Supernova-Gewehr

Stil

Mein erstklassiges Team aus Ingenieuren und Wissenschaftlern baut eine neue Waffe; das Supernova-Gewehr. Sie versichern mir, dass es sehr mächtig sein wird, aber als Galaktischer Imperator würde ich gerne wissen, dass meine Weltraumkredite weise ausgegeben werden.

Da meine Waffen sowohl schreckliche Dinge tun als auch fantastisch aussehen müssen, basieren meine Ingenieure alles auf dem Barret M82A1 , und als solches wird die Munition der .50 BMG ähneln .

Wissenschaft

Die Funktion dieses Gewehrs besteht darin, die Energieabgabe einer Supernova in einem bestimmten Oberflächenbereich relativ zum kollabierenden Stern zu messen; und projizieren Sie diese Energie "kugelartig" nach unten.

Die .50 BMG hat einen Geschossdurchmesser von 0,510 Zoll oder 13 mm; was eine Fläche von ≈0,81713 sq/Zoll oder ≈5,30929 sq/cm ergibt.

Angesichts der gesamten "Oberfläche" einer Supernova, wie viel Energie der Supernova befindet sich innerhalb der Querschnittsfläche von 1,50 BMG-Runde?

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Ich möchte nicht den GESAMTwert einer Supernova, sondern stelle mir den Weg einer Kugel als Zylinder vor und dieser Zylinder erstreckt sich aus einem kugelförmigen Volumen. Stellen Sie sich vor, Sie stecken eine Nadel in einen Tennisball, wobei sich die Spitze der Nadel in der Mitte des Balls befindet und bis zur Oberfläche reicht. Das ist das Volumenverhältnis, das ich suche. Eine kugelgroße Säule aus Supernova-Energie. Was ich frage; Ist so ein winziger Bruchteil einer Supernova noch so stark?

Ist das im Vergleich zu einem herkömmlichen .50 BMG besser oder schlechter?

Kann etwas von der Größe einer .50 BMG-Patrone so viel Energie enthalten oder würde es viel zu viel wiegen, um praktisch zu sein?

Muss mein Nova-Gewehr aus etwas Besserem als Stahl bestehen, um dem Abfeuern dieser Patronen wie Handwavium oder Scificilite standzuhalten? Weil diese sehr teuer sind und ich nicht weiß, ob das Imperium die erforderlichen Credits für exotische Gewehrdesigns aufbringen kann.

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Meine schnellen Berechnungen:

  • Ein Stern mit 30 Sonnenradien hat einen Radius von 20871000000 Metern (30 Sonnenradien sind laut Wikipedia das untere Ende für Überriesensterne ). Damit hat der Stern ein Volumen von 3,81x10^31 Kubikmetern
  • Ich nehme einen Zylinder in diese Kugel, der gleich dem Radius des Sterns in der Länge und mit einem Radius von 0,0065 Metern (50 BMG Kugelradius) ist. Dieser Zylinder hat 2,77 x 10^6 Kubikmeter
  • Daraus ergibt sich ein kleiner Wert von 7,27x10^-26. Multiplizieren Sie dies mit der ungefähren Leistung einer Supernova 1x10^44 und wir erhalten 7,27x10^18 Joule.
    (Ich gehe natürlich davon aus, dass die Energieverteilung einer Supernova in der gesamten Kugel gleichmäßig ist und dass es sinnvoll ist, vor dem Supernova-Ereignis einen Sonnenradius zu verwenden.)

Laut Wikipedia liegt dies wiederum irgendwo zwischen dem jährlichen Gesamtenergieverbrauch Südkoreas und den USA.

Lacklub sieht auch eine gute Antwort im selben Stadion.

Ich glaube, Sie haben gerade eine winzig kleine H-Bombe abgefeuert, sie ist wirklich glänzend und süß, aber im Großen und Ganzen nicht sehr effektiv.
Ich bin mir nicht sicher, ob ich das richtig verstehe. Willst du eine Supernova so groß wie die Kugel schießen oder willst du die Energieabgabe einer Supernova auf den Bereich der Kugel konzentrieren und diese dann schießen?
Ich bin auch ziemlich verwirrt.
Hallo, ich habe diese Frage geschlossen, da sie im Moment einfach nicht klar ist. Können Sie versuchen, es zu bearbeiten, um zu erklären, was Sie meinen. Was genau möchten Sie in der Waffe tragen und was soll passieren, wenn Sie sie abfeuern?
Vielleicht möchten Sie auch den Kommentar „Oberfläche“ klären. Die Energiemenge pro Quadratmeter, die von der Stoßfront der Supernova getragen wird, wird mit der Zeit und der Entfernung vom ursprünglichen Stern abnehmen ...
Aus Ihrer Bearbeitung geht hervor, dass wir eher von einem Supernova-Laser als von einer Supernova-Kugel sprechen. Verstehe ich das falsch? Soweit ich das beurteilen kann, fragen Sie, wie viel Energie ein hochkalibriger, kugelgroßer Strahl einer Supernova enthalten würde. Es sei denn, Sie sprechen davon, diesen Strahl in ein diskretes Volumen zu komprimieren, bevor Sie ihn wie eine Art Supernova-Blitz abfeuern?
@IStanley Eher wie die Supernova Bolt, hauptsächlich interessiert, ob ein so kleiner Splitter einer Supernova noch extrem mächtig wäre
Ich vermute, das OP will ein Gewehr, das im Wesentlichen das Äquivalent schießt x EIN Supernova × E Supernova , wobei x = die Fläche für dieses Geschosskaliber ist.
Ich verstehe nicht, wie das für WorldBuilding relevant ist. Ohne die Gewehrkomponente ist es nur eine physikalische Frage - ob eine bestimmte Energiemenge in einem bestimmten Raumvolumen enthalten sein könnte. Aus physikalischer Sicht - entweder ist das ein Schwarzes Loch oder nicht. In welcher Beziehung steht es zu WorldBuilding?
@TheAnathema Abgesehen von den Gründen, aus denen die meisten unserer Fragen auf Physik basieren, bin ich auch neugierig, ob dieses Energieniveau etwas ist, mit dem eine Gewehrwaffe diese Art von Energie sicher abfeuern kann, und ob die Munition nicht zu viel wiegen würde von a Dichte Perspektive. Kurz gesagt, könnten Soldaten diese Art von Waffen tatsächlich führen?
Vielleicht sollten Sie auch fragen, wie zum Teufel Sie "eine Supernova einsammeln" wollen.
@CalebWoodman Nun, ich hoffe, die Antworten ergeben einen vernünftigen Energiewert, und dann könnte das Gewehr dieses Energieniveau von etwas anderem (TNT, Fission usw.) erhalten. Ich möchte nur sehen, was diese Energie ist und ob sie übereinstimmen könnte etwas anderes.
Warum sollte es ein Gewehr sein? Meinst du nur eine Waffe oder ist der Lauf tatsächlich gezogen?
@Samuel: Diese Frage hat mir den Tag versüßt! Warum eigentlich Gewehr :p Mehr noch, auch wenn es ein Gewehr sein muss, warum ein Scharfschützengewehr? :D
@YoustayIgo Es gibt eine ausgezeichnete XKCD, was wäre, wenn diese Art diese Frage mit Neutrinos aufwerfen würde, und einer der Punkte ist, dass Supernovae einfach massiv sind, immer größer als Sie denken, also nehme ich an, dass Sie weit weg von allem sein möchten, was Sie sind. wieder schlagen. =P
lol. Wie Sie in meiner Antwort lesen können, können Sie nicht die gesamte Energie einer Supernova (nicht einmal 1/10000) sammeln und speichern, geschweige denn auf einen Raum so klein wie die Kugel eines Gewehrs schrumpfen . Wie Sie sehen können, strahlt allein ein Supernova-Ereignis so viel Energie aus wie in seinen 10 Milliarden Jahren. Es ist eines der schockierendsten Ereignisse im Universum. Andere sind die Kollision zweier Sterne, Planeten der Osiris-Klasse (für Sterbliche wie uns) und die Kollision zweier Planeten ...
Oh, und ich hätte fast vergessen, in der Liste zu erwähnen ... ein schwarzes Loch, das sich auf das Material eines nahen Sterns stürzt, und ... Quasare ...

Antworten (2)

Dies könnte eine physikalisch mögliche Waffe sein, je nachdem, was Sie unter "der gesamten 'Oberfläche' einer Supernova" verstehen. Da der Stern seine Größe ändert, wenn er kollabiert, um die Supernova zu bilden, und sich dann stark (und schnell) ausdehnt, ist es schwierig, einen genauen Bereich zu bestimmen.

Eine der Möglichkeiten ist, wenn Sie eine Supernova dort platzieren, wo die Sonne steht, welche Energie würde dann durch ein gewehrgroßes Loch auf der Erde gehen? Dies endet mit einer überraschend nachvollziehbaren Antwort:

Energie der Supernova: 1,5*10 44 J = 1,669*10 27 kg

In der Entfernung, die die Erde durch ein Loch mit Kaliber 0,50 hat, gibt es 7*10 16 J = 0,788 kg

Das bedeutet, dass Sie nur etwa 400 Gramm Antimaterie mit sich führen müssen, um das Gewehr abzufeuern. Die Schwierigkeit besteht darin, einen Weg zu finden, es in einen Strahl zu fokussieren, aber dies scheint ein physikalisch mögliches Gerät zu sein.

Durch einen seltsamen Zufall erinnere ich mich, dass eine Megatonne in der Größenordnung von 10^-16 J liegt...
Ich habe mir meine Berechnungen angesehen und mich gewundert, als du gepostet hast. Dadurch fühle ich mich etwas sicherer in meiner eigenen Mathematik =D
Der Soldat kann also die Munition tragen. In einer Entfernung von 5 Meilen vom Ziel hat er eine Überlebenschance von 50 %.

Supernovae. Eine Supernova ist eine Explosion eines massereichen Überriesensterns. Es kann mit der Helligkeit von 10 Milliarden Sonnen strahlen! Die Gesamtenergieabgabe kann sein 10 44 Joule, so viel wie die Gesamtleistung der Sonne während ihrer 10 Milliarden Jahre langen Lebensdauer . Verwenden E = m c 2 :

10 44   J = m ⋅ ( 300000000   m s ) 2

m = 10 44   J 9 ⋅ 10 16   m 2 s 2

m = 1.11 ⋅ 10 27   kg

Das ist mehr als die Masse von 100 erdgroßen Planeten. Ich glaube nicht, dass etwas anderes als ein Schwarzes Loch dicht genug sein kann, um all diese Masse / Energie in einem so kleinen Volumen zu enthalten.

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