¿Viabilidad de los metales extraterrestres?

En un universo de ciencia ficción donde el hombre tiene la capacidad de abandonar nuestro sistema solar, ¿serían posibles metales o aleaciones por encima y más allá de los nuestros? ¿O al menos dentro de los límites de una posibilidad razonable? Como el título y la configuración implican, estos metales, por supuesto, estarían entre las estrellas.

Nunca se detalla explícitamente excepto por uno o dos detalles, para evitar la confrontación directa con las leyes de la física. Con esto quiero decir que no hay descripciones largas de página de ellos. Solo una comparación directa con un metal o metales que realmente existen. ES DECIR; dos veces el peso del plomo y por lo demás idéntico. Una décima parte del peso del titanio, con aparentemente todas las bondades del titanio solo que se comporta como el acero. Sólo dos ejemplos. Por supuesto, estos metales variarían desde relativamente comunes para aleaciones como el plomo más pesado hasta raros como dientes de gallina.

Es posible que esto no tenga que ser más que un par de elementos nuevos que podrían usar para aleaciones. Usar aleaciones súper avanzadas para lograr el mismo resultado y, de hecho, podría ser mejor porque no tengo que definir su composición exacta. Un poco más de margen antes de llegar al punto de ignorar la física como lo hace la mayoría de la ciencia ficción hasta un extremo perjudicial. Estoy tratando de evitar arrojar la razón al viento, aunque una suspensión razonable de la incredulidad podría estar bien.

¿Que estas preguntando? within the suspension of disbelief could they exist?Por supuesto. Never explicitly detailed except for a detail or two...Ahora es irrelevante. Siempre puede usar technobabble como nombre de variable para un objeto inexistente. Would such metals be possible or would they break the laws of physics entirely?Dado que no ha definido sino uno o dos detalles, ¿cómo podemos saberlo? the use of alloys might actually be betterque acaba de dejar obsoleta tu pregunta. El modelo SE es una pregunta específica/una mejor respuesta. Haz una pregunta. Se específico. ¿Que estas preguntando?
Lo he reformulado en un intento de aclarar, espero elegir mejor mis palabras esta vez.
DE ACUERDO. Lo hiciste muy bien y te lo agradezco. Me retracté de mi voto cercano y voté para reabrir. Vale la pena señalar que, a menos que vaya por la ruta del material de fantasía (también conocido como kryptonita) donde básicamente no está definido en la Tierra y se describe solo por lo que le hace a Superman, su opción es completar los números en la tabla periódica de elementos . En otras palabras, sus metales deben tener un peso atómico superior a 118 y otras restricciones sobre las que los químicos deberían saber más. ¿Estás buscando ese nivel de detalle? (Es casi obligatorio si se prueba la viabilidad).
El simple hecho de saber que estaría directamente en contra del periódico es una respuesta en un formulario. Eso deja ignorar la física o una aleación no especificada/mayor refinamiento como las únicas dos opciones. Y si el mayor refinamiento fue transmitido por extraterrestres, esa sería la razón por la que se los conoce informalmente como metales estelares.
Es posible que encuentren algo de la isla estable si encuentran los restos de un fenómeno natural lo suficientemente extraño. Sin embargo, no estoy seguro de si algo en la isla es un metal. . en.wikipedia.org/wiki/Isla_de_estabilidad
¿No se podría hacer un movimiento manual con átomos hechos de bariones exóticos?

Respuestas (7)

Como han dicho las otras respuestas, solo con materiales naturales puros, no.

Pero, ¿por qué limitarse a los materiales naturales?

De Wikipedia :

Un metamaterial es un material diseñado para tener una propiedad que no se encuentra en los materiales naturales... Los metamateriales derivan sus propiedades no de las propiedades de los materiales base, sino de sus estructuras recién diseñadas. Su forma, geometría, tamaño, orientación y disposición precisas les confieren sus propiedades inteligentes capaces de manipular las ondas electromagnéticas: bloqueando, absorbiendo, mejorando o doblando las ondas, para lograr beneficios que van más allá de lo que es posible con los materiales convencionales.

Por ejemplo, Vantablack es una superficie de nanotubos alineados verticalmente que prácticamente no reflejan la luz. Los metamateriales acústicos pueden bloquear el sonido mientras permiten el paso del aire.

Tus astronautas-mineros no están cavando a través de la roca en busca de materiales naturales: están recolectando los abundantes materiales fabricados por una raza alienígena extinta hace mucho tiempo, cuya tecnología estaba diez mil años por delante de la nuestra.

No sabemos por qué se extinguieron, pero el clima de su planeta significa que sus vastas metrópolis están sorprendentemente bien conservadas. Ciertamente no sabemos cómo fabricaron sus edificios altos como rascacielos que no bloquean las señales de radio, o los metales ligeros como plumas que hicieron sus máquinas voladoras. No sabemos por qué sus herramientas de corte nunca pierden el filo de la navaja, o cómo sus taladros de minería son diez veces más duros que el diamante. El material superconductor en sus extraños vehículos levita cuánticamente sin sobreenfriarse, y no podemos explicarlo.

Tal vez descubramos sus secretos en los próximos siglos, pero hasta entonces, no podemos hacer nada ni siquiera parecido. En cuanto a usted, el autor, ciertamente no tiene que explicar cómo funciona ninguna de estas aleaciones. Sería extraño si pudieras.

¡Respuesta asombrosa! Realmente no había pensado en eso.
¿Crees que los pantalones de baile de esa raza alienígena extinta hace mucho tiempo podrían quedarme bien? ¿Y tal vez algunos todavía están en las ruinas sin arruinar? ¡Porque piensa en lo increíble que sería mi baile con esos pantalones geniales!

No, no hay lugar en la tabla periódica.

Una imagen que representa la tabla periódica de elementos. https://www.bbc.co.uk/news/science-environment-47008289

Como puede ver en la imagen, cada elemento tiene un número atómico que va del 1 al 118. Sin embargo, no hay espacio para que los números vayan entre Hierro (FE número 26) y Tungsteno (W número 74), todos los números atómicos los números representan otros elementos conocidos.

Si bien técnicamente hay más espacio después del número 118, desafortunadamente para usted es muy poco probable que el elemento sea estable o tenga las propiedades deseadas. Además, es posible que ni siquiera conozcamos su estado de la materia. Al contrario de lo que se enseña en las escuelas, en realidad hay 6 estados de la materia: sólido, líquido, gas, plasma y otros dos (no sé los dos últimos porque tienen nombres excepcionalmente largos y difíciles de recordar). De todos modos, eso no viene al caso, mi punto es que incluso si descubrimos un material similar al que usted describe, es probable que sea inestable, radiactivo y que ni siquiera sea sólido a ninguna temperatura utilizable.


Sin embargo, es posible que pueda utilizar nanomateriales

Hace un par de años visité un laboratorio donde los científicos buscaban aplicaciones prácticas de nanomateriales. Cuando los elementos conocidos se reducen al tamaño de nanopartículas, pueden comportarse de manera muy diferente a como lo hacen cuando hay grandes cantidades de material. Por ejemplo, descubrieron que cuando el oro se reduce de tamaño, cambia de color y finalmente se vuelve invisible.

Los usos eventuales de esta investigación fueron ayudar a crear nanotecnología. Los investigadores allí, nuevamente usando oro para sus ejemplos, afirmaron que al usar nanopartículas de oro, podría crear una computadora que fuera plana pero podría levantarla, doblarla alrededor de su muñeca y aún funcionaría. El propósito de esto sería crear algo como un reloj inteligente o un teléfono en su brazo (similar a la Omni-herramienta de Mass Effect). Hubo otras aplicaciones de estos materiales, como la creación de nanomáquinas para administrar medicamentos en el torrente sanguíneo o para combatir infecciones (similar a cómo lo hacen los glóbulos blancos).

Aplicando esto a su pregunta, puede ser posible usar nanopartículas de elementos existentes para crear materiales altamente avanzados. Incluso podría crear una aleación basada en nanopartículas para crear el material que desea.

Hay artículos científicos que afirman que puede haber otras mesetas estables en muchos cientos de protones.
@Andrey Cierto, pero, como digo, es poco probable encontrar uno adecuado, incluso si existen. Hasta el momento, no creo que haya ninguna evidencia concreta de esto, ya que tales elementos aún no se han descubierto. Aunque sí podríamos hacer una conjetura sobre cuáles serían las propiedades de tales elementos, hasta que se descubran, no hay forma de probar que esas conjeturas son correctas.

Probablemente no existirían, pero podrías salirte con la tuya con uno o dos.

El problema radica en la tabla de Mendeleev: todas las sustancias se definen por el número de protones Z en su núcleo, y sabemos qué sustancias se crean con N protones, con N entre 1 y 115. También sabemos que, más o menos, más allá de cierto punto, el núcleo del átomo crece demasiado para que la fuerza nuclear fuerte pueda mantenerlo unido.

Entonces, más allá de cierta Z, los átomos son inestables; y con Zs más bajas, sabemos lo que obtendríamos y no es ninguna "estrella de metal". En otras palabras, su estrella de metal no tiene "ranura" donde podría existir.

Sin embargo, parece haber una "isla de estabilidad" con sustancias que no se autodestruyen casi instantáneamente, sino que duran algunas fracciones de segundo antes de desintegrarse.

Por lo tanto, podría postular otra isla de estabilidad, con Z más allá de 130 (digamos), donde las "propiedades geométricas" imprevistas y no necesariamente explicadas permiten que una o dos sustancias sean casi indefinidamente estables. Es casi seguro que estas sustancias serían metales, increíblemente densos, más que el plomo o el uranio, posiblemente más que el osmio; Conductores de electricidad suaves y maleables, decentes.

La razón por la que solo existen en el espacio exterior es que la energía requerida para crearlos es inmensa , incluso más que los metales pesados. Estos "metales superpesados" requieren que se cree una explosión de hipernova en una cantidad significativa.

Sin embargo, un uso relevante de tales metales está menos claramente diseñado. Necesitas algo que solo el phlebotinum alienígena puede hacer, algo extremadamente valioso, lo suficiente como para lanzar miles de naves estelares para minarlo desde lugares remotos y hostiles.

Tal vez alguna propiedad química extraña, quién sabe, un catalizador con la capacidad de transferir energía eléctrica en fase directamente a enlaces químicos precisos y personalizados. Esta podría convertirse en la forma más fácil de limpiar una atmósfera terrestre contaminada, precipitando óxidos de carbono y nitroso/azufre (imagínese un tamiz a través del cual fluyen libremente enormes cantidades de aire, mientras arroja silenciosamente un polvo impalpable de diamante negro, hollín o fullereno que se filtra fregado).

O podrían tener una resistencia a la tracción increíble e inexplicable (ya sea solos o en combinación con, digamos, nanotubos de carbono). Esto los haría increíblemente valiosos para la construcción de ascensores espaciales, que a su vez permiten lanzamientos espaciales económicos (piense en 100x o incluso 1000x) y respetuosos con el medio ambiente (esto sucede en Spinneret de Timothy Zahn ) .

O podrían ser el componente esencial de los resonadores cuánticos de Goldberg , dispositivos capaces de medir y transferir cantidades de energía precisas, diminutas y controladas en un radio de un pie más o menos. Junto con una computadora lo suficientemente poderosa, estos dispositivos pueden, en pocas horas o días dependiendo del volumen tratado, curar no solo el cáncer sino también la vejez (serían una versión miniaturizada de los efectores de la Cultura de Iain M. Banks, capaces de manipular materia a nivel atómico hasta la cuarta dimensión). La duración de un tratamiento (necesita reescribir billonesde células en un cuerpo) significaría que la única forma práctica de procesar a más personas durante su vida sería construir más dispositivos, pero para hacerlo necesita metal espacial para los "cabezales de grabación". Incluso los metales raros de la Tierra no permiten la precisión requerida, lo que hace que las máquinas valgan miles de millones y sus servicios se subastan al mejor postor (algo vagamente parecido a esto, menos el metal espacial, ocurre en el vuelo STAR de EC Tubb ) .

Otras posibilidades: ¿tiene que ser un metal? ¿O un hecho "natural"?

El hierro del espacio no puede ser diferente del hierro de la Tierra porque el hierro es hierro en todas partes (esta es la premisa de "Omnilingual" de H. Beam Piper).

Pero los materiales compuestos pueden existir en una variedad mucho mayor de configuraciones, algunas de las cuales podrían no existir en la Tierra. Entonces, por ejemplo, el espectro de radiación de un sol lejano podría transformar el algodón común en algún material exótico, demasiado costoso para reproducirlo de otra manera (esta es The Currents of Space de Isaac Asimov ).

O drogas. Mucho margen de maniobra allí.

No es necesario ir más allá de la tabla periódica y las leyes de la física. Simplemente cambie el entorno para obtener algunos ejemplos exóticos interesantes:

  1. Metales que existen en la Tierra en estado puro solo como curiosidades porque se corroen rápidamente o explotan al entrar en contacto con el oxígeno o el agua: sodio, calcio, potasio, rubidio, etc. En atmósfera inerte o en el vacío pueden persistir de forma natural. El calcio sería utilizable como conductor ligero (tiene una mejor relación conductividad/peso que el aluminio). También hay una interesante aleación de sodio y potasio (NaK) que es líquida a temperatura ambiente.
  2. Muchos elementos no metálicos, o incluso moléculas como el agua, tienen forma metálica a presiones extremas, como en el interior de los planetas gigantes gaseosos.
  3. El tecnecio es un metal que no existe naturalmente en la Tierra porque se descompone en millones de años. Solo fue hecho por el hombre y no es práctico hacer grandes cantidades. Pero los exploradores interestelares podrían llegar a lugares enriquecidos por la reciente explosión de supernova donde podría extraerse. Se encontró que confería al acero resistencia al agua de mar si se añadía en pequeñas cantidades.

Si y no.

No. Los elementos definidos en la tabla periódica de elementos van a ser bastante universales y no vas a encontrar un nuevo elemento mágico como el que has descrito. El hecho de que sea una ubicación diferente en el espacio no permite que desafíe las leyes de la física (a menos, por supuesto, que nuestra interpretación de las leyes de la física sea incorrecta).

Sí. La situación más probable es que las especies alienígenas usen súper permisos y cerámicas con las que aún no nos hemos topado. Hay un sinfín de mezclas y combinaciones que se pueden crear y que simplemente no hemos probado todavía. Una vez identificados y creado un método de construcción adecuado, simplemente se integrarían en la sociedad como cualquier otro material nuevo. Por ejemplo, hormigón armado, plásticos, metales

mágico sí. Por supuesto, es totalmente posible usar magia o fantasía para crear supermetales. Muchos mundos ya hacen esto porque sigue un proceso de pensamiento muy simple. Si el hierro es +1, entonces el siguiente metal es +2, luego el siguiente +3, el siguiente +4 y así sucesivamente. Una secuencia lineal de metales progresivamente más poderosos que no existen en la tabla periódica, está hecha por científicos dudosos que no documentan ni registran su trabajo y aparentemente tienen fondos infinitos sin supervisión. También les gusta profundizar en los elementos místicos, como el corazón de una estrella (¿Hidrógeno o Helio?) o meteoros del espacio exterior (Adamantium), o algún nombre químico mumbo jumbo. Los elementos mágicos no tienen leyes que los restrinjan. Todo depende de cuánto esté dispuesta a aceptar la audiencia, lo que en algunos casos da como resultado que las galaxias se utilicen como estrellas arrojadizas.

Si se permite que su material sea radiactivo, aún podría ser compatible con la suspensión de la incredulidad postular la existencia de algunos núcleos de islas de estabilidad que no se observan en el sistema solar hoy en día porque tienen vidas medias del orden de unos pocos millones de años Se podría postular que las supernovas producen regularmente pequeñas cantidades de tales elementos y que se pueden extraer en sistemas solares jóvenes que se formaron a raíz de una supernova reciente. No soy astrónomo, pero no creo que las propiedades espectrales de la isla hipotética de elementos de estabilidad se hayan limitado lo suficiente como para que el análisis espectral de los restos de supernova lo descarte. También supondría que si las tasas de producción de tales núcleos son razonablemente bajas,

Además, además de los metamateriales tecnológicos alienígenas que se han mencionado en otra respuesta, es perfectamente posible imaginar que una biosfera alienígena produciría materiales que no podemos reproducir artificialmente y que no podemos cultivar los organismos que fabrican estos materiales en la Tierra. Por ejemplo, puede ser que las criaturas constructoras de arrecifes de Ong'azur solo crezcan en su océano nativo con un ciclo día/noche de 30 horas a una temperatura de 200° C con el océano líquido por una presión atmosférica de 100 bar. . En ese caso, es posible que podamos estudiar algunos especímenes en la Tierra en un laboratorio, pero ciertamente no a la escala necesaria para cosechar comercialmente sus preciosas conchas.

(Todavía tendría que hacer que los viajes espaciales/minería en Ong'azur sean muy baratos o que el material sea muy valioso para que esto sea creíble. Pero este es un problema aparte).

Tal vez, dependiendo de lo mucho que quieras tu ciencia

Tomando como base una de mis otras respuestas, podría evitar esto extendiendo la Tabla Periódica a la tercera dimensión. Tienen una rara y exótica formación de quarks que pueden tomar el lugar de un protón en el núcleo del átomo. Esa partícula (llamémosle deión) tiene la misma carga que un protón, pero una masa diferente, y puede tener otras interacciones diferentes (tiene masa pero la gravedad no tiene efecto, absorbe fotones y emite algo más, etc.). Y cuantos más deiones tenga un átomo en lugar de protones, mayor será el efecto.

En cuanto a la procedencia de los deiones, podría agitarlo con la mano o inventar una rara interacción (cuando un filamento cuántico cargado y un agujero negro de entre quince y dieciocho masas solares se aman mucho, se dan un abrazo especial... ).