Zunächst einige Probleme.

Ihre BFG ist nicht groß genug.

Würde das nicht bedeuten, dass diese Waffe jeden Planeten in der Galaxie zerstören könnte?

Kommt drauf an was du mit "zerstören" meinst.

Ein 1.000-Tonnen-Projektil bei 0,9 °C entspricht etwa 1e23 J. Das ist viel, es ist etwa 1/4 der Energie des Meteors, der die Dinosaurier getötet hat, aber der Aufprall wird nicht „ mehr Energie freisetzen als eine Materie/Antimaterie-Reaktion mit demselben Masse “. Es ist ungefähr dasselbe.

Von einem Dinosaurier-Killer geschlagen zu werden ist schlimm, aber es wird den Planeten nicht zerstören. Eine Zivilisation, die so weit fortgeschritten ist, dass es sich lohnt, 1e23 J darauf zu verwenden, kann sich erholen und zurückschießen . Wir werden dazu kommen.

Sie können das Ding natürlich mit so viel Energie aufpumpen, wie Sie möchten. Bei 0,999c sind es 2e24 J, aber es ist immer noch kein Planetenknacker. Eher wie eine große ökologische Katastrophe.

Tut mir leid wegen deiner Atmosphäre.

Abfeuern einer 1.000 Tonnen schweren „Kugel“ mit relativistischer Geschwindigkeit aus der Atmosphäre in den Weltraum

Diese 1000-Tonnen-Kugel muss durch Ihre Atmosphäre pflügen und Luftwiderstand hinzufügen, ihre Endgeschwindigkeit verringern und die Menge an Energie, die Sie zum Abfeuern benötigen, erheblich erhöhen.

Schlimmer noch, es wird die Atmosphäre komprimieren und erhitzen, wodurch ein riesiger Feuerball am Startplatz entsteht, der Ihrem eigenen Planeten großen Schaden zufügt.

1e23J entspricht ungefähr einer Woche Sonnenlicht für die Erde. Ein Schuss wird Wettermuster stören. Feuern Sie ein paar davon ab und Sie kochen Ihren Planeten.

Das erste Opfer des BFG werden diejenigen sein, die es feuern. Dies muss auf einem Mond ohne Atmosphäre oder im Weltraum erfolgen.

Wie bekommt man das so schnell hin?

Angenommen, Sie haben die Energie, und wir sprechen von Energieniveaus der "Zivilisation des Typs II" , wie wenden Sie sie auf das Projektil an, ohne es auszulöschen? Dies ist das grundlegende Problem einer Railgun. Wie beschleunigt man ein Objekt auf relativistische Geschwindigkeiten, bevor es das "Fass" verlässt?

Sie könnten den Lauf länger und länger und länger machen, aber bei 0,9 ° C wird dieses Ding den Durchmesser der Erde in 47 ms erreichen. Nicht viel Zeit, um Energie aufzubringen.

Verwenden Sie besser einen Ringbeschleuniger. Im Grunde ein riesiger Zyklotron-Teilchenbeschleuniger . Das Projektil dreht sich immer schneller um den Ring und wird von starken Magneten im Ring gehalten. Wenn es seine Endgeschwindigkeit erreicht hat, lösen sich die Magnete und es fliegt davon.

Dies würde noch mehr Energie erfordern, um das Projektil während seiner Beschleunigung im Ring zu halten. Je größer der Ring, desto weniger Energie ist erforderlich. Also bauen wir einen großen Ring.

Jeder wird zurückfeuern

Das Problem mit einer reinen Kinetik ist, dass jeder, der getroffen wird, es direkt zu Ihnen zurückverfolgen kann. Und sie werden sauer sein. Und sie werden alles, was sie übrig haben, auf dich werfen. Wie zuvor sind dies die Energieniveaus der Typ-II-Zivilisation. Vermutlich sind Ihre Feinde auch Typ-II-Zivilisationen, die einer solchen Investition würdig sind, was bedeutet, dass sie mehr als einen Planeten haben und Möglichkeiten haben, Sie zurückzuschlagen.

Selbst wenn sie es nicht tun, werden alle anderen wahrscheinlich sauer sein und kommen, um diese Bedrohung für die Galaxie zu zerstören.

Der große Falkenring

Das kann nicht in einer Atmosphäre sein. Es muss riesig sein. Es braucht enorme Mengen an Energie. Es braucht Zeit zwischen den Schüssen, um Energie zu sammeln und das Projektil zu beschleunigen.

Wählen Sie einen großen Mond ohne Atmosphäre und bauen Sie den Ring auf der Oberfläche (es stellt sich heraus, dass dies nicht funktionieren wird, siehe unten). Wie andere bereits betont haben , benötigen Sie mehrere Ringe, um auf alle Punkte am Himmel schießen zu können. Es in die Umlaufbahn zu bringen, hilft nicht. Bauen Sie den Mond selbst nach Material ab. Bringen Sie Solaranlagen in die Umlaufbahn, um alles mit Strom zu versorgen, möglicherweise sogar einen Dyson-Schwarm um den Stern.

Die Energiemenge, die benötigt wird, um das Projektil in der Ringbahn zu halten, hängt von seiner Zentripetalkraft ab . Die Formel für die relativistische Zentripetalkraft lautet

y ist der Lorentzfaktor ,$1/\sqrt{1 - v^2/c^2}$. Dies erklärt relativistische Geschwindigkeiten.

• v = Geschwindigkeit, letztlich 0,9c
• m = Masse des Projektils, 1000 kg
• y = der Lorentz-Faktor, ~2,3 bei 0,9c
• r = Radius des Rings

Die Kraft, die erforderlich ist, um das Projektil auf einer Kreisbahn zu halten, ist umgekehrt proportional zur Größe des Rings. Verdoppeln Sie die Größe des Rings, halbieren Sie die Kraft, die erforderlich ist, um das Projektil auf einer kreisförmigen Bahn zu halten.

Beginnend mit dem Radius des Erdmondes, 1,7e6 m, erhalten wir$F = 1000 kg * (0.9c)^2 / 1.7e6m$oder etwa 1e14 N. Das ist viel. Eine Saturn-V-Rakete sendet etwa 1e7 N aus. Wir können dies jedoch verkleinern, indem wir den Ring vergrößern. Stellen Sie es auf die Erdumlaufbahn, 1 AE, und wir sind auf 1e9 N gesunken. Unter der Annahme, dass die Kraft über 1 m ^ 2 ausgeübt wird, ist dies 1 GPa innerhalb der Streckgrenze von Stahl.

Stärkere und exotischere Materialien wie Graphen mit einer Zugfestigkeit von etwa 100 GPa würden einen Ring von 0,01 AE oder „nur“ 1,5e6 km ermöglichen. Sci-Fi-Materialien würden es noch kleiner machen.

Legen Sie es in ein System, das für Sie nicht besonders wichtig ist, denn dort wird jeder Ihren Schuss zurückverfolgen, und dort wird jeder seinen Zorn lenken. Der Ring muss nicht die Sonne umkreisen, er könnte sich an einem stabilen Lagrange-Punkt befinden .

Ich kann gar nicht genug betonen, wie groß das Projekt ist, selbst für eine Typ-II-Zivilisation.

Die BFG braucht Big Falcon Power.

Wir können die beteiligten Kräfte für die Zyklotronkanone bei maximaler Geschwindigkeit berechnen. Die Kraft, die erforderlich ist, um ein nicht-relativistisches Projektil im Ring zu halten, ist F = mv^2/r. Für Ihr 1000-Tonnen-Projektil bei 0,9 ° C auf etwas wie dem Erdmond sind es etwa 5e16 N: viel. Um dies ins rechte Licht zu rücken: 5e16 N ist das Äquivalent dazu, alles, was die Menschheit jemals geschaffen hat, in 1 Sekunde um 1 Meter nach oben zu heben. Und das vor relativistischen Überlegungen.

Abgesehen von der Frage, wie Sie ein mondseitiges Zyklotron bauen, das einer Kraft von 5e16 N standhalten kann, muss etwas sehr, sehr Großes dies antreiben. Dies ist nicht nur eine große Investition Ihrer Zivilisation, sondern auch anfällig für Angriffe und während des Baus. Sie müssten so tun, als wäre es eine Art ziviles Projekt.

Aber sobald es abgefeuert ist, ist Ihre Deckung aufgeflogen und es ist verwundbar. Wie eine Atomwaffe ist ihre Rolle ein Gleichgewicht des Schreckens. Sobald Sie es verwenden, geht sein Wert, sich selbst zu schützen, verloren.

Wie schnell kannst du wieder schießen?

Dieses Ding braucht enorm viel Energie. Und es braucht Zeit, um das Projektil zu beschleunigen. Und die Vorrichtung könnte beim Abfeuern beschädigt werden. Wie oft kann man damit feuern?

Dies liegt weitgehend bei Ihnen. Sie können die Zahlen für Ihre Geschichte anpassen. Wenn es einmal im Jahr ist, dann können sie vielleicht 4 oder 5 Schüsse auf einen nahen Nachbarn abgeben, bevor jemand merkt, was passiert ist. Vielleicht ist es länger. Vielleicht ist es kürzer.

Narrativ gibt es der angegriffenen Zivilisation Zeit zu reagieren, bevor ein weiterer Schuss abgefeuert werden kann. Noch besser, wenn sie wissen, dass sie dem Untergang geweiht sind. Der erste Schuss ist bereits gelandet, vielleicht an einem relativ unbesetzten Ort, um den unmittelbaren Schaden zu begrenzen. Sie wissen, dass bereits weitere unterwegs sind, und sie können sie nicht aufhalten. Aber sie können versuchen, BFG zu zerstören, bevor es jemand anderem Schaden zufügt, und sich darauf stürzen, in dem Wissen, dass ihr Planet wahrscheinlich zerstört sein wird, wenn sie dort ankommen.

Zeit am Ziel

Wenn Ihre Zivilisation wirklich schlau sein will , führt sie ein Time-On-Target- Bombardement durch. Es schießt zuerst auf seine entferntesten Ziele , dann auf immer nähere. Das Endergebnis ist, dass jedes Ziel gleichzeitig getroffen wird . Niemand kann es kommen sehen. Niemand wird gewarnt.

Woher wissen Sie, auf wen Sie schießen?

Gibt es eine Möglichkeit, wie sich ein Planet gegen diese galaktische Massenvernichtungswaffe verteidigen könnte ?

"Galactic scale" ist ein kleines Problem für Ihr Targeting. Wir sprechen von über 100.000 Lichtjahren durchgehend. In der Lage zu sein, ein relativistisches kinetisches Projektil abzufeuern und ein sich bewegendes Ziel in 100.000 ly Entfernung zu treffen, ist verrückt komplex und erfordert Informationen, die Sie buchstäblich nicht haben können .

Zum Zeitpunkt des Schießens sehen Sie Ihr Ziel so, wie es vor 100.000 Jahren aussah. Während Sie grobe Berechnungen durchführen können, um seine Bewegung zu bestimmen, können Sie dies nicht mit ausreichender Genauigkeit tun, um einen Planeten zu treffen, sowohl wegen der verrückt komplizierten und chaotischen Mathematik, die damit verbunden ist, als auch weil Sie in dieser Entfernung nicht genügend Details haben können. Sie können wahrscheinlich nicht einmal den Planeten sehen.

Es stellt sich auch die Frage, wie Sie in einen Kampf mit jemandem geraten sind, mit dem Sie 200.000 Jahre lang kommunizieren müssen (100.000 Jahre zurück, 100.000 Jahre zurück). Wenn dein Projektil fällt, wer wird überhaupt auf diesem Planeten sein? Wird es überhaupt dieselbe Art sein? Es ist, als würde man auf uns schießen für etwas, was die Neandertaler getan haben.

Entweder Sie machen eine extrem große Weltraumoper, oder Sie sollten sie zurückschrauben. Viel. 20 Lichtjahre bieten Ihnen ungefähr 100 Systeme zum Spielen und Zeitskalen, die in einem Leben liegen.

Brauchen wir überhaupt eine BFG?

Was wäre, wenn wir auf diese 1000 kg Masse einen Motor setzen würden? Was würde das brauchen?

Wenn wir die Zahlen ausführen, können wir die Raketengleichung verwenden , um eine ideale Lösung dafür zu finden, wie viel Reaktionsmasse wir für einen theoretisch nahezu perfekten Science-Fiction-Weltraummotor benötigen würden.

• m0 = Ausgangsmasse
• m1 = Endmasse, 1000kg
• dv = Gesamtgeschwindigkeitsänderung, 0,9c
• ve = Abgasgeschwindigkeit

Die technischen Details spielen keine Rolle, weil Weltraummotoren letztendlich so schnell wie möglich Masse nach hinten werfen und sich auf Newtons zweites Gesetz verlassen, um nach vorne geschoben zu werden. Es hängt alles davon ab, wie viel (Reaktionsmasse) und wie schnell (Abgasgeschwindigkeit) wir es nach hinten rauswerfen. Je höher die Abgasgeschwindigkeit, desto weniger Masse benötigen wir. Weniger Masse bedeutet ein leichteres Raumschiff, das weniger Schub für die gleiche Beschleunigung benötigt, und die Tyranny Of The Rocket-Gleichung wirkt sich zu unseren Gunsten aus.

Die Austrittsgeschwindigkeit eines sehr, sehr effizienten Ionentriebwerks beträgt 210 km/s. So das ist$1000kg * e^{0.9c/210km/s}$oder$1000kg * e^{1286}$.$e^{1286}$ist so groß, dass selbst Wolfram Alpha mir keine Antwort geben wird. Soviel zur bekannten Technik.

Wenn ve = 0,1c das ist$1000kg * e^9$, 8e6 kg oder 8000 Tonnen Reaktionsmasse. Nicht unmöglich! Wahrscheinlich ungefähr so ​​viel Masse wie ein durchschnittlicher Science-Fiction-Raumkreuzer. Lass uns schneller gehen!

Nehmen wir an, wir können Masse bei ve = 0,9c aus dem Heck dieses Motors werfen!$1000kg * e$beträgt lediglich 1700 kg Reaktionsmasse. Groß! Wir sind im Geschäft... vielleicht.

Was ist mit den Energien, die erforderlich sind, um all diese Masse mit relativistischen Geschwindigkeiten zu schleudern? Wie viel Masse werfen wir hinten raus und wie viel Energie kostet das? Die Masse ist leicht zu berechnen, da wir eine konstante Beschleunigung haben,$reaction mass / time$. Wie lange müssen wir beschleunigen? Hängt davon ab, wie weit das Ziel es ist. Der schlimmste Fall ist ein nahes Sternensystem bei etwa 4,5 Lj. Es beschleunigt konstant auf 0,9c, also beträgt die durchschnittliche Projektilgeschwindigkeit 0,45c. Es wird (hoffentlich) winzige Bruchteile dieser Masse ungefähr 10 Jahre lang beschleunigen.

Wenn ve = 0,1c, ist das$8e6 kg / 10 years$oder 25g/s. Das ist viel. Die kinetische Energie von 25 g bei 0,1 c beträgt etwa 1,1e13 J. Das ist viel Energie. Das bedeutet, dass unser Motor 10 Jahre lang 11 TW leisten muss: 3.2e21J. Unter der Annahme eines möglichst masseeffizienten Generators, einer Materie / Antimaterie-Reaktion und der Verwendung$e = mc^2$und$m = e/c^2$das würde 35.600 kg erfordern, die die Masse unseres Projektils erheblich erhöhen und die Raketengleichung abwerfen würden. ve = 0.1c wird es nicht schneiden.

Wenn ve = die aberwitzigen 0,9c sind das nur$1700 kg / 10 years$oder 5,4 mg/Sekunde. Bei 0,9 hat es eine kinetische Energie von 6,3e11 J. Das ist immer noch eine Menge Energie, die 0,6 TW über 10 Jahre erfordert: 2e20J oder die Materie/Antimaterie-Reaktion von über 2000 kg, die unsere Raketengleichung wieder abwirft, aber nicht unwiederbringlich. Ich bin mir bei der Mathematik nicht sicher, aber ich würde schätzen, dass wir am Ende so etwas wie 5000 kg Reaktionsmasse und 5000 kg Materie / Antimaterie haben würden.

Wie wäre es, es mit einem Laser zu bestrahlen? Wenn Sie einen 1-TW-Laser auf ein sich bewegendes Ziel in 5 Lichtjahren Entfernung richten und es 10 Jahre lang aufrechterhalten können, warum spielen Sie dann mit Steinen herum? Kochen Sie sie einfach.

Angenommen, wir können eine leichte Energiequelle für Materie / Antimaterie und einen leichten Motor entwickeln, der Milligramm Materie bei 0,9 ° C abfeuern kann, kann dies innerhalb der bekannten Physik erfolgen ... aber nicht bekannter Technik.

Wie Phillip sagte, ist dies für die Kriegsführung innerhalb des Systems praktikabel, aber nicht für interstellare.

Genauigkeit ist ein großes Problem . Selbst bei relativistischen Geschwindigkeiten wird ein Projektil viele Jahre brauchen, um ein anderes Sternensystem zu erreichen, also müssen Sie vorhersagen, wo sich der Planet dann befinden wird. Sie können Ihr Ziel nicht anpassen, da es zwischen den Schüssen Jahre dauern wird, und Ihr Ziel wird die Beinaheunfälle bemerken und einen Weg finden, weitere Schüsse zu erkennen und abzulenken oder zu zerstören.

Sie können versuchen, ein Leitsystem zu installieren, aber dann müssen Sie langsamer als das Licht fahren, um ihm Zeit zum Reagieren zu geben, was auch dem Ziel Zeit zum Reagieren gibt. Und es ist eine technische Herausforderung, einen Motor zu bauen, der stark genug ist, um die Flugbahn zu ändern, und robust genug, um den Schuss aus einer Railgun zu überstehen.

Wenn der Aufprall den Zielplaneten zerstört, wird der Rückstoß dem Startplaneten großen Schaden zufügen oder zumindest seine Umlaufbahn verändern. Sie können den eigenen Spin und den Orbitalimpuls des Planeten verwenden, um das Projektil zu beschleunigen, aber das sind nur ein Bruchteil relativistischer Geschwindigkeiten. Der Aufprall ist kürzer als die Beschleunigung, aber nicht viel (es sei denn, Ihre Railgun ist meilenweit lang).

"Eine 1.000-Tonnen-Kugel mit relativistischer Geschwindigkeit aus der Atmosphäre abzufeuern " wird wahrscheinlich die gesamte Umgebung auslöschen. Hier wird eine 10-kg-Kugel abgefeuert
. Aber Sie könnten Ihr BFG auf einen Mond ohne Atmosphäre setzen.

Verteidigung:
Wenn es mit weniger als voller Lichtgeschwindigkeit kommt, können Sie es erkennen. Dann triffst du es mit deinem eigenen Impaktor. Es muss nicht schwer sein, 1T wird genug tun, um es abzulenken oder den vorhandenen Führungsmechanismus zu zerstören.

Wenn das Projektil mit Lichtgeschwindigkeit kommt, bin ich mir nicht sicher, ob das Leitsystem funktioniert, also können Verteidiger die Umlaufbahn ihres Planeten alle paar Jahre in zufälliger Richtung leicht ändern. Ihr Projektil braucht mehr als ein paar Jahre, um dorthin zu gelangen, und bis dahin wird der Planet aus dem Weg sein. Die Technologie zur Änderung der Umlaufbahn ähnelt der Ihres BFG: schwere Steine ​​abfeuern.

Sie sagten in einem Kommentar, dass Ihr Universum FTL-Reisen und -Kommunikation hat, während Ihre Railgun Projektile mit Unterlichtgeschwindigkeit abfeuert.

Das macht es zu einer nützlichen Waffe für die interplanetare Kriegsführung, aber nicht so sehr für die interstellare Kriegsführung. Es wird Jahre dauern, etwas in einem benachbarten Sternensystem zu treffen, und bis zu 100.000 Jahre, um ein Ziel am anderen Ende der Galaxie zu treffen. Militärische Abschreckung funktioniert in diesen Zeitskalen nicht wirklich. Wenn die Zivilisation, die auf dem Zielplaneten lebt, die Nachricht erhält, dass ein RKV auf sie zukommt, hat sie genügend Zeit, die Umlaufbahn ihres Planeten leicht zu ändern, damit sie danebengeht (was möglicherweise nicht einmal notwendig ist, wenn Sie vergessen, dies zu berücksichtigen eine unbekannte Masse, die die Zielumlaufbahn oder die Flugbahn Ihres Projektils ändert), ändern Sie seinen Kurs, indem Sie es mit ihrer eigenen relativistischen Masse treffen, oder verlagern Sie einfach einen anderen Ort. Und sie werden diese Herausforderung wahrscheinlich zukünftigen Generationen überlassen, während sie ihre derzeitigen Bemühungen auf Vergeltungsmaßnahmen gegen Sie konzentrieren.

Es gibt so viele Gründe, warum dies nicht funktionieren wird, ich bin mir nicht sicher, ob ich alle auflisten kann, aber lass es uns versuchen:

Der Weltraum ist groß, Teil 1

Passive Rakete hat großen Fehler. Kleine Fehler beim Start können am Ziel zu großen werden. Und wir sprechen von interstellaren Entfernungen. Der Radius der Planetenumlaufbahn ist im Vergleich zur zurückgelegten Entfernung vernachlässigbar. Der Radius eines Planeten zählt nicht einmal.

Der Weltraum ist groß, Teil 2

Das Drei-Körper-Problem ist noch nicht analytisch gelöst und wird es wahrscheinlich nie werden – es hat sich nach unserem derzeitigen Verständnis von Mathematik als unmöglich erwiesen. Das bedeutet, dass Sie die Wirkung jeder Gravitationsmasse auf Ihre Rakete und aufeinander berechnen müssen. Jeder Asteroid, der es noch so leicht seitwärts ziehen kann. Jeder kleine Aufprall. Dies ist eine Menge numerischer Berechnungen. Und jede Menge Zahlenfehler. Und viele Dinge, die Sie messen müssen, viele Messfehler. Auf interstellarer Distanz wird es ihn verfehlen.

Gegenmaßnahmen sind einfach

Alles, was Sie tun müssen, ist, es leicht zu treffen, ein wenig von der Seite. Sie haben Jahre, vielleicht sogar Jahrzehnte, um sich vorzubereiten, denn Einschläge mit interstellarem Gas werden nachweisbare Mengen an Energie freisetzen. Wenn Sie FTL-Mittel haben, um zu wissen, dass es kommt, haben Sie buchstäblich Dutzende von Jahrtausenden. Sie können es mehrmals versuchen. Die Seite der Rakete wird explodieren, der Rest wird auf einem anderen Kurs fliegen.

Vergeltung

Wenn solche Raketen treffen könnten, können Sie ziemlich sicher sein, dass das Abfeuern einer solchen zu einem Rachestart führt. Verwenden Sie eine und Sie spielen mit gegenseitigem Töten. Oder, mit FTL, können sie einige böse Überraschungen für Ihre Nachkommen bereiten und sie dazu bringen , die Rakete zu stoppen oder zu sterben, mit Tausenden von Jahren, um zu versuchen, sie selbst zu stoppen, wenn dies fehlschlägt.

Würde dies nicht bedeuten, dass diese Waffe jeden Planeten in der Galaxie zerstören könnte, wenn sie genügend Zeit und genaue Informationen über die Umlaufbahn des Planeten erhält?

Nein, denn es gibt eine riesige Menge an Raum, der für das BFG völlig unzugänglich ist. In diesem Bild ist beispielsweise nur der Raumbereich sichtbar, in dem die w -Achse positive Werte hat. Der Planet dreht sich, sodass andere Teile des Universums sichtbar werden, während andere vom Planeten abgeschirmt werden, aber es gibt immer noch riesige Schwaden, die niemals sichtbar sein werden.

Aus dem gleichen Grund sind die einzigen Menschen in der nördlichen Hemisphäre, die südliche Sterne sehen können, diejenigen, die sich in Äquatornähe befinden.

Für Kanonen am Äquator: Stellen Sie sich vor, wie die "Tangentenebene" aussehen würde, die sich um den Planeten dreht. (Als Beispiel, blasen Sie einen Wasserball auf und schlagen Sie dann ein Stück Pappe auf den Äquator.) Es gibt keine Möglichkeit, dass er irgendetwas in der Nähe der Pole treffen kann.

Der Weltraum ist riesig (wie andere Antworten angegeben haben) und auch äußerst unbekannt. Denken Sie daran, dass ein Fehler von 0,000000001 % Grad bei diesen Berechnungen mit einem Projektil, das 1000 Lichtjahre bei Lichtgeschwindigkeit fliegt, um einige Millionen km verfehlt wird. Die Berechnungen, die erforderlich sind, damit diese mehrjährige Waffe ein Ziel treffen kann, müssen Folgendes umfassen:

• Das Projektil kann nicht dort treffen, wo sich der Planet gerade befindet, es muss projizieren, wo der Zielplanet sein wird, wenn der Einschlag erfolgt. Alles, was die Bewegung Ihres Projektils beeinflusst, könnte auch das Ziel beeinflussen.
• Gravitationseffekte aller Körper, die die Waffe (und Ihr Ziel) passieren könnten. Denken Sie daran, dass sich die Körper, die die Kugel durch Gravitation beeinflussen könnten, ebenfalls in Bewegung befinden. Sie müssen also die Bewegung jedes Körpers auf dem Weg kennen, um zu wissen, wo sie sich befinden, wenn sie mit dem Projektil interagieren. Denken Sie daran, dass diese Faktoren auch die Position Ihres Ziels beeinflussen.
• Weltraumwetter. Die Heliosphäre schützt den größten Teil des Sonnensystems vor interessantem Wetter, von dem wir auf der Erde kaum einen Blick bekommen ... aber es gibt Materie, die sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit in alle möglichen Richtungen bewegt und Ihr Projektil herumwirbelt. Keine große Menge, aber es muss die Flugbahn nicht viel ändern, um einen Fehlschuss zu verursachen. Ich wäre neugierig, was passieren würde, wenn Ihr Lichtgeschwindigkeitsprojektil ein Proton treffen würde, das sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit in die entgegengesetzte Richtung bewegt ... Ich bin sicher, die Leute am CERN würden es gerne wissen, und ich würde darüber spekulieren würde ausreichen, um die Flugbahn Ihrer Kugel anzupassen.
• Dunkle Materie. Was ist groß und unbekannt und kann die Flugbahn Ihrer Kugel beeinflussen?

Sie würden ein nahezu allwissendes Wissen benötigen, um ein Ziel auf diese Entfernung zu treffen.

Angenommen, Sie beschreiben einer Zivilisation, die über Pfeil und Bogen verfügt, eine 16-Zoll-Kanone aus dem 1. Weltkrieg.

Sie sagen: "Was wäre, wenn Sie einen aufheben und auf ein Mammut schießen würden?"

Das scheint hier dein Problem zu sein. Die Energie, die erforderlich ist, um 1000T auf einen anständigen Bruchteil von c zu bringen, bedeutet, dass Sie dies nicht auf einem bewohnten Planeten tun. Die Energiebilanzen sind dafür falsch.

Diese Art von Waffe wird nicht auf einem bewohnten Planeten montiert. Ebenso ist eine 16-Zoll-Waffe nichts, was man mit sich herumträgt.

Die Verwendung dieser Waffe bei einer Zivilisation, die nicht auf einem ähnlichen Energieniveau ist, ist wie die Verwendung einer 16-Zoll-Waffe bei einem Mammut. Sicher, Sie töten es, aber warum verwenden Sie eine 16-Zoll-Waffe, um ein Mammut zu töten? Mammuts sind für jemanden mit 16-Zoll-Kanonentechnologie nicht gefährlich , und alles Wertvolle wird durch ihre Verwendung zerstört. Es ist ein lächerlicher Overkill.

Ihre Waffe könnte wahrscheinlich innerhalb weniger Lichtjahre einen Planeten treffen, vorausgesetzt, Sie lösen das Zielproblem, aber darüber hinaus ist die Reisezeit lang genug, dass das Chaos in den Planetenumlaufbahnen und der Gravitationszug am Projektil dazu führen, dass das Ziel nicht dort ist, wo sich Ihre Kugel befindet .

Wir haben im Ersten Weltkrieg 16-Zoll-Geschütze verwendet, um Befestigungen zu zerstören, die dazu bestimmt waren, Militärgeschütze aus dem 18. Jahrhundert zu besiegen. Wenn diese Waffe gebaut wird, würden Sie sie in einem ähnlichen Sinne verwenden, um etwas zu besiegen, das eine etwas niedrigere Technologiestufe nicht besiegen kann. Sehr wahrscheinlich würden Sie es tun ' Schießen Sie keine festen Projektile, oder Sie würden irgendwie Leitsysteme montieren.

Es wäre nicht auf einem Planeten. Vielleicht wäre es eine Reihe von Sonnensegel-basierten Beschleunigern, die wiederum von lächerlich hochenergetischen Lasern bewegt werden, die auf anderen Plattformen montiert sind. Jeder Schuss könnte Gigatonnen von Spiegeln umfassen, die ins Unendliche gesprengt werden, und das gesamte Sonnensystem wird mit reflektiertem Laserlicht beleuchtet.

Die von Ihnen beschriebene Waffe ist eine Zivilisationswaffe des Typs 1.5. Bei relativistischen Geschwindigkeiten ist der KE der Materie ungefähr ihre Ruhemasse. Zivilisationen vom Typ II haben eine Leistung von 4E26 Watt.

Eine Typ-I-Zivilisation könnte alle 26 Tage einen abfeuern, indem sie die gesamte Leistungsabgabe der Zivilisation nutzt. Eine Typ-II-Zivilisation kann so etwas ein paar 1000 Mal pro Sekunde abfeuern. Eine Zivilisation vom Typ 1.5 könnte einen mit 22 Sekunden Energiebudget der Zivilisation abfeuern.

Es ist unvernünftig, 26 Tage des Energiebudgets Ihrer Zivilisation aufzubewahren; Tsar Bomba macht ungefähr 3 Stunden des Energiebudgets unserer Zivilisation aus.

Eine Zivilisation vom Typ 1.5-2 ist nicht planetengebunden; Kein wesentlicher Teil ihrer Wirtschaft befindet sich in einem Gravitationsbohrloch in der Tiefe der Erde. Dies ist einfach ein Nebeneffekt des Wärmebudgets (ihr Energiebudget ist zu groß für einen erdgroßen Planeten).

Typ 1.5 könnte möglicherweise einen erheblichen Teil seiner Wirtschaft in einem Jupiter-großen Körper haben, aber für Typ 2 ist das nicht sinnvoll (außer dass er Jupiter-große Körper für Rohstoffe zerlegt hat).

Wenn Sie eine Atmosphäre hineinstellen, wird eine ihrer Kugeln abgeschnitten.

Wenn Sie Ihre Kugel aus der Atmosphäre werfen, beginnt sie zu brennen. Es wird auch etwas Ungenauigkeit hinzufügen - wenn es durch Wind, Wolken und Turbulenzen geht, ändert sich sein Kurs. Nicht viel, aber es ist ein langer Weg.

Es könnte auch den Planeten und sicherlich die Kolonie beschädigen. Wie laut ist der Boom?

Es wäre wirklich schwierig, Dinge zu treffen, die es am Himmel nicht sehen kann - zum Beispiel ein Schiff auf der anderen Seite des Planeten.

Dies ist eher ein Kommentar als eine Antwort, aber am nächsten an einem funktionierenden Beispiel war das Buch „ The Millennial Project: Colonizing the Galaxy in Eight Easy Steps “ von Marshall T. Savage.

Gegen Ende des Buches spricht er von einer galaxienumspannenden Zivilisation, die massive Massentreiber verwendet, um Kapseln zwischen Sternensystemen mit 0,9 ° C zu senden , um den Handel und die Kommunikation zwischen den verschiedenen Sternensystemen aufrechtzuerhalten (mit „angemessenen“ Zeitverzögerungen, insbesondere für ein Reisender in der Kapsel). Der Reisende ist in eine Art Gel oder Flüssigkeit eingeschlossen, da er einen Monat lang in einem Massenantrieb, der einen großen Teil des Sonnensystems überspannt, einer Beschleunigung von etwa 10 g ausgesetzt wird . In dem Buch wird ein ähnliches Gerät im empfangenden Sonnensystem verwendet um die Pods zu verlangsamen und einen Rücklauf-Pod zu starten.

Dies ist möglicherweise nicht ganz praktisch, da es sich um ein so riesiges Konstrukt handelt, und das Warten darauf, dass sich die Dinge aneinanderreihen, um den Schuss abzufeuern, wird ebenfalls viel Zeit in Anspruch nehmen.

Im Gegensatz zu vielen anderen Kommentatoren glaube ich, dass dies ein praktikables System ist, da die Kapsel (oder der Gefechtskopf) mit einem Leitsystem ausgestattet werden kann und groß genug ist, damit Triebwerke die Feinabstimmung der Umlaufbahn ermöglichen, die zum Auftreffen auf einen Planeten erforderlich ist . Mit einer Geschwindigkeit von 0,9 ° C kommt es seinem eigenen Lichtkegel sehr nahe, sodass das Ziel nur sehr wenig echte Warnung oder Zeit hat, Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Durch Erhöhen der Energiedichte an der Nocke am Startende wird der Pod auf fast jede beliebige Geschwindigkeit gebracht. Bei 0,99 ° C haben Sie wahrscheinlich einen Planetenbrecher, und die Warnzeit ist praktisch gleich Null.

Unnötig zu erwähnen, dass der Besitz eines solchen Geräts von allen in der Nähe stark abgelehnt wird, und das Wissen, dass so etwas existiert, wird von fast jeder Zivilisation in Reichweite als existenzielle Bedrohung angesehen. Die wahrscheinliche Reaktion besteht darin, nicht nur eine Gegenwaffe in Ihrem Sonnensystem zu bauen, sondern präventiv einen Erstschlag durchzuführen, um die Bedrohung zu neutralisieren.

Eine riesige Weltraumkugel wird niemals einen zufälligen Planeten irgendwo in der Galaxie treffen können.

Selbst wenn man annimmt, dass man eine solche Waffe bauen könnte, würde der kleinste Mikrometeor oder die kleinste Gravitationswelle sie so weit vom Kurs abbringen, dass sie das gesamte Sonnensystem verfehlt.

Stellen Sie sich einen Scharfschützen vor, der einen zwei Meilen entfernten Nickel in einem Hurrikan der Klasse fünf nur härter trifft.

So etwas müsste ein Leitsystem haben. Wenn Sie ein Leitsystem haben, können Sie genauso gut darauf kleben und es antreiben und es selbst in den Weltraum schießen lassen, AKA, ein Kamikaze-Raumschiff oder einen geführten Asteroiden.

Schließlich ist der Zeitrahmen. Sternensysteme sind Lichtjahre voneinander entfernt. Wenn Sie die Kugel abfeuern, werden Sie alles auslöschen, von den Enkelkindern des Ziels bis hin zum Aufprall auf einen toten Planeten, weil die Rasse bereits ausgestorben ist.

Riesige Weltraumgeschosse werden niemals eine galaxienübergreifende Bedrohung darstellen.

Es gibt viele sehr billige Abschreckungsmittel für diese Waffe.

Eine Weltraumföderation oder was auch immer einem Land in dieser fiktiven Welt entspricht, kann einfach einen sehr starken Laser auf die Kanone schießen. Einfach ein paar Millimeter davon abschmelzen, und das Ganze wird beim nächsten Schuss explodieren.

Wenn die Kanone sehr gelenkig ist, können Sie ein paar Phobos-große Asteroiden in die Umlaufbahn des Planeten bringen. Trifft ein Projektil einen dieser Asteroiden auf seinem Weg durch ein Ziel, wird es nicht nur abgelenkt, sondern Sie verteilen am Ende auch viele große Partikel im Orbit. Dadurch werden ❤❤❤❤ künstliche Satelliten, Raumstationen und Schiffe, die von den Partikeln getroffen werden. Verabschieden Sie sich von all Ihren Weltraumbemühungen und -kräften.

Zusätzlich zu den anderen Antworten ist noch ein weiterer Grund zu erwähnen, warum die Waffe nicht aus der Atmosphäre abgefeuert werden sollte. Es wird nicht nur ungenau sein und langsamer werden, sondern Randall Munroe von XKCD kann einen Einblick in ein neues Problem geben:

3.000 Kilometer pro Sekunde = 0,01c:

Das wäre ziemlich schlimm. Was dies ein wenig unvorhersehbar macht, ist die Tatsache, dass die Luft bei Geschwindigkeiten im Bereich von Hunderten von Kilometern pro Sekunde beginnt, eine Kernfusion zu durchlaufen (Google den Titel des Papiers, um den vollständigen Text zu finden). In Kombination mit der einfachen Plasmaheizung kann dies die Diamantkugel vollständig zerfressen, bevor sie den Boden erreicht.

In diesem Zitat spricht er von einem 100-Fuß-Meteor; es würde anfangen auseinander zu brechen, aber selbst wenn Ihre große Kugel nicht zusammenbleibt, wird der Großteil der kinetischen Energie immer noch den Zielplaneten treffen. Das eigentliche Problem hier ist der Fusionsteil. Bei einem typischen Start ist viel Luft im Weg, und bei relativistischen Geschwindigkeiten (denken Sie daran, dass das angegebene Beispiel nur 0,01 c beträgt! ) würde dies dazu führen, dass der Meteor nach oben durch die Atmosphäre wandert und eine Fusion bestimmter Verbindungen in der Atmosphäre verursacht Luft, der es auf seinem Weg begegnet. Weißt du, was sonst noch Fusion verursacht? Thermonukleare Bomben.

TL;DR: Setzen Sie es auf einen Mond oder so, wie an anderer Stelle vorgeschlagen.