Superleuchtender Supernova-Ausgang

Ich habe darüber gelesen, wie mächtig Supernovae sind, und herausgefunden, dass es noch größere Supernovae gibt, die auch Hypernova genannt werden. Ich glaube, 2016 wurde eine große Explosion entdeckt (oder war es 2017). Ich würde gerne auf menschlicher Ebene wissen, wie viel Macht das ist. Angenommen, ein Erfinder hat eine Triebwerkstechnologie entwickelt, die die Leistung der größten superleuchtenden Supernova hat, um ein Space Shuttle zu projizieren. Wie schnell würde das Raumschiff vorwärts projiziert werden? Das heißt, der Ausgang drückt Luft, um das Raumschiff nach vorne zu schleudern. Welche Geschwindigkeit würde es erreichen. Ein Teil von mir möchte schneller als Licht sagen. Ich stelle mir vor, dass das Schiff so schnell reisen wird, dass es sich auflösen würde, da Materie die Lichtgeschwindigkeit nicht überschreiten kann.

Was haben Sie auf Wikipedia gefunden, zum Beispiel die Energieabgabe einer Supernova im Vergleich zur Sonne (Milliarden?)? Was ist die Energieleistung der Sonne im Vergleich zu einem Kernkraftwerk (Milliarden?)? Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass Ihr Raumschiff eine solche Energie (Null?) nutzen könnte?
Ein massives Objekt kann sich so nahe an Lichtgeschwindigkeit bewegen, wie es möchte , ohne es zu erreichen, wenn es genug Energie gewinnen kann. Keine Menge Energie wird es so schnell wie Licht treiben. Und aus der Sicht eines jeden auf diesem Schiff, unabhängig davon, mit welcher Geschwindigkeit sie sich relativ zu einem anderen Objekt bewegen, wird sich das Licht aus ihrer Sicht immer noch mit der gleichen Lichtgeschwindigkeit bewegen (Überraschung), wie alle anderen messen.

Antworten (2)

Damit befinden wir uns im Reich der dummen Zahlen.

Eine Supernova hat genug Energie, um einen massiven Stern auseinanderzureißen. All diese Energie in einen kleinen starren Körper zu stecken, wird nicht gut enden.

Eine Hypernova gibt ungefähr ab 10 46 Joule. Wir brauchen die Formel für die relatavistische kinetische Energie E = m c 2 ( γ − 1 ) wo γ hängt von der Geschwindigkeit ab. Die Masse des Shuttles beträgt ca 2 × 10 6 kg und c 2 = 9 × 10 16

So 10 46 = ( 2 × 10 6 ) × ( 9 × 10 16 ) ( γ − 1 ) . Neuordnung, γ = 5.5 × 10 22 .

In der Relativität γ = 1 / 1 − v 2 / c 2 Selbst diese gewaltige Energiemenge wird das Shuttle also nicht schneller als Licht machen. Es wird es zum Laufen bringen

99.99999999999999999999999999999999999999999998%

der Lichtgeschwindigkeit.

Wenn wir ein massiveres Raumschiff verwenden, wie den gesamten Planeten Erde, erhalten wir ein Gamma von ungefähr 20000, sodass die Geschwindigkeit nur 99,995% von c beträgt. Wenn wir das gesamte Sonnensystem nehmen, um all unseren vertrauten Heimkomfort sicherzustellen, sind es etwa 30 % der Lichtgeschwindigkeit.
+1 für "dumme Zahlen". Die nächste Frage ist, eine Substanz zu finden, die dieser Art von Energiezufuhr standhalten kann. Klingt nach einem Job für xkcd what-if .
@JonathanLandrum hat er indirekt schon gemacht. In Nr. 73 stellte er die Frage, was in Bezug auf die Abgabe von Energie an Ihre Netzhaut heller ist: eine Supernova aus 1 AE oder eine H-Bombe, die gegen Ihr Auge gedrückt wird. Spoiler, es ist die Supernova um einen Faktor von etwa einer Milliarde. Die einzigen Materialien, die stark genug sind, um so viel Energie zu überstehen, sind solche, die weit genug entfernt sind, um davon unbeeinflusst zu bleiben.

Dieser Kommentar wird nicht auf die Geschwindigkeit einer Rakete antworten, da ich keine anderen beteiligten Faktoren kenne. Aber dieser Kommentar wird Ihnen Energieskalen geben, an denen Sie später für die Geschwindigkeit einer Rakete arbeiten können. Ich kann diesen Kommentar nicht in den "Kommentar" einfügen, da er zu lang wird.

Hypernovae (auch bekannt als Supernovae Ic Broad Line (SNe Ic-BL) und Superluminous Supernovae (SLSNe) sind Kernkollaps-Supernovae (CCSNe).

Es wird angenommen, dass typische CCSNe verzögerte neutrinogetriebene Explosionen sind, bei denen die gesamte Explosionsenergie vorhanden ist 10 53 Erg. Nur für typisches SNe (dh weder SNe Ic-BL noch SLSNe). ∼ 1 % der gesamten Explosionsenergie wird in Strahlung umgewandelt, d. h. ∼ 10 51 Erg.

SNe Ic-BL und SLSNe strahlen ≳ 10 51 − 10 52 erg, mehr als die des typischen SNe. Weil sie energischer sind als ∼ 10 51 erg von typischen CCSNe vorhergesagt, ihre Explosionsmechanismen oder Energiequellen werden diskutiert. Gegenwärtig ist die Energie von einem nach unten drehenden Magnetar der beliebteste Kandidat. Der Magnetar-Spin-Down kann liefern ∼ 10 52 erg, mit Spitze ≲ 10 45 erg/s.

In Bezug auf die Leistung, dh die Leuchtkraft, hat ein typisches SNe Spitzenwerte bei UV-/optischen/NIR-Ausgängen ≲ 10 43 erg/s. SNe Ic-BL haben ungefähr die gleiche Größenordnung, aber sie sind energiereicher, da spektrale Beweise sich schnell bewegende Auswürfe implizieren. SLSNe sind ≳ 10 44 erg/s.

Um zu veranschaulichen, wie stark diese SNe sind, vergleichen wir sie normalerweise mit Sonnenstrahlung ∼ 10 33 erg/s.

Beachten Sie, dass noch stärkere Explosionen vorhergesagt werden, wie z. B. Paar-Instabilitäts-Supernovae (PISNe). PISNe kann liefern ∼ 10 53 Erg. Aufgrund der sehr massiven Auswürfe wird die Spitzenhelligkeit jedoch voraussichtlich mit der von SLSNe vergleichbar sein, jedoch mit sehr langer Zeitskala. Einige sich langsam entwickelnde SLSNe sind Kandidaten für PISNe.

Ich hoffe, dies hilft Ihnen bei der Berechnung der Geschwindigkeit einer Rakete.

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