Laserkühlung einer Person

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In meiner Geschichte versuche ich also, einen plausiblen Gefrierstrahl zu entwickeln. Jetzt schlagen viele Leute flüssiges Helium vor, aber es scheint eine Reihe von praktischen Rückschlägen zu haben, wie z. B. dass es schwer zu bekommen ist, große Mengen benötigt werden und es unter hohem Druck verteilt wird, um jemanden tatsächlich einzufrieren. Ganz zu schweigen davon, dass ein guter Teil davon höchstwahrscheinlich beim Aufprall in die Luft verdunsten würde. Ich nehme an, ich könnte notfalls darauf zurückgreifen, aber was ist mit etwas Effektiverem wie Captain Colds Waffe? Das, was uns am nächsten kommt, ist die Laserkühlung ( https://youtu.be/SDqCx4FiJSo ).

Laserkühlung ist die Verwendung des Impulses eines Photons eines Lasers, um der Bewegung eines Atoms entgegenzuwirken und es so auf Temperaturen etwas über dem absoluten Nullpunkt zu bringen. Es gibt mehrere Methoden der Laserkühlung, aber die gebräuchlichste Methode ist die Dopplerkühlung, bei der jeweils 2 Laser auf 3 Achsen einander gegenüber gefeuert werden (siehe Bild).

Laserkühlung wurde verwendet, um einzelne Atome, eine gasförmige Atomwolke ( https://arxiv.org/abs/1705.03421 ) und sogar ein münzgroßes Objekt ( https://news.mit.edu/2007/super -cool ). Das Problem ist, dass all diese Experimente in Laboratorien mit kontrollierter Umgebung durchgeführt wurden, nämlich dass sich die Atome in einer Art optischer Kavität befanden, in schweren Maschinen, und immer noch nicht an etwas von der Größe eines Menschen getestet wurden. Wir versuchen hier nicht, ein rigoroses Laborexperiment durchzuführen, wir versuchen, einen Superhelden (der im Wesentlichen ein mannshohes Reptil ist) auf Knopfdruck tot einzufrieren.

Also mit all dem im Hinterkopf, was ist der beste Weg, dies zu tun?

Haben Sie den offensichtlichen flüssigen Stickstoff verworfen, warum?
Sie sollten sich darüber im Klaren sein, dass die Site eine Frage nach der anderen mag, Sie müssen sie bearbeiten und uns die Spezifikationen Ihres Super geben.
@ Tantalus 'Touch Das Problem mit flüssigem Stickstoff ist folgendes: worldbuilding.stackexchange.com/questions/25541/…
Ganz zu schweigen davon, dass das Einfrieren einer ganzen Person viel davon schnell verbrauchen und häufiges Nachfüllen erfordern würde.
Müssen Sie sie den ganzen Weg durch einfrieren? Aus welchem ​​Material sind sie gemacht ... sind sie im Grunde Menschen? Wenn dem so ist, wird es schrecklich lange dauern, bis die Hitze in jedem Medium aus ihnen herausgesickert ist. Erzählen Sie uns von Ihrem Superhelden, das würde sehr helfen.
Im Moment würden Sie ohne spezifische Details in der Frage selbst (Ihre Recherche ist jedoch in Ordnung) die geschlossene Frage als Duplikat der von Ihnen verlinkten Frage betrachten. Sie müssen Ihre Frage bearbeiten, um die Unterschiede zwischen ihr und Ihrer so deutlich wie möglich wiederzugeben.
Was meinst du?
Bitte teilen Sie uns mit, warum Ihre Frage nicht als Duplikat der von Ihnen verlinkten Frage geschlossen werden sollte. Keine der von Ihnen angegebenen Spezifikationen unterscheidet sich von dieser. Wenn Sie uns zum Beispiel über die spezifischen Anfälligkeiten Ihres Superhelden erzählen würden, dass er (zum Beispiel) nur sechs Zoll groß und mit Pseudopoda und mit Schleim auf Wasserbasis bedeckt ist, dann hätten Sie uns gegeben eine Grundlage, um die Frage anders zu betrachten. Dasselbe gilt, wenn Ihr Superheld einen Durchmesser von 200 Metern hat, kugelförmig ist und aus Käse oder Lava besteht. Sie haben uns noch nicht mitgeteilt, was Sie zu tun versuchen (d. h. wem).
Wenn Sie in jeder Hinsicht spezifisch "menschlich" meinen, dann a) hätten Sie sagen sollen, und b) die Frage wird wahrscheinlich von den zuständigen Mächten als Duplikat geschlossen.
Ich habe es nochmal bearbeitet
Ich denke, es wäre hilfreich zu wissen, ob Sie sich auf ein Reptil beziehen, das eher einem Pachydactylus kladaroderma ähnelt, oder einem gepanzerten wie der Krokodylie oder einer Schildkröte (oder einer Schildkröte, je nach Umgebung, in der sie lebt). Soll das Spray tödlich sein oder nur immobilisieren? Könnten Sie konkreter werden? Warum haben Sie andere Dinge als ein Frostspray abgetan? Bitte geben Sie uns einen Worldbuilding-Kontext .

Antworten (2)

Ich fürchte, man kann eine Person nicht laserkühlen.

Wie Sie betonen, funktioniert die Laserkühlung mit einzelnen Atomen oder kleinen Gruppen von Atomen im gasförmigen Zustand, da sie einzeln leicht zu handhaben sind und eine begrenzte Anzahl von Schwingungsmodi haben.

Ein Individuum besteht aus viel mehr Atomen, und noch schlimmer ist, dass diese Atome nicht lose, sondern in ziemlich langen Ketten gebunden sind. Dies bedeutet, dass die Anordnung viel mehr Schwingungsmodi hat als das einzelne Atom. Es kann passieren, dass durch das Anhalten eines Atoms in einer Kette die anderen stärker zittern.

Vielleicht können Sie eine Person kühlen, indem Sie sie als heißen Anschluss einer thermoelektrischen Verbindung verwenden (hat nicht direkt eine Verbindung, weil wir keine Metalle sind).

Der thermoelektrische Effekt ist die direkte Umwandlung von Temperaturunterschieden in elektrische Spannung und umgekehrt über ein Thermoelement. Ein thermoelektrisches Gerät erzeugt eine Spannung, wenn auf jeder Seite eine unterschiedliche Temperatur herrscht. Umgekehrt wird beim Anlegen einer Spannung Wärme von einer Seite auf die andere übertragen, wodurch ein Temperaturunterschied entsteht. Auf atomarer Ebene bewirkt ein angelegter Temperaturgradient, dass Ladungsträger im Material von der heißen Seite zur kalten Seite diffundieren.

Es scheint einen gewissen Optimismus zu geben , dass diese Beschränkung aufgehoben werden könnte. Abhängig von der spekulativen Natur der Fiktion (Superhelden?) scheint es nicht so übertrieben anzunehmen, dass man von dreiatomigen Molekülen in der Gasphase zu langen -CH2-Ketten in einer Zellmembran gelangen könnte. Dennoch ist die Laserkühlung viel weniger effizient als die Lasererwärmung, und sichtbares Licht dringt nur sehr schlecht in den Körper ein – dies wäre ein Strahl, um jemandes Haut abzufrieren, nicht den Quadrizeps abzukühlen.

Neutrino-Paar-Produktion . Diese Technologie wird normalerweise für die friedliche Erforschung des Weltraums verwendet, und ich sehrentmutigen Sie diesen Missbrauch unserer interstellaren Weltraumlaufwerke, aber ich verstehe, dass die Erforschung einige Erfordernisse mit sich bringt. Wenn Sie jemals eine Reise außerhalb des Sonnensystems unternommen haben, hatten Sie Zeit, die Funktionsweise des Gemino-Antriebs zu studieren, aber für die Uneingeweihten: Unsere Technologie katalysiert eine einfache Reaktion, Photon = Elektron-Neutrino + Elektron-Antineutrino. Entscheidend ist, dass der Katalysator den Impuls liefert, um dies zu ermöglichen, der auch die Antriebskraft des Raumfahrzeugs ist. Da die Masse des Elektron-Neutrinos so klein ist, ist es möglich, diese Teilchenpaare aus der Energie eines gewöhnlichen thermischen Photons bei warmen Temperaturen zu erzeugen. Bei kühleren Temperaturen können die Schwingungsmoden des Katalysators stimuliert werden, um zusätzliche Energie für die Reaktion bereitzustellen. Weil der Neutrino-Hintergrund so kalt ist, die Reaktion wird fortgesetzt, bis die Temperatur des kosmischen Neutrino-Hintergrunds, 1,95 K, erreicht ist. Wenn das Raumfahrzeug gelandet ist, kann diese Wärmesenke abhängig von den äußeren Bedingungen ausreichend Energie liefern, um unter Verwendung einer einfachen Wärmekraftmaschine eine Notstromquelle bereitzustellen.

Natürlich wird kein chemischer Katalysator eine Neutrino-Reaktion beeinflussen – wir mussten Megabarn-Halo-Kerne mit beobachtbaren Halbwertszeiten entwickeln. Normalerweise werden diese sicher in unserer Reaktionskammer eingeschlossen gehalten, durch Wechselwirkungen im Vakuum mit dem kohärenten Neutronenstrom erzeugt und sofort auf der Laufradplatte eingefangen. Nichtsdestotrotz sind unsere Systeme aus Sicherheitsgründen so konzipiert, dass sie in den Weltraum entlüftet werden können. Das Öffnen dieser auf einer Planetenoberfläche würde die Kammer mit atmosphärischen Gasen kontaminieren und physische Schäden durch Kompression riskieren, aber in dieser Zeit könnten die Katalysatorkerne zu einem Strahl beschleunigt und aus der Öffnung geleitet werden. Ich schaudere, über das gesamte Spektrum der Auswirkungen zu spekulieren, wenn ein Personal getroffen würde, aber dazu gehören eine dramatische Verringerung der Körpertemperatur und eine unannehmbar hohe Strahlenbelastung, wenn der Katalysator zerfällt. Es ist unwahrscheinlich, dass die Richtung des Katalysators aufrechterhalten werden konnte, nachdem er die Kammer verlassen hatte. Wenn am Zielort ein starkes Magnetfeld vorhanden wäre, könnte möglicherweise ein Funkstrahl die magnetische Kernresonanz wiederherstellen, wodurch bewirkt wird, dass das Ziel die gleiche Impulsänderung erfährt wie die Laufradplatte. Ohne dies könnte es immer noch einen beobachtbaren Aufprallschock geben, bevor die Kernspins des Katalysators randomisiert werden.