Als Antwort auf eine Frage zu einem mit entarteter Materie gefüllten Asteroiden schlug Ender Look vor , dass die Verwendung von Materie eines Schwarzen Zwergs besser sei als die Verwendung von Materie eines Weißen Zwergs, da Schwarze Zwerge kühler sind. Die Temperatur eines typischen Weißen Zwergs könnte sein 10.000 K, was viel zu hoch ist.
Das Problem ist, dass es lange dauert, einen Schwarzen Zwerg zu bilden. Die Unterscheidung zwischen einem Weißen Zwerg und einem Schwarzen Zwerg ist etwas willkürlich, auch weil „Schwarzer Zwerg“ kein Fachbegriff ist. Einige sagen einfach, dass Schwarze Zwerge Weiße Zwerge sind, die bis zu dem Punkt abgekühlt sind, an dem sie nicht länger eine beträchtliche Menge an sichtbarem Licht emittieren . Nach dieser Definition könnten wir bereits einige Schwarze Zwerge haben (z. B. den Begleitstern von PSR J2222-0137). Dies entspricht jedoch einer Temperatur von etwa 2800 bis 3000 K, was für die Zwecke der ursprünglichen Frage nach entarteter Materie immer noch zu hoch ist. Daher muss ich einen Schwarzen Zwerg als einen Weißen Zwerg definieren, der auf etwa 1000 K oder weniger abgekühlt ist.
Das Problem ist, dass dies sehr lange dauern wird und es möglicherweise keine so coolen schwarzen Zwerge in der Galaxie gibt. Das bedeutet, dass ich bereit bin, künstliche Mittel einzusetzen, um einen normalen Weißen Zwerg ( 10.000 K) in einen Schwarzen Zwerg ( 1000K). Die Zivilisation, die die Transformation durchführt, ist auf der Kardashev-Skala eine Zivilisation vom Typ II und verfügt über alle Kräfte und Technologien, die Sie von ihr erwarten würden (wichtige Ausnahme: keine FTL-Reisen).
Wie kann diese Typ-II-Zivilisation innerhalb eines vernünftigen Zeitrahmens (sagen wir 100 bis 1000 Jahre) einen Weißen Zwerg in einen Schwarzen Zwerg verwandeln?
Andere Spezifikationen:
Ich sollte hinzufügen: Was könnte getan werden, um aus einem Roten Zwerg in kurzer Zeit einen Blauen Zwerg, dann einen Weißen Zwerg und schließlich einen Schwarzen Zwerg zu machen? spricht darüber, aber es scheint, als würden sie einen schwarzen Zwerg verwenden, der extrem cool ist (eher 10 oder 100 K). Es gibt auch einige andere Unterschiede:
Im Grunde fragt man sich, wie man die Hitze aus einem kleinen Zwerg saugt, ohne die ganze Masse herauszusaugen. Das ist wirklich schwer.
Die drei klassischen Methoden des Wärmetransports sind Strahlung, Konvektion und Leitung. Ein Weißer Zwerg emittiert bereits im Wesentlichen die gesamte Strahlung, die er von seiner Oberfläche bekommen kann, also gibt es nicht viel mehr, was man mit Strahlung tun kann, außer etwa hundert Milliarden Jahre zu warten.
Konvektion führt Wärme durch die Bewegung heißer Materie ab. Das würde funktionieren, aber wenn Sie die Sache nicht zurückgeben, bleibt am Ende nichts vom Stern übrig. Wenn Sie die Materie zurückbringen, benötigen Sie eine enorme Energiequelle, um die heiße Materie vom Stern zu heben, sie ihre Wärme abstrahlen zu lassen und sie dann wieder abzusenken, ohne dass sie die (riesige) potenzielle Energie der Gravitation, die sie hat, abwendet die WD in Wärme und Wiedererhitzen der WD.
Die Leitung scheint nicht relevant zu sein, da der WD viel heißer ist als jeder Feststoff.
Angesichts der fast magischen Technologie kann ich mir nur vorstellen, das Innere des WD irgendwie zu rühren , um das wesentlich heißere Material im Inneren an die Oberfläche zu bringen, wo die gute alte Abhängigkeit von Stefan-Boltzman T 4 die Wärme viel schneller abstrahlen würde. Es ist immer noch ein langer, langsamer Prozess, aber viel schneller, als nur da zu sitzen und zuzusehen, wie der WD von alleine abkühlt. Beachten Sie, dass dieses Rühren sehr vorsichtig durchgeführt werden sollte, um nicht zu viel ungeschmolzenes Material in die heißeren Regionen zu mischen und eine erneute Entzündung oder sogar eine Nova zu verursachen. In diesem Artikel finden Sie einige Informationen zu WD-Strukturen. Einige WDs können gegen Rühren stabil sein; andere werden knallen oder sich neu entzünden.
Jede Technologie darüber hinaus sieht aus wie eine völlig magische Technologie, und natürlich kann man damit alles machen.
Hinweis: Das Material eines Schwarzen Zwergs wäre zwar sehr, sehr dicht, aber nicht stabil. Im Stern wird seine Stabilität durch den immensen Druck der immensen Gravitation des Sterns aufrechterhalten. Sobald eine Probe aus dem Zentrum des Sterns gehoben wird (die Oberfläche eines WD oder eines Schwarzen Zwergs ist gewöhnliche Materie, weil dort nicht genug Druck vorhanden ist, um sie zu degenerieren), würde sie ziemlich heftig explodieren.
Die Oberfläche eines Sterns ist der Ort, an dem die gesamte Energie durch Strahlung austritt. In einer regulären Sphäre also , aber es ist Volumen was ein Oberflächen-Volumen-Verhältnis von impliziert . Mit Sie hätten ein Verhältnis von .
Wenn Sie die Form ändern oder den Stern in kleinere Objekte "aufteilen" würden, würden Sie dieses Verhältnis zugunsten der Oberfläche und damit der Strahlungsleistung erheblich verbessern.
Wikipedia sagt über Typ-II-Zivilisationen:
Star Lifting ist ein Prozess, bei dem eine fortgeschrittene Zivilisation einen wesentlichen Teil der Materie eines Sterns auf kontrollierte Weise für andere Zwecke entfernen könnte.
Warum nicht den Stern in kleinere Teile zerlegen, von denen jedes eine deutlich stärkere Energieabgabe pro Volumen hat?
Angenommen, eine Zivilisation, die "wesentliche Teile der Materie eines Sterns entfernen" kann, um sie wiederzuverwenden, könnte die entfernten Teile auch stabilisieren, sollte dies anständig funktionieren, um sie abzukühlen (zumindest viel schneller, als sie alleine abkühlen würde). Sie könnten sogar die kleineren Portionen mit einem zusätzlichen Prozess kühlen.
Das einzige, was Sie danach brauchen würden, wäre die Wiederzusammenfügung der gesamten gesammelten Sternenmaterie, aber ich sehe dies nicht als Problem für eine Zivilisation an, die einen Stern auseinander nehmen und die kleineren Fraktionen wiederverwenden kann. Im Grunde müsstest du ihn nur zusammenbauen – und da es sich nicht um einen IKEA-Schrank handelt, spielt auch die Reihenfolge des Zusammenbaus keine Rolle.
Bitte beachten Sie: Ich bin kein Astronom, nur ein sehr physikinteressierter Ingenieur. Ich bin mir nicht sicher, was passieren würde, wenn Sie einen Stern neben dem Offensichtlichen teilen würden.
Mit Lasern.
Ich meine es ernst. Laserkühlung ist eine Sache. Und es funktioniert am besten mit Gas, was in diesem Zusammenhang schön ist.
Nun, es könnte zu lange dauern und zu viele Laser, um das zu bekommen, was Sie wollen, wenn Sie nur auf den Stern schießen. Vielleicht möchten Sie einen anderen Stern mitbringen, der viel schwerer ist als Ihr Ziel. Es wird beginnen, Materie von der kleineren zu stehlen, wie folgt:
Schießen Sie mit Ihren Kühllasern auf die Materie, die zwischen den Sternen transportiert wird, um sie abzukühlen. Sammeln Sie es dann ein, bevor es in den schwereren Stern fällt. Bewahren Sie es woanders auf. Wenn Sie sich an das Ziel der verknüpften Frage halten, das darin besteht, Sternstücke und nicht einen ganzen zu haben, können Sie die Materie, die Sie aus diesem Prozess erhalten, in asteroidengroße Pakete verarbeiten.
Da es sich um eine Kardashev-II-Zivilisation handelt, kann Ihr Volk sogar etwas Energie aus dem schwereren Stern gewinnen, um die Laser und die an diesem Prozess beteiligten Sammelmaschinen anzutreiben.
Wärmeenergie durch Eisenfusion in Materie umwandeln.
1: Beginnen Sie mit einer bestimmten Art von Weißen Zwergen, die für dieses Manöver geeignet sind: https://en.wikipedia.org/wiki/White_dwarf#Type_Iax_supernovae
Supernovae vom Typ Iax, die Heliumakkretion durch einen Weißen Zwerg beinhalten, wurden als Kanal für die Transformation dieses Typs von Sternüberresten vorgeschlagen. In diesem Szenario ist die in einer Supernova vom Typ Ia erzeugte Kohlenstoffdetonation zu schwach, um den Weißen Zwerg zu zerstören, und stößt nur einen kleinen Teil seiner Masse als Auswurf aus, erzeugt jedoch eine asymmetrische Explosion, die den Stern, der oft als Zombiestern bekannt ist , tritt. zu den hohen Geschwindigkeiten eines Hypergeschwindigkeitssterns. Die Materie, die bei der fehlgeschlagenen Detonation verarbeitet wurde, wird vom Weißen Zwerg wieder angereichert, wobei die schwersten Elemente wie Eisen in seinen Kern fallen, wo sie sich ansammeln. Diese Weißen Zwerge mit Eisenkern wären kleiner als die Kohlenstoff-Sauerstoff-Art von ähnlicher Masse und würden schneller abkühlen und kristallisieren als diese.
Der Zombiestern ist für diese Anwendung ohnehin gut, weil er schneller abkühlt. Und wir werden diesen Eisenkern verwenden, um es extra schnell zu kühlen
2: Eisenschmelze.
https://en.wikipedia.org/wiki/Iron_peak
Bei Elementen, die im Periodensystem leichter als Eisen sind, setzt die Kernfusion Energie frei, während die Spaltung sie verbraucht. Für Eisen und alle schwereren Elemente verbraucht die Kernfusion Energie, aber die Kernspaltung setzt sie frei. Chemische Elemente bis hin zum Eisenpeak werden in der gewöhnlichen stellaren Nukleosynthese produziert. Schwerere Elemente werden nur während der Supernova-Nukleosynthese produziert. Aus diesem Grund haben wir mehr Eisenspitzenelemente als in seiner Nachbarschaft.
Die Verschmelzung von Eisen ist endotherm und damit energetisch ungünstig. Wenn eine Schiffsladung Energie verfügbar ist, könnte sie diese in diese Richtung treiben. Unter allen Energiebedingungen würde die Fusion von Eisen (und schwereren Elementen) (Wärme-)Energie aus der Umgebung verbrauchen, die zur Schaffung neuer Materie führen würde.
Wie bei anderen endotherm ungünstigen Reaktionen würde ein Katalysator helfen, dies voranzutreiben. Wir werden verwenden
3: Myon-katalysierte Fusion. https://en.wikipedia.org/wiki/Muon-catalyzed_fusion
Die myonkatalysierte Fusion (μCF) ist ein Prozess, der es ermöglicht, die Kernfusion bei Temperaturen durchzuführen, die deutlich unter den für die thermonukleare Fusion erforderlichen Temperaturen liegen, sogar bei Raumtemperatur oder darunter. Es ist eine der wenigen bekannten Möglichkeiten, die Kernfusion zu katalysieren.
Glücklicherweise ist Ihre Typ-2-Zivilisation Meister des Myons, und sie verwenden routinemäßig Myon-katalysierte Fusion, um den gesamten Energiebedarf zu decken. Aber hier wenden wir diese überzeugenden Myonen auf widerspenstiges Eisen und überreden die Partner, sich zu treffen und zu verschmelzen. Ein enger Strahl von Myonen, der die äußere Sauerstoff-/Kohlenstoffschicht durchdringt, könnte funktionieren, oder vielleicht müssen die Myonen vor Ort erzeugt werden (wenn wir Maschinen finden können, die robust genug sind, um dem Druck standzuhalten).
Zusätzliche räumliche Dimensionen könnten dabei helfen, falls verfügbar, aber wahrscheinlich würde dies als reine Fantasie abgewertet.
Kompression. Dann Ausbau. Über künstliche Schwerkraft.
Wenn Materie zusammengedrückt wird, um weniger Platz einzunehmen, erwärmt sie sich. Wird es hingegen ausgedehnt, kühlt es ab.
Wenn diese Zivilisation die Schwerkraft simulieren kann, hat sie vielleicht Möglichkeiten, den Raum zu krümmen - die Wirkung von Masse auf den Raum zu simulieren (um Schwerkraft zu erzeugen), ohne die Masse verwenden zu müssen. Wie genau die Zivilisation dies bewerkstelligt, bleibt dem Leser als Übung überlassen.
Also: Krümmt den Raum im Inneren des Schwarzen Zwergs stärker und erhöht effektiv seine Schwerkraft. Wenn es nach innen gezogen wird, erwärmt es sich. Vorsichtig sein! Wenn Sie es zu stark komprimieren, bringen Sie es an den Punkt, an dem es seinen Sauerstoff und Kohlenstoff verschmelzen kann, und das wird eine Menge neuer unerwünschter Wärme erzeugen! Stoppen Sie kurz davor. Drücken Sie ihn zu einem gemütlichen Schwarzkörperglühen zusammen und lassen Sie ihn wieder schnell Wärme in den Weltraum abstrahlen, wie er es in seinen Tagen als Weißer Zwerg tat.
Schalten Sie dann den Saft ab und lassen Sie den Raum entspannen. Während er sich ausdehnt, kühlt der Schwarze Zwerg ab. Eventuell brauchst du noch Topflappen.
VBartilucci
L.Niederländisch
HDE226868
Künstliche Seele
Das Quadratwürfelgesetz
Künstliche Seele
David K
KernelPanic
MA Golding
Jakk
Michael
Michael
HDE226868