All die Leute, die sagten: "Wir alle sterben!" sind richtig mit guten Antworten, aber für die meisten Menschen werden es nicht die Erdbeben sein, die sie töten – sie werden bereits tot sein.

Die Leckage des Strahlungsstrahls ist groß genug, um so ziemlich alles zu braten. Wenn er die Atmosphäre durchschneidet – noch bevor er auf den Boden trifft – wird er eine riesige Energiemenge streuen, da der Strahl, um 8000 Meilen Gestein zu durchschneiden, eine riesige ² oder sogar noch größere ³ Energiemenge benötigt . (Dies ist genug Energie, um eine Gesteinsscheibe mit einem Durchmesser von 8000 Meilen und einer Dicke von 40 Metern in einer halben Sekunde zu verdampfen und zu zerstreuen . Beachten Sie, dass es, da es durch das verdampfte Gestein schneidet, den Dampf aus dem Weg schieben muss, damit er halten kann Schneiden.)

Dieses xkcd What If in einem ähnlichen Szenario enthält viele Hinweise darauf, was passieren würde. Ein kleiner Prozentsatz der Strahlung wird von der Luft gestreut und erwärmt die Luft bis zum Glühen im Zentrum der Sonne, das in alle Richtungen strahlt. Diese Erwärmung wird die Luft nach oben und außen drücken und all das wird weiter interagieren, eine Schockwelle erzeugen, aber noch wichtiger, genug Energie in die Atmosphäre abgeben, um Dinge in großer Entfernung (um die Erdkrümmung herum) durch Reflexion an der Luft zu braten . (Außerdem wird das vom Mond reflektierte "Erdlicht" diese ganze Seite des Planeten braten.)

Der riesige Puls von verdampftem Gestein erzeugt eine Schockwelle, die sich durch das Gestein nach oben ausbreitet. Es ist über eine beträchtliche Entfernung Überschall, aber ich kann nicht berechnen, ob es bis zur Oberfläche an dem Punkt senkrecht zur Scheibe, wo der Fels dazwischen am dicksten ist, Überschall ist.

In der Zwischenzeit wird es ein paar Sekunden dauern, bis sich die Lücke zwischen den Hälften der Erde schließt, aber der Schock des Schließens wird sich nur mit Schallgeschwindigkeit in Felsen ausbreiten, also dauert es bis zu einer Stunde (die Geschwindigkeit einer P-Welle beträgt 1-8 kps), damit der Schock überall auf der Erde ankommt. Die meisten Menschen/Pflanzen/Dinge werden zuerst gebraten.

Ein so hochenergetischer Blitz tötet fast jeden, dann bläst die Überschalldruckwelle aus dem Schnitt von all dem verdampften Gestein jeden mit hoher Geschwindigkeit und hoher Beschleunigung in die Luft und dies tötet alle, die die Strahlung überlebt haben. Wenn die Trümmer zurückfallen, um die 40-Meter-Lücke zu füllen, ist niemand in der Nähe, der von ihnen getötet werden könnte.

Hinzugefügt: Eine der anderen Antworten stellt fest, dass der Effekt wie eine riesige Detonation in der Scheibe wäre, und einige von ihnen führen schöne Berechnungen der Größe auf der Rückseite des Umschlags durch. Aber diese Berechnungen sind Untergrenzen für die tatsächliche Größe, da sie davon ausgehen, dass die meiste Energie des Strahls dort abgelagert würde, wo sie beabsichtigt war, und das ist sicherlich nicht wahr – wie oben erwähnt, würde das kochende Plasma den Strahl streuen und das bedeuten Die tatsächliche Energie des Strahls übersteigt bei weitem das, was unter idealen Umständen zum Verdampfen der Scheibe erforderlich ist.

Also ein viel größerer Knall mit unglaublich komplexer Plasmaphysik.

Wir können einiges sagen. Erstens wäre die Energie nahe der Oberfläche mehr als genug, um Krater zu erzeugen – um Materie auf beiden Seiten der Scheibe nach oben und nach außen zu blasen. Da die Scheibe eher eine Linie als ein Punkteinschlag ist, wäre ein Ergebnis eine Furche – ziemlich genau der Effekt, den Sie erhalten würden, wenn Sie gleichzeitig eine Kette von Millionen tief vergrabener Atombomben explodieren lassen. Aber es wäre nicht nur ein einziges BANG!, da es einen kontinuierlichen Ausfluss von verdampftem Gestein aus der Tiefe geben würde. Also vielleicht eher wie eine Kette von Mt. St. Helens-Eruptionen mit einer langen, linearen Caldera?

Schließlich wäre die Wirkung auf der anderen Seite der Erde viel schlimmer, da dort der Strahl von unten hochgeschossen würde und überhitztes Gesteinsgas mit superhohem Druck aus vielen Kubikkilometern Gestein herausbrechen und die Erde wegschleudern würde angrenzenden Felsen hoch -- wahrscheinlich einige aus der Fluchtgeschwindigkeit heraus -- und die Furche fortsetzen, wahrscheinlich noch tiefer als auf der Eingangsseite.

90 Grad von der Scheibe entfernt würden Sie mit der Strahlung beginnen, dann die Druckwelle durch die Luft und durch den Felsen. Wie ich angemerkt habe, gehe ich davon aus, dass die Wirkung der ausgehenden Welle von tief unten weitaus verheerender sein würde als die Wirkung, wenn das Material aus den beiden Hälften zusammenfällt.

Unter idealen Bedingungen reicht die Energie, die zum Verdampfen einer 40-Meter-Scheibe benötigt wird, nicht aus, um die Erde zu zerstören, da sie nicht ausreicht, um die Erde zu schmelzen, und eine vollständige Störung erfordert mehr als das. Würde die durch das kochende Plasma verursachte Ineffizienz den Energiebedarf so hoch erhöhen, dass genug Energie vorhanden wäre, um Dinge zu schmelzen? Ich weiß es nicht und ich glaube nicht, dass wir es einfach modellieren können.

Aber es ist sicher, dass viel Gestein in den Himmel geschleudert werden würde und während einige in die Umlaufbahn gehen oder entkommen würden, würden die meisten in den nächsten Tagen als schrecklicher Meteoritenschauer zurückfallen.

Es wäre interessant zu beobachten. Vom Mars. Mit gutem Strahlenschutz.

Oh. Oh mein Gott, das ist nicht gut, aber nicht aus dem Grund, den Sie vielleicht sofort denken.

Der Grund dafür ist, dass der Partikelstrahl beim Schneiden das Material, auf das er trifft, in Plasma verwandeln muss, damit es sich aus dem Weg bewegt. Das ist nicht sofort ein Problem. Das Problem ist, dass das Plasma aus Sicht des Teilchenstrahls ziemlich undurchsichtig ist. Der Plasmastrahl kann das Material unter diesem Plasma nur erreichen, indem er es buchstäblich aus dem Weg sprengt.

Sie können hier ein Problem erkennen: Eine ganze Menge dieses Plasmas befindet sich im Inneren des Planeten. Nicht nur das, sondern die von Ihnen angegebenen Zahlen (insbesondere die 0,6 Sekunden) bedeuten, dass der Strahl eine wirklich erstaunliche Menge an Energie liefern muss, um die Welt in zwei Hälften zu schneiden, wie das Material auf der anderen Seite des Erde kann nicht "aufgeschnitten" werden, es sei denn, das Zeug zwischen ihr und dem Balken wurde zuerst aus dem Weg geräumt.

Jetzt kann ich die benötigte Energiemenge nicht ausrechnen, weil diese Art von Physik ohne wahnsinnige Einschränkungen wie „die beiden Hälften des Planeten dürfen sich nicht berühren“ schwierig genug ist, wie Randall Munroe im XKCD Was-wäre-wenn- wo notiert hat Ein hypothetisch viel weniger starker Strahl verwandelte die Oberfläche des Mondes in ein supereffizientes Raketentriebwerk , aber ich kann mit einiger Sicherheit sagen, wenn Ihr Strahl stark genug ist, um sich seinen Weg durch den dicksten Teil der Erde zu bahnen, dann ist er stark genug, um den zu sprengen Seite der Erde, die ihm am nächsten ist, in eine Wolke aus sehr, sehr heißem Gas. Es würde mich wirklich nicht überraschen, wenn Sie dafür die Gravitationsbindungsenergie der Erde überschreiten müssten, aber selbst wenn Sie dies nicht tun, dann ist ein großer Teil des Planeten einfach sehr, sehrgewaltsam aus dem Weg gesprengt.

Wenn Sie nur meinen, „dieser Strahl entfernt sofort alle Materie, die er berührt“, dann haben Sie die anderen Antworten abgedeckt.

Wenn Sie jedoch wirklich einen Teilchenstrahl mit ausreichender Leistung meinen, dann ... ähm ... haben Sie keinen Planeten mehr.

Das tut mir leid.

TL; DR --> Niemand wird überleben

Ich werde nicht über den Laser sprechen, weil er unwichtig ist, wir wären bereits tot, also spielt es keine Rolle.

Die Erde hat$5.97237\times10^{24}\text{ kg}$Wenn wir es also halbieren, hat es die gleiche Masse, ist aber in zwei verschiedene Körper aufgeteilt$2\times(2.986185\times10^{24}\text{ kg} )$.
_{Ich werde den Massenverlust für den Laser nicht berechnen, weil 1) ich nicht weiß, wie das geht. 2) Es ist dasselbe, weil diese Materie nicht zerfallen würde, also würde ihre Masse immer noch zur Masse des Körpers hinzugefügt werden.}

Sie sagen eine Trennung von$40\text{m}$und unsere Schwerkraft ist$9.81\text{m/s}^2$. Wenn wir die Erde halbieren, wird sich die Schwerkraft für jeden Körper ebenso halbieren, wie es bei der Masse der Fall ist.

Jeder Körper fällt also mit einer Geschwindigkeit von in den anderen Körper$4.905\text{m/s}^2$. Außerdem ist der Abstand halbiert, weil beide Körper aufeinander fallen.

Gleichungen für einen fallenden Körper :

Wir können die Kollisionszeit berechnen:

$$\text{t} = \sqrt{\frac{2\times{d}}{\text{g}}}$$ $$\text{t} = \sqrt{\frac{2\times{20m}}{4.905\text{m/s}^2}}$$ $$\text{t} = 2.855\text{s}$$

Jeder Körper braucht 2,855 Sekunden, um mit der anderen Hälfte zu kollidieren.

Wir können die Endgeschwindigkeit vor der Kollision berechnen:

$$\text{v}_\text{i} = \sqrt{2\times\text{g}\times\text{d}}$$ $$\text{v}_\text{i} = \sqrt{2\times4.905\text{m/s}^2\times20\text{m}}$$ $$\text{v}_\text{i} = 14\text{m/s}$$

Jeder Körper wird mit einer Endgeschwindigkeit von 14 m/s in den anderen Körper fallen.

Und wir diese Geschwindigkeit können wir die Kollisionsauswirkung berechnen:

$$\text{E} = \frac{\text{M} \times \text{V}^2}{2}$$ $$\text{E} = \frac{2.986185 \times 10^{24} \text{kg} \times 4.905^2 \text{m/s}^2}{2}$$ $$\text{E} = 7.1844\times10^{25}\text{N} = 35.92\text{YJ}$$

Am Kollisionspunkt erzeugt jeder Körper etwa 36 Yottajoule Energie!

Aber denken Sie daran, dass der Aufprall doppelt ist, weil jeder Körper in den anderen fällt: 72 YJ Aufprall. TNT-Äquivalent

Mit anderen Worten, die Energie der Kollision wird sein$17.17\text{ Yg of TNT}$oder:

$$17,171,295,308,227\text{ Gigatons} = 17,171,295,308,227,772\text{ Megatons}$$ $$89,433,829\times\text{The asteroid who kill dinosaurs}$$

$$799\text{ Tons of mater-antimatter anihilation}$$

Niemand wird überleben. Außerdem wird diese Kollision die Erde in weitere Teile brechen (begrenzt durch die Schwerkraft).

Hinweis: Aufgrund einiger Kommentare, die ich erhalten habe, warne ich Sie, dass dies nur eine bloße und einfache Vorstellung davon ist, was passieren würde. Wenn Sie nach einer tieferen Analyse suchen, sollten Sie Folgendes beachten: Berechnen Sie die Schwerkraft mit einem komplexen Integral, da sich die Schwerkraft über die Entfernung vom Kern ändert. Berechnen Sie die Dekompression des Kerns und die Explosion, die er auslösen wird. Wisse, dass sich die Aufprallwellen mit Schallgeschwindigkeit fortbewegen würden. Berechnen Sie die unelastische Kollision des riesigen Erdkerns und ihre Auswirkung auf die mehreren Kollisionen, die er auslösen würde (weil er abprallt). Bestimmen Sie die Temperatur des Plasmas aus dem Laser, seine Ausdehnung und Explosion und bestimmen Sie, ob dies die Kollision der Erde verlangsamen würde.

Aus den anderen Antworten geht hervor, dass dies nicht gut sein wird. Aber wie nicht gut? Ein Aspekt, der nicht berechnet wurde, ist, welche Art von Energie benötigt wird, um ein 40 m langes Stück Erde in 0,6 Sekunden zu verdampfen (warum 40 m und warum 0,6 Sekunden?).

Masse

Wie viel Material steckt in dieser Scheibe? Wir können eine grobe Antwort erhalten, indem wir das Verhältnis seines Volumens zum Volumen der Erde berechnen. Das Volumen der Erde beträgt ca$10^{12} km^3$. Das Volumen der Scheibe ist...

$$slice volume = area * height$$ $$slice volume = \pi r^2 * height$$

Setzen wir den mittleren Erdradius von 6.371 km ein, kommen wir zurecht$5x10^6 km^3$. Das ergibt ein Verhältnis von ca$5x10^{-7}$. Die Masse der Erde beträgt ca$6x10^{24} kg$unsere Scheibe hat also eine Masse von ca$3x10^{18} kg$.

Das ist ungefähr so ​​groß wie ein kleiner Mond, sagt Hyperion .

Sie haben gerade einen kleinen Mond mitten auf der Erde zur Explosion gebracht

Wenn man einen Festkörper wie Gestein in Gas umwandelt, dehnt er sich aus. Wenn Sie es schnell tun, verursacht das tendenziell viel Druck. Wenn Sie es so schnell machen, dass sich die Druckwelle mit Überschall ausbreitet, nennen wir dies eine Detonation und die Dinge, die dies tun, sind „Hochexplosivstoffe“. Diese brennen mit etwa 5 bis 10 km/s.

Sie haben gerade einen kleinen Mond mit 21.000 km/s zur Explosion gebracht. Ich bin mir nicht einmal sicher, was das bedeutet, also schauen wir uns die beteiligten Energien an.

Energie

Ich bin mir nicht sicher, wie viel Energie benötigt würde, um die Erde sauber zu durchschneiden, aber wir können uns eine Vorstellung davon machen, wenn wir uns nur die Energie ansehen, die erforderlich ist, um diesen Schnitt um 1 ° Kelvin anzuheben.

Die Erde ist ungefähr...

• 32 % Eisen
• 30 % Sauerstoff
• 15 % Silizium
• 14 % Magnesium
• 9% andere Sachen

Jeder von ihnen hat eine spezifische Wärme , wie viel Energie braucht es, um 1 kg um 1 ° Kelvin zu erwärmen? Wenn wir ihre spezifische Wärme jeweils mit ihrem Verhältnis multiplizieren, erhalten wir eine ungefähre Vorstellung von der spezifischen Wärme der Erde. Über$670 \frac{J}{kg K}$.

Multiplizieren Sie das mit der Masse der Scheibe,$3x10^{18} kg$, und wir bekommen$2 x 10^{21} \frac{J}{K}$.

Um alles zum Verdampfen zu bringen, sagen wir, wir wollen ihre Temperatur um 1000 K erhöhen. Ich weiß nicht genau, was dazu nötig wäre, aber ich schätze, es sind mehr als 100 K und weniger als 10.000. So das ist$2 x 10^{24} J$. Das ist ungefähr die Energie, die die Erde in sechs Monaten von der Sonne erhält. Oder über vier Dinosaurier, die Meteore töten .

Aber warte, es gibt noch mehr! Auch Phasenübergänge kosten Energie. Viel Energie. Fest zu flüssig ist die spezifische Schmelzwärme. Flüssigkeit zu Gas ist die spezifische Verdampfungswärme. Mit der gleichen Technik erhalten wir beim Einstecken der Verhältnisse eine spezifische Schmelzwärme$400,000 \frac{J}{kg}$und eine spezifische Verdampfungswärme von$4,700,000 \frac{J}{kg}$. Es ist Masse von$3x10^{18} kg$bedeutet ein Extra$1.2x10^{24} J$Übergang von fest zu flüssig, und$1.4 x 10^{25} J$von flüssig zu gasförmig.

Wenn wir das alles zusammen addieren, kommen wir zu$1.7 x 10^{25} J$das ist die Energie einer kleinen Sonneneruption. Wir sind gekocht.

Geschwindigkeit

Wie schnell dies die Erdhälften auseinander schieben wird, können wir anhand der kinetischen Energiegleichung abschätzen:$e = \frac{1}{2} m v^2$Wenn wir die Energie der Explosion und die Masse der Erde kennen, erhalten wir die Lösung für die Geschwindigkeit$\sqrt{\frac{2e}{m}}$.

Wenn wir unsere Zahlen einsetzen, erhalten wir ungefähr 2,4 m / s oder schäbige 8 km / h.

Wenigstens wird die Erde nicht auseinander gesprengt.

Meinst du, der Strahl ist stark genug, um den 40-m-Schnitt aus dem gesamten Planeten herauszunehmen? Dann schnappen die beiden Hälften aufgrund der Schwerkraft zusammen. Dies wird zu weltweiten Erdbeben und Monaten intensiver vulkanischer Aktivität führen. Die Atmosphäre wird (meistens) bleiben, aber mit vulkanischen Gasen und Staub gefüllt sein. Das meiste Leben wird durch Erdbeben, giftige Gase oder Hunger sterben. Ich vermute, dass einige primitive Lebensformen in den Ozeanen überleben werden.

Bearbeiten Sie für unterstützende Beweise:

• Tektonische Platten bewegen sich typischerweise mit 1-10 cm pro Jahr.
• Das Beben von Fukushima wurde durch (höchstens) eine 30-m-Verschiebung der tektonischen Platten an einer einzigen Stelle verursacht.
• Hier werden wir sofort und überall eine 40-Meter-Verschiebung haben.
• Hier ist, was mit Dinosauriern passiert ist: Wiki .

OK, ich war vielleicht zu dramatisch und bin bereit, meine düsteren Vorhersagen auf die Zerstörung von 75 % des Lebens herunterzustufen, wobei nur wenige menschliche Überlebende in den Ruinen der Zivilisation nach schwindenden Nahrungsmitteln und Ressourcen suchen.

Ender Look hat jedoch richtig gerechnet und zeigt, dass dies viel schlimmer sein wird als ein Meteor, der Dinosaurier tötet.

BEARBEITEN:  Mehrere Antworten haben zweifelsfrei gezeigt, dass die Erde wie Popcorn aussehen wird, das zu lange in einer Mikrowelle war. Aber! Ich werde dies für zukünftige Referenzen aufheben, weil es Spaß gemacht hat, es zu schreiben.

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Die Erdkruste hält die Dinge nicht fest, die Schwerkraft hält die Dinge fest und verursacht dadurch Druck.

• Es würde nichts Ultradramatisches passieren. Sie würden nicht dazu führen, dass die beiden Teile seitwärts rutschen oder plötzlich auseinander fliegen oder sich auf seltsame Weise gegeneinander drehen. Denken Sie daran, dass die Schwerkraft alles zusammenhält. Newton lehrt, dass die Dinge grundsätzlich so bleiben, wie sie sind, wenn keine Kraft auf sie einwirkt. Im Moment gibt es nur zwei Kräfte:

  1. Schwerkraft, die die beiden Teile zusammenzieht. Der flüssige Kern und der Mantel verbinden sich wieder und dienen als Bandage (Koagulation) für die oberflächennahen Schnitte. Ein bisschen Vulkanismus, ein bisschen Wischiwaschi mit den Ozeanen, aber nach Versicherungsansprüchen im Wert von ein paar Milliarden Dollar geht das Leben weiter.

  2. Der Druck spielt dabei eine kleine Rolle. Das Magma will heraus, aber es kann die Schwerkraft nicht überkompensieren, und da der größte Teil des Planeten flüssig ist, hat der Strahl die Wirkung, ein Messer durch eine Schüssel mit Wasser zu führen. Die schöne Naht, die Ihr Balken auf der Oberfläche erzeugt, wird aufgrund der lokalisierten Druckentlastung einige schorfige Ausbuchtungen aufweisen, aber das war es auch schon.

Aber was passiert mit der vom Strahl berührten Masse?

Hier könnte etwas Interessantes dabei sein. Ihr Strahl hat die Masse, die er berührt, zu Plasma überhitzt, das mehr Platz braucht als einfache Masse. Sie werden immer noch keine planetarische Katastrophe haben, aber es könnte einige coole Nebenwirkungen geben. Zum einen erzeugen Sie Plasmablasen in den Magmaschichten. Diese könnten ihren Weg zu bestehenden Vulkanschlote finden und sozusagen ein wenig Chaos bei den Eingeborenen anrichten.

Aber nahe der Oberfläche könnte das Plasma dazu dienen, die obere Naht auseinanderzusprengen. Nein, kein Zerreißen des Planeten, aber plötzlich könnte diese schorfige Naht etwas Dramatischeres sein. Das explodierende Plasma würde Schockwellen durch die Atmosphäre senden (und wahrscheinlich jedes Fenster auf dem Planeten zerbrechen). Das wird eine Menge Tod und Zerstörung verursachen. Die neue Naht ist jetzt auch viel größer, was bedeutet, dass sich einige Wettermuster und Meeresströmungen ändern werden.

Wenn man also "alles" berücksichtigt (ich bin mir sicher, dass ich nicht alles berücksichtigt habe), wären die 24 Stunden nach dem Auftreffen Ihres Strahls hässlich, wirklich hässlich. Die Aufräumarbeiten wären massiv. Wir müssten ein paar neue Angelgebiete finden ...

Aber wir würden es überleben, IMO.

Ich denke, die Dinge werden etwas anders laufen, als sich die meisten Poster vorstellen.

Wir werden riesige Mengen an Energie in diesen Teil der Erde werfen. Die allgemeine Antwort scheint zu sein, dass das Plasma genug Energie absorbiert, um aus der Scheibe herausgedrückt zu werden und sich so als Scheibe ausdehnt.

Denken Sie jedoch daran, dass er einen Teilchenstrahl spezifiziert hat, keinen Laser. Teilchenstrahlen tragen Impuls. Stellen Sie sich vor, was passiert, wenn sich der Strahl hineingräbt – alles, was versucht, wieder durch das Loch zu kommen, wird durch die Energie des Teilchenstrahls wieder hineingestopft. So kann es nicht entkommen. Die Energie wird sich aufbauen, bis sie einen neuen Ausweg findet (und denken Sie daran, dass während des Aufbaus kein Schneiden stattfindet und wir ein sehr kurzes Zeitlimit haben – der Aufbau muss außerordentlich schnell sein.) Ich sehe nur einen Ausweg – drücken die beiden Hälften auseinander. Natürlich wird es nicht glatt gehen, aber gegen diese Art von Energie ist eine kleine Deformation eines Planeten nichts.

Das Plasma muss sich ausreichend ausbreiten, um dünn genug zu werden, um den Strahl durchzulassen. Das ist ziemlich dünn – die Stücke fliegen schnell auseinander . Ich denke, die beiden Hälften werden mit weit über der Fluchtgeschwindigkeit auseinander geschleudert. Ich denke auch, dass die dünneren Teile am Rand weggeblasen werden. (Und das setzt voraus, dass sie nicht einfach durch die Energie dieses ganzen Plasmas verdampfen.)

Praktische Probleme mit der ganzen Idee, einen Planeten mit einem Strahl zu schneiden.

Ihr grundlegendes Problem besteht darin, dass, wenn Sie den Graben durch aufeinanderfolgende Anwendungen eines Strahls mit flachem Eindringen graben, die Zeitskala davon dominiert wird, wie lange es dauert, bis das bereits erhitzte Material aus dem Weg geräumt ist, und diese Skala ist lang genug, dass das Loch weiter zusammenbricht auf dich. ¹

Stattdessen müssen Sie den gesamten Schnitt in einem schnellen Zug verdampfen.

Sie brauchen also einen durchdringenden Strahl, d. h. einen Strahl, der Energie über einen ganzen Durchmesser der Erde abgibt. Und tun Sie dies ohne übermäßigen Unterschied in der Leistung, die auf der nahen und der fernen Seite deponiert wird.

Das lässt alle Strahlen aus, die durch die starke oder elektromagnetische Wechselwirkung wechselwirken, weil die Entfernungsskala für diese Strahlen zu kurz ist (selbst extrem hochenergetische Myonen können glücklicherweise einige Kilometer in steinähnlichen Materialien gehen).

Ihr Strahl wird also aus Neutrinos oder etwas Exotischem bestehen, das noch nicht entdeckt wurde (aber mit Wechselwirkungsquerschnitten, die mit denen von Neutrinos vergleichbar oder kleiner sind).

Die gute Nachricht ist, dass Sie eigentlich einen ziemlich energiearmen Neutrinostrahl wollen (Neutrino-Wechselwirkungsquerschnitte skalieren linear in der Energie über einen weiten Bereich), aber die schlechte Nachricht ist, dass ein Strahl nach dem Durchgang immer noch nützliche Energiemengen abgibt Ein ganzer Durchmesser des Planeten wird einen großen Teil (sogar den größten Teil) seiner Energie durch Überpenetration verschwenden. ²

Und dann kommen wir zu den Energiekosten. Die derzeitige Methode zur Herstellung von Neutrinostrahlen ist äußerst ineffizient, und es gibt keine besseren Vorschläge am Horizont. Sie haben also enorme Energiekosten für den Schaden, einen erheblichen Verlust durch Überpenetration (mindestens Faktor zwei) und einen hohen Multiplikationsfaktor für Verluste bei der Strahlerzeugung.

Alles in allem rechnen Sie mit Energiekosten, die mindestens das Zehnfache der auf das Ereignis angewendeten Energie betragen, was bereits über dem Maßstab liegt, der für eine moderat relativistische interstellare Kolonisation erforderlich ist.

Und das alles auf einer Zeitskala von etwa einigen hundertstel Sekunden oder so. ³

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¹ Der Mantel ist viskoelastisch und ziemlich dünn und reaktionsträge, aber das ist sein Verhalten unter Druck. Wenn Mantelgestein schnell an die Oberfläche gebracht wird, bildet sich Lava mit niedriger Viskosität, die schnell und gleichmäßig fließt. Der Mantel wird fast wie Wasser in den Graben fließen.

² Und weil Ihr Strahl stark kollimiert ist, müssen Sie sich Gedanken darüber machen, was er über Entfernungen von mindestens der Größenordnung des Sonnensystems macht. Und denken Sie daran, dass Sie den Strahl fegen, also ist es eine fächerförmige Gefahrenregion.

³ Es macht keinen Sinn, viel schneller zu fahren, weil die Strahllaufzeit ungefähr ist$0.04\,\mathrm{s}$, aber Sie möchten nicht viel langsamer gehen, da dies der verbleibenden Struktur Zeit zum Reagieren gibt und der gesamte Effekt ruiniert wird, wenn sich die Kante, an der Sie begonnen haben, wieder zusammengefügt hat, bevor Sie auf der anderen Seite fertig sind.

Laut diesem Forumsbeitrag (der wiederum auf ein Buch verweist) beträgt die erforderliche Gravitationskraft, um zwei Halbkugeln auseinander zu ziehen

$$F = \dfrac{3GM^2}{4r^2}$$

mit$G\approx6.67\times10^{-11}\ \mathrm{m^3/s^{2}/kg}$die Gravitationskonstante,$M$die Masse einer Halbkugel, so dass$2M\approx 5,97\times 10^{24}\ \mathrm{kg}$ist die Masse der Erde, und schließlich$r$der Radius der Erde,$6371\ \mathrm{kg}$.

Um mir das Leben ein wenig einfacher zu machen, gehe ich davon aus, dass sich die Masse der Erde durch das Entfernen dieser 40-m-Scheibe nicht ändert und dass sich die Anziehungskraft aufgrund der 40-m-Trennung nicht ändert (und konstant bleibt, wenn die Trennung auf Null reduziert wird). . Da bereits festgestellt wurde, dass ein Teilchenstrahl eine schlechte Möglichkeit ist, die Erde in zwei Hälften zu schneiden, werden wir einfach unsere Handwavium-Kanone abfeuern, die das 40-Meter-Stück der Erde entfernt, ohne zusätzliche Energie auf der Erde zu deponieren, und es auf dem Mars deponiert.

In dem Moment, in dem die Scheibe entfernt wird, beschleunigen die Hemisphären mit Beschleunigung aufeinander zu$a=F/M$. [Einige Zahlen eingeben]( http://www.wolframalpha.com/input/?i=3 G (earth+mass%2F2)%2F(4*(earth+radius)%5E2), wir können das sehen$a=3.67\ \mathrm{m/s^2}$. Jede Halbkugel bewegt sich 20 Meter, bevor sie mit der anderen Hälfte kollidiert. Die am Ende erreichte Geschwindigkeit ist$v=\sqrt{2ad}$mit$d=20\ \mathrm{m}$, was eine Endgeschwindigkeit von ergibt$12.12\ \mathrm{m/s}$(ein typischer Autounfall, aber von planetarischem Ausmaß). Die Gesamtenergie, die jede Hemisphäre zu diesem Zeitpunkt gewonnen hat, beträgt$E=\dfrac{1}{2}Mv^2$, was ungefähr gibt$4.39\times10^{26}\ \mathrm{J}$pro Hemisphäre oder eine Gesamtenergie von$\mathrm{8.777\times10^{26}\ J}$.

Wie viel ist das wirklich? Wenden wir uns Wikipedia zu . Hier können wir feststellen, dass es ungefähr 1000 Chixulub-Krater sind oder das Äquivalent von 100 Jahren Sonnenenergie, die die Erde normalerweise empfängt. Ohne Zweifel wird dies die meisten, wenn nicht alle vielzelligen Lebewesen zerstören.

Darüber hinaus wird die riesige Menge an Material, die auf dem Mars abgelagert wird, wahrscheinlich die Mission der bereits kämpfenden Opportunity endgültig beenden , von der die meisten von uns zustimmen würden, dass sie das wahre Opfer dieses Plans sein würde (obwohl dies eine gute Möglichkeit sein könnte, dieses Szenario zu verhindern).