropos de carbono . Tendrían que llegar de alguna manera al punto en el que pudieran cambiar y formar esos casi a voluntad, pero eso podría desarrollarse con el tiempo; podrían comenzar con esos temprano si no tienen metales con los que trabajar.

El grafeno es extremadamente fuerte y se puede usar en lugar de metales donde se requiere resistencia a la tracción (pero no se puede usar para construir fácilmente, por ejemplo, una pared). El grafito es un conductor y presumiblemente podría usarse en lugar del cobre. El diamante es un buen aislante. Eso le brinda la mayoría de los conceptos básicos para comenzar la tecnología industrial al menos.

El problema no sería la tecnología en sí, sino el escalamiento de esa tecnología. Con suficiente hierro para la experimentación a pequeña escala, aún puede descubrir el electromagnetismo, simplemente no puede construir ciudades enteras con ese material.

Eso realmente no se convierte en un problema hasta la revolución industrial; antes de eso, el metal era raro y costoso de todos modos.

• Energía de vapor: una caldera de ladrillo debería funcionar. Probablemente más grande y más pesado de lo que puedes construir con metal, y probablemente más lento si las partes adjuntas no son tan fuertes como el acero, pero aun así te permite construir fábricas sin necesidad de una conexión mecánica directa a un río.

• Ferrocarriles: rieles de madera u hormigón. Mantenerlos en buen estado apestará, pero la alternativa es más costosa que construirlos con oro macizo. Los trenes son lentos y no pueden transportar tanto como en la Tierra, pero lo hacen mejor que un caballo, por lo que aún funciona.

• Electricidad - Se pueden fabricar baterías, celdas solares y termopilas sin elementos más pesados. No tiene la opción de girar imanes permanentes, pero las bobinas de aluminio funcionarán lo suficientemente bien.

• Armas: los cañones de madera no son buenos, pero afortunadamente el enemigo tampoco tiene acceso al hierro.

Siempre que tenga muchos metales más livianos como el aluminio, tendrá un sustituto directo adecuado para el hierro en la mayoría de los usos: la civilización avanzada puede desarrollarse normalmente. Si no, las cosas serán bastante diferentes, aunque no necesariamente menos avanzadas. Todavía hay electricidad disponible, pero no hay grandes centrales eléctricas ni líneas de transmisión de alto voltaje. Puede tener computadoras que funcionen con baterías, pero la iluminación sigue siendo de gas y las fábricas todavía usan máquinas de vapor en lugar de motores eléctricos. Sin automóviles o edificios muy altos, las ciudades se verían muy diferentes.

Incluso si la mayoría de las cosas son posibles a través de la sustitución directa, habría muchas pequeñas diferencias en la tecnología utilizada. Algunas cosas probablemente se desarrollarían antes: no tiene la opción simple de usar solo hierro, por lo que las soluciones más complejas se vuelven económicamente viables. Por ejemplo, toda su armadura está hecha de capas de papel, y después de más o menos un siglo de tratar de mejorar el pegamento que la mantiene unida, termina con algo muy parecido a los compuestos modernos, que resulta ser un cañón más fuerte que los troncos de los árboles. Tu enemigo está usando...

Para llevar eso aún más lejos, descubrir que la mayoría de los asteroides están hechos de un material industrial increíblemente raro y costoso sería un incentivo bastante fuerte para ir al espacio.