En los primeros días del proyecto Manhattan, hubo un breve temor, basado en algunos cálculos de Edward Teller, de que una bomba atómica incendiaría la atmósfera. Más tarde rehicieron los cálculos y concluyeron que la probabilidad era muy pequeña (algo así como uno en tres millones).
¿Qué pasaría si viviéramos en el universo donde sucedió ese evento improbable, y la prueba Trinity encendió la atmósfera de la manera que predijo Teller?
Como las pobres almas de este universo tuvieron mucha mala suerte, podemos permitirles algo de suerte en el poco tiempo que tienen para salvarse: estar en el momento adecuado en el lugar adecuado, etc. Obviamente, las probabilidades están en contra de la humanidad, por lo que podrían tomar un pequeño descanso aquí y allá, pero asumimos solo una coincidencia espectacular.
EDITAR: Voy a mover ligeramente los postes de la portería aquí (con disculpas a los autores de las respuestas existentes), porque estamos entrando en discusiones sobre la física nuclear, que esperaba evitar.
Así que agreguemos lo siguiente: la prueba provoca una reacción nuclear muy, muy levemente autosuficiente. Técnicamente, esto aumentaría exponencialmente, pero el ritmo es tan lento que el resultado se parece más a un mundo en llamas que a un mundo explotando. ¿Puede algún estadounidense de pensamiento rápido comunicarle a algún indio de pensamiento rápido, antes que el frente de onda del incendio?
¿Hay algún lugar donde las personas con advertencia avanzada puedan aislarse con un suministro de oxígeno y algunas plantas? No hay necesidad de señalar que la supervivencia es muy poco probable, pero con un poco de suerte, ¿hay alguna manera de que podamos salir adelante, o al menos aguantar unas semanas más?
EDIT2 : para ser aún más contundente: esta pregunta no se trata de física, se trata de logística . La prueba Trinity solo nos brinda un punto conveniente en el tiempo (es decir, el nivel de tecnología) y un mecanismo básico para trabajar para establecer los parámetros. La pregunta es, si la atmósfera estuviera en llamas, ¿habría alguna forma de sobrevivir? ¿Cómo sacaríamos el mensaje de América? ¿Cuánto tiempo tendrían las personas en Europa y Asia? Qué estructuras existentes en 1945 permitirían sobrevivir hasta que la atmósfera se hubiera quemado. Si estás en la India y te enteras de que el mundo estará en llamas en una hora, ¿qué medidas debes tomar?
Si se hubiera encendido, habría sido una explosión nuclear que fue, como mínimo , autosuficiente.
Si fuera un poco más que autosuficiente, crecería exponencialmente (tanto en el sentido retórico de "rápido" como en el sentido matemático de duplicar repetidamente su tamaño en un tiempo constante) hasta que se quedara sin combustible.
En cualquier caso, no habría supervivencia de ninguna vida en absoluto. En el caso mínimo, donde solo es autosuficiente, sería más como un incendio permanente que una explosión, pero incluso eso eventualmente convertiría todo el nitrógeno en el aire en oxígeno, sin dejar nada para la vida vegetal.
En el caso más extremo, y dada la rapidez con la que las reacciones nucleares en cadena tienden a duplicar su tamaño, todos los océanos primero hervirían, luego se ionizarían, luego todo el hidrógeno (o al menos los niveles de trazas de deuterio) se fusionarían, y allí no quedaría agua en ninguna parte del planeta.
Si fue lo suficientemente rápido, y si uno de los comentarios de Stephen Hawking en Una breve historia del tiempo es correcto, entonces el planeta podría incluso colapsar en un agujero negro por la fuerza de la explosión:
Tales condiciones podrían ocurrir en una bomba de hidrógeno muy grande: el físico John Wheeler calculó una vez que si uno tomara toda el agua pesada en todos los océanos del mundo, podría construir una bomba de hidrógeno que comprimiría tanto la materia en el centro que una se crearía un agujero negro. (¡Por supuesto, no quedaría nadie para observarlo!)
Para mayor diversión, el descubrimiento de que incluso las bombas de fusión mejoradas con litio pobremente enriquecidas fue mucho después de la prueba Trinity ( Castle Bravo y Castle Romeo fueron más poderosos de lo que los cálculos predijeron de antemano). No lo sabían, pero si hubiera habido una reacción en cadena autosostenida en la atmósfera tan extrema como se temía, los niveles de trazas de litio por sí solos habrían tenido un efecto similar a "toda la corteza de la Tierra ahora está hecho de un explosivo varias veces más poderoso que la misma masa de dinamita". Eso es, ¿cuánto, de 5 a 70 kilómetros de profundidad?
Editar porque la pregunta fue editada:
Debido a que es un escenario contrafáctico de todos modos, puede hacer que el escenario de combustión lenta sea tan rápido o tan lento como desee. Incluso podría hacer que la gente sobreviva en un invernadero sellado ( estilo Biosphere 2 ) construido en la capital del estado local de Albuquerque, después de la detonación, haciendo que el "fuego" nuclear "queme" tan lentamente que la recirculación del combustible de nitrógeno sea más relevante para el mundo agonizante que el avance de la llama.
Luego, puede hacer que las personas almacenen todos los sólidos y líquidos ricos en nitrógeno (por ejemplo, fertilizantes a base de amoníaco) y luego, una vez que el fuego haya consumido su propio combustible, los protagonistas pueden comenzar lentamente a reconstruir el mundo que ahora es solo un poco más. habitable que Marte, una biosfera artificial a la vez.
O, si esto es solo una excusa para un apocalipsis, puede hacerlo lo suficientemente rápido como para que solo una base científica remota en Kerala que resultó ser un clon de Biosphere 2 tenga tiempo de aislarse del mundo.
Edición 2 debido a la edición de la segunda pregunta:
Logísticamente:
Las preocupaciones de "encender la atmósfera" se referían a una reacción química, no nuclear. La reacción del Nitrógeno con el Oxígeno es exotérmica, por lo que en teoría podría ser autosuficiente. Sin embargo, tiene una energía de activación muy alta, por lo que solo ocurre a altas temperaturas (como en los cilindros de un motor de automóvil en pequeña medida). Si el calor se escapa más rápido de lo que la reacción genera más calor, entonces este tipo de fuego se extingue en lugar de propagarse.
Hemos tenido algunos incendios forestales bastante grandes y varias explosiones no nucleares en el rango de kilotones. Sin ignición atmosférica. También hay evidencia geológica de impactos de meteoritos de alto megatoneladas. De nuevo, no hay catástrofe de ignición atmosférica. Así que probaron las bombas. Era tan arriesgado (en ese tema en particular), como las preocupaciones más recientes sobre el LHC. Si pudiera pasar, ya habría pasado y no estaríamos aquí.
Probablemente.
El documento en la publicación vinculada de @Peter es relevante. Muestra que las reacciones nitrógeno-nitrógeno no pueden ocurrir principalmente en virtud de la alta barrera de Coulomb: una energía térmica de 8,6 MeV para superar la barrera equivale a unos absurdos 100 mil millones de K. Es difícil conseguir y mantener partículas a esa temperatura. Incluso las estrellas que experimentan la fusión de silicio el día antes de la supernova solo alcanzan alrededor de 3 mil millones de Kelvin.
A temperaturas tan altas, la pérdida de temperatura por cualquier mecanismo será tan extrema y tan rápida que existe una probabilidad estadísticamente nula de que ocurra una reacción en cadena.
Dada esta parte de la ciencia nuclear, su pregunta no tiene mucho sentido. Para que ocurra una reacción en cadena, una de tres cosas debe ser cierta.
Calculo que Little Boy (15 kT TNT, sobre la energía en Trinity) tiene suficiente energía para elevar solo 1 kg de agua a 100 mil millones de kelvin. Entonces, de alguna manera, debes contener toda la energía de una bomba atómica en 1 kg de agua. Eso no es realmente posible.
Las leyes de la física son diferentes, la barrera de Coulomb para la fusión NN o la sección transversal para la fusión NN son diferentes. Sin duda, esto será más importante en la física estelar que en las bombas nucleares, con efectos desconocidos en el resto del Universo. En cuyo caso, saber si el mundo sobreviviría a una reacción en cadena NN es menos interesante que saber si las estrellas y los planetas podrían formarse.
No hay reacción en cadena.
De cualquier manera, no hay una forma real de responder a su pregunta. Solo basta con decir que dicha reacción en cadena no podría suceder.
Hay una forma en que esto podría suceder: si la Tierra tuviera una pequeña cantidad de hidrógeno > 4% en la atmósfera superior, entonces la parte superior de una explosión nuclear suficientemente grande (por ejemplo, Tsar Bomba 57MT) lo habría encendido.
Los efectos serían muy malos, una tormenta de fuego global que rivalizaría con la del evento KT, un calentamiento de la superficie de más de 100 °C en unos pocos segundos, etc. La buena noticia es que la ebullición repentina de los océanos ayudaría un poco aquí, ya que el enfriamiento ser bastante rápido y, por lo tanto, una vida simple podría sobrevivir. La pérdida de oxígeno aquí sería de alrededor del 10-20% para un evento mínimo que sería extremadamente severo y sofocaría muchas formas de vida en cuestión de horas.
En este caso, la historia alternativa sería que durante la formación inicial de la Tierra, compuestos complejos de metal e hidrógeno quedaron atrapados en formaciones geológicas profundas y luego se calentaron y el H2 se ventiló, por ejemplo, durante una serie de erupciones volcánicas submarinas masivas. De hecho, podemos ver clatratos de metano (CH4), por lo que esto no es del todo inverosímil, ya que el volumen necesario podría ser bastante bajo en términos reales. Los efectos de multiplicación, es decir, la combinación de nitrógeno y oxígeno en nitritos, también aumentarían el daño, pero, irónicamente, esto es solo una versión ampliada de lo que sucede durante los rayos.
PTm
PTm
Enigma Maitreya
PTm
Enigma Maitreya