Geheimer Hangarstandort für Entropie-empfindliche Nano-Bots erforderlich

Scharfe Berggipfel sind der Schlüssel.

Die Gesamtentropie eines Systems wird von der Gibbs-Energie seiner Atome dominiert , es sei denn, man verbringt viel Zeit damit, Strukturen zu schaffen. Da wir über natürliche Muster sprechen, gehen wir davon aus, dass, wenn überhaupt eine Struktur existiert, diese weit unter den Auswirkungen freier Energie liegt.

Da die Einheiten der freien Energie von Gibbs Energieeinheiten pro Mol Materie sind, ist die Verringerung der Anzahl der Mole Materie in dem angegebenen Volumen entscheidend. Der beste Fall ist, es in den Weltraum zu starten. Zweitbester Fall ist, es in der Luft fliegen zu lassen. In beiden Fällen minimieren wir die Anzahl der Atome im angegebenen Volumen. Beide verfehlen jedoch das Geheimhaltungsziel.

Ein scharfer Berggipfel würde es einem ermöglichen, den Hangar so zu installieren, dass die Menge an Feststoffen, die in dem Volumen vorhanden sein müssen, minimiert wird, indem sichergestellt wird, dass rundherum Freiluft vorhanden ist. Je schärfer der Peak, desto weniger Feststoffe sind im Volumen und desto geringer ist unsere Gesamtentropie.

Natürlich muss ich darauf hinweisen, dass diese Antwort spezifisch für die gestellte Frage ist und Lücken als solche missbraucht. Dies ist jedoch auch eine bequeme Antwort, um zu versuchen, echte Lösungen zu finden. Betrachtet man den Entropieaustausch zwischen System und Hangar über Wechselwirkungen, so stellt sich heraus, dass die Einbettung in kalten Granit eine sehr ideale Lösung ist. Granit ist sehr stabil.

Als zusätzlichen Vorteil, wenn die Nanobots bereit sind, die No-Modification-Regel zu lockern, wäre es einfach, unterhalb des Hangars zu bohren und den Granit durch ein Material mit sehr niedriger Entropie zu ersetzen, wie z. B. eine einzelne einheitliche Kristallstruktur. Würde man die äußere Hülle des Granits in Ruhe lassen, wären diese Veränderungen nicht nachweisbar.

Daher eignen sich die Berggipfel gut für die formulierte Frage und sind effektiv, wenn man typischere praktische Überlegungen zum Bau eines hochstabilen Hangars verwenden möchte.

Ich strebe nach dem billigsten, was mir einfällt, das so wenig Freiheitsgrade wie möglich bietet, also: niedrige Entropie. Meine Ideen werden stark von meinem beruflichen Hintergrund beeinflusst: Ich versuche, die Quantendekohärenz in (nanoskopisch großen) molekularen Spin-Qubits zu minimieren , aber mein Hintergrund in Thermodynamik ist nur der eines Chemieabsolventen.

Ich würde mich für ein sauberes Loch im Boden an einem natürlich kalten Ort entscheiden (um Kühlgeräusche zu sparen). Ich würde mich für niedrigen Druck (also kein Ultrahochvakuum erforderlich, um wiederum Pumpengeräusche zu sparen) und niedrige Temperatur entscheiden. Alles in allem so wenig Maschinen wie möglich. Idealerweise eine saubere, isolierende und diamagnetische Box, umgeben von einem Faraday-Netz.

Der Hangar wäre im Wesentlichen eine Kiste aus einem Material, das isolierend (oder zumindest kein gutes Metall) ist und saubere Oberflächen aufweisen kann. Silizium ist vielleicht eine gute Wahl, weil es bereits eine unglaublich gute Industrie gibt, um es unter sauberen Bedingungen herzustellen. Für eine zusätzliche Preiserhöhung können Sie ziemlich isotopenrein bekommen$^{28}$Si.

Nachdem die Bots reingekommen sind, wird (fast) die Luft herausgepumpt und wir schalten die Pumpe ab. Strom kommt durch die Kabel, aber die Box ist ansonsten durch das Faraday-Netz von externen elektrischen Feldern isoliert. Ein paar kalte Gasmoleküle in einer Kiste, die ohnehin im Grunde leer ist. Eine dicke Schicht aus einem ziemlich sauberen und ziemlich kalten Material. Das Faraday-Netz (metallisch) kann als mechanischer Schutz für die Silikonbox dienen.

Für Details zum Standort denken Sie an etwas wie das Svalbard Global Seed Vault , das weniger sauber war, aber mehr Anforderungen hatte und mit echter Technologie mit 10% des Budgets gebaut wurde, das Sie im Sinn haben.

Was Sie suchen, ist ein Volumen, das erfolgreich gekühlt und evakuiert werden kann . Das heißt, er muss gegen Druck abgestützt und mit speziellen Schleusen versehen werden. Sie wollen auch eine starke Funkabschirmung.

Das Umwandeln eines verlassenen Raketensilos scheint die beste Wahl zu sein. Nach dem Entfernen der Werferstreben hat das Silo selbst mehr als genug Volumen und ist bereits gepanzert und verstrebt. Sie müssen es nur abkühlen und die Luft herauspumpen. Elektromagnetische Abschirmung ist bereits drin.

Am Ende wird die lokale Entropie so gering wie möglich sein, während man auf der Erde bleibt; Eigentlich sollte es in Bezug auf das Vakuum sehr nahe bei Null liegen. Die Mikrobots werden nahe der Entropie voneinander sein, aber sie werden kalt sein und können nicht in direktem Kontakt miteinander gehalten werden, auf Silizium mit niedriger Entropie, Graphen oder sehr dünnem Goldmikronetz. Möglicherweise könnte ein Teil dieses Budgets in das Design von Nano-Netzen mit noch niedrigerer Entropie fließen.

Sie könnten es etwas besser machen, indem Sie dieselbe Vakuumkammer mitten in einem kristallinen Eisberg in der Antarktis bauen, aber das bringt eine Reihe von logistischen Problemen mit sich.

Der Weltraum , der ultimative kalte und leere Ort. Schicken Sie sie auf dem billigsten Weg nach oben und lassen Sie sie dort oben ihr Naniten-Ding machen. Die Temperatur der Nanohaufen wird leider nie auf das Niveau der Hintergrundstrahlung des Universums sinken, denn in billigen Umlaufbahnen ist die Erde immer noch ein großer Wärmestrahler , aber immer noch mit einem Hitzeschild ziemlich kalt - etwa 180 ° K (= - 90 °C, = - 135 °F). Besorgen Sie ihnen auch eine rußfarbene Decke und einen Radardämpfer, wenn sie nicht in der Lage sind, die erforderliche Oberfläche selbst anzunehmen (aber als Nanobots, da sie kleiner als sichtbares Licht sind, sollten sie das tun), um sie unsichtbar zu machen und nicht zu erhitzen.

Die Umlaufbahn in einer Höhe von beispielsweise 500 km spart außerdem viel Treibstoff und damit Geld. Die übliche sonnensynchrone Umlaufbahn wird über die Pole gehen, weil sie für Bildgebungszwecke ideal ist, aber wir bleiben über dem Äquator, was wiederum Treibstoff spart. Mit etwa 2500 $ pro kg heben Ihre 100 Mio. $ etwa 40 Tonnen, was je nach Größe Ihres Schwarms ausreichen kann oder nicht. (Obwohl sie hauptsächlich aus Blei bestehen (~10g/cm³) und mit (100nm)³ nur am Rande sind, keine Nanobots, sondern Mikrobots zu sein, sind 40 Tonnen 4*10^19 Einheiten ... IPv4 würde es nicht schaffen, Sie bräuchte IPv6, um sie überhaupt anzusprechen.

Wenn die Zeit gekommen ist, nehmen sie ihre Wiedereintrittsform an, manipulieren ihren Magnetismus , um die Umlaufbahn zu durchbrechen, indem sie mit dem Magnetfeld der Erde interagieren, und überfallen uns wie ein Schwarm sehr kleiner Heuschrecken.

Mit der Einschränkung von 25 m niedriger Entropie in jede Richtung ist der Weltraum bei weitem die beste Option - Die standardmäßige molare Entropie für Substanzen unterscheidet sich, ist aber immer noch höher als für überhaupt keine Materie. Sogar ein bodengestützter Hangar hat eine Hälfte seiner Peripherie als Feststoff, was mit ~40 J/(mol K) viel besser ist als Wasser (70 J/(mol K)), aber eine Halbkugel mit einem Radius von 25 km enthält Af**kton (Fachbegriff) von Maulwürfen, also geht es um die Nachbarschaft.