Wie groß ist die Fläche dieser Welt in Meilen?

Die Oberfläche einer Kugel ist$4 \pi r^2$, wo$r$ist der Radius. Jetzt hast du geschrieben

Diese spezielle Megastruktur sollte vielleicht als Gigastruktur bezeichnet werden, da sie die Größe des Sonnensystems hat.

Abgesehen davon, dass es außerordentlich groß ist, müssen Sie definieren, was Sie unter „Größe des Sonnensystems“ verstehen. Der Rand des Sonnensystems ist schlecht definiert. Schau dir dieses xkcd an:

Es gibt eine Reihe verschiedener Definitionen, die alle unglaublich unterschiedlich sind.

Wie groß ist die Entfernung vom Äquator zum Polarkreis?

Unter der Annahme, dass dies eine perfekte Kugel ist, beträgt der Abstand vom Äquator zu einem der Pole$\frac{1}{4}$von einem Umfang:

Auch hier müssen Sie den Radius angeben. Aber jede Struktur, die viel größer als eine typische Dyson-Sphäre ist, wäre wirklich instabil.

Wie wirkt sich die Größe des Planeten auf sein Wetter und das gesamte Klima aus? Auch gibt es nur wenige Landmassen im Verhältnis zur Größe der Weltmeere.

Ich kann das nicht beantworten. Das Konzept einer riesigen Dyson-Sphäre ist so unrealistisch, dass diese Rasse genug Tricks im Ärmel haben muss, um jedes Klima zu schaffen, das sie will.

Erstens ist das Sonnensystem keine festgelegte Größe. Ich werde den am weitesten entfernten Punkt in der Umlaufbahn von Pluto als Radius des Sonnensystems für meine Antwort verwenden. Im Grunde wäre Ihr Planet in der Lage, die Sonne, alle Planeten und Pluto vollständig in sich zu halten, wenn er hohl wäre.

1. Wie groß ist die Fläche dieser Welt in Meilen?

$A=4πr^{ 2 }$ist die Formel für die Oberfläche einer Kugel. Der Radius beträgt in diesem Fall 7,4 Milliarden Kilometer . Das heißt, Sie haben eine Fläche von 688.000.000.000.000.000.000 Quadratkilometern .

2. Wie groß ist die Entfernung vom Äquator zum Polarkreis?

Der Polarkreis existiert, weil es die Arktis gibt. Die Arktis existiert wegen der Neigung der Sonne und der Erde um ihre Achse. Der Wikipedia-Artikel über den Polarkreis sagt, dass es die Linie ist, nördlich von der die Sonne jeweils 6 Monate lang sichtbar und dann für die nächsten 6 Monate nicht sichtbar ist. Daher hängt die Lage Ihres Polarkreises, und sogar ob Sie einen haben, davon ab, wie Sie Ihren Megaplaneten mit Sonnenlicht versorgen.

3. Wie wirkt sich die Größe des Planeten auf sein Wetter und das gesamte Klima aus?

Es wirkt sich sicherlich darauf aus, wie Sie Sonnenlicht auf das Ganze bekommen! Das Sonnenlicht bestimmt das Wetter. Wenn es Wind gibt, liegt das an der ungleichmäßigen Erwärmung der Erdoberfläche. Dies verursacht Hoch- und Niederdruckzonen, und Luft geht von Hochdruck zu Niederdruck über. Diese sich bewegende Luft ist Wind. Sonnenlicht lässt auch Wasser verdunsten. Dann bildet es Wolken und reist mit dem Wind dorthin, wo es regnet.

Die wirklich große Frage, die Sie beantworten müssen:

Wie werden Sie Sonnenlicht bereitstellen?

Sonnenlicht ist notwendig . Menschen brauchen Sonnenlicht (nicht nur Licht). Das Wetter hängt davon ab, viel Sonnenlicht zu haben, und Pflanzen brauchen es. Kein Sonnenlicht bedeutet keine Nahrungskette und kein Wetter. (Kein Wetter führt auch zu keinen Pflanzen). Es gibt mehrere Möglichkeiten, dies zu umgehen:

1. Machen Sie daraus eine echte Dyson-Sphäre Wahrscheinlich nicht das, was Sie tun möchten, aber immer noch eine Idee.*
2. Machen Sie eine wirklich große Sonne, um damit zu gehen . Dies wäre der realen Welt am nächsten, aber auch nicht so interessant. Scheint mir eine ziemlich billige Lösung zu sein.
3. Machen Sie es zu einer "umgekehrten" Dyson-Sphäre Sie könnten es zu einer Dyson-Sphäre machen, aber wo die Menschen draußen leben und sie Energie vom Stern im Inneren bekommen. Vielleicht könntest du Bauernhöfe nach innen stellen, damit sie Sonnenlicht bekommen.*
4. Erstellen Sie ein umgekehrtes Sonnensystem Vielleicht könnten Sie ein Sonnensystem erstellen, in dem die Sterne den riesigen Planeten umkreisen. Wahrscheinlich die interessanteste Lösung, die ich habe.

Warnung: Versuchen Sie dies nicht zu Hause

weil es zusammenbrechen wird. In ein schwarzes Loch. Wenn Sie nicht etwas Unobtanium herumliegen haben, um es zu bauen, wird der Planet unter seinem eigenen Gewicht zusammenbrechen. Die Sonne kollabiert nicht wegen der schieren Menge an Energie, die sie erzeugt, die ihr eigenes Gewicht „ausbalanciert“. Ich werde nicht einmal die Berechnungen anstellen, weil es für diesen Planeten so unrealistisch ist, sich selbst aufrecht zu erhalten.

Ich bin kein Physiker, aber vielleicht könnten Sie den Planeten so schnell drehen lassen, dass die Zentrifugalkraft alles dort hält, wo es ist. Könnte den Leuten aber schwindelig machen.

*Eine weitere Warnung: Energieversorgung

Sie werden Probleme haben, genügend Energie zu Pflanzen, Menschen usw. zu bringen, wenn Sie sich für Option 1 oder 3 entscheiden. Dies liegt an der Entfernung der Sonne von Ihrer Dyson-Sphäre / Ihrem Planeten. Pluto ist eiskalt , weil er so weit von der Sonne entfernt ist. Im Weltraum gibt es keine Atmosphäre, die dem Sonnenlicht im Wege steht, aber die Lichtstrahlen breiten sich aus.

Die Energieabgabe der Sonne pro Sekunde ist ca$3.8\times { 10 }^{ 26 }$Joule. Das musst du jeweils aufteilen$6.88\times10^{20}$Quadratkilometer Ihrer Dyson-Sphäre. Das sind etwa 552.326 Joule/sq. km/Sekunde oder 552 Joule/sq. m/Sekunde. Ziemlich gut, oder? Die Erde erhält 1.400 Joule/sq. m/Sekunde. Nicht so gut, obwohl Sie vielleicht durchkommen.

1. Was immer Sie wollen. Die Fläche ist offensichtlich vom Radius abhängig. Da eine Struktur wie diese eine Manipulation der Schwerkraft erfordert und die Manipulation der Schwerkraft derzeit ausschließlich Handwavium ist, kann niemand einen realistischen Wert angeben. Kleiner wäre jedoch sowohl beim Stern als auch bei der Kugel besser. Das liegt daran, dass selbst beim Handwavium die Materie, aus der die Kugel besteht, irgendwo herkommen muss und ein Großteil davon etwas anderes sein muss als Wasserstoff oder Helium, die als Baumaterialien irgendwie saugen. Elemente, die schwerer als Helium sind, sind vergleichsweise selten und es scheint unwahrscheinlich, dass jemand mehr als unbedingt notwendig für den Schutz der Tierwelt verwenden würde. Selbst das könnte natürlich noch riesig sein.

2. Konzepte wie Äquator und Polarkreis sind für Dyson-Sphären nicht relevant. Diese werden durch den Winkel der Rotationsachse der Erde relativ zur Ebene ihrer Umlaufbahn um die Sonne definiert. Während sich die Kugel drehen könnte, ohne Grund, aber sie könnte, kann ein Objekt, das den Stern umgibt, nicht wirklich eine Umlaufbahn im sinnvollen Sinne haben. Und selbst wenn es so wäre, würde das Sonnenlicht immer direkt von oben kommen und es gäbe keine saisonalen Schwankungen oder nichts von dem, was die Polarkreise, die Tropen oder den Äquator bedeutsam macht.

3. Das Klima wäre ungewöhnlich. Ich denke, es würde von der Topographie der Ozeane und Kontinente dominiert werden. Die Kugel würde auf ihrer Innenfläche an jedem Punkt gleichmäßig Energie aufnehmen und von ihrer Außenfläche eine gleiche Energiemenge als Wärme abstrahlen. Das Klima würde also von den Unterschieden in der Fähigkeit abhängen, Wärme von der inneren zur äußeren Oberfläche zu leiten. Weniger leitende Teile wären heißer und hätten aufsteigende Luft. Leitfähigere Teile wären kühler und hätten absteigende Luft. Diese Unterschiede würden vermutlich relativ stabile Wind- und Klimamuster erzeugen. Obwohl es wahrscheinlich einige sich wiederholende Schwingungsmuster sowie chaotische Variationen geben würde.

Sie könnten in der Math SE fragen, wie Sie die Oberfläche, den Viertelumfang usw. einer beliebigen Kugel ermitteln können. (#1 und #2)

@Nick2253, warum nicht draußen leben? Interessante Ideen für Geschichten. Es könnte eine funktionierende Dyson-Sphäre sein, um die gesamte Energie einzufangen, aber das „Innen“ ist alles industriell und das „Außen“ (wo Sie ein „Down“ haben) sind Häuser.

Basierend auf Ihren Kommentaren suchen Sie nicht nach einer Dyson-Sphäre, sondern nach einem massiven künstlichen Planeten.

Das wird nicht funktionieren.

Zunächst einmal wäre die Masse eines solchen Planeten astronomisch. Die Schwerkraft wäre immens. Alle Objekte, von denen wir wissen, dass sie sich dieser Größe auch nur annähernd nähern, sind Gasriesen oder Sterne. Dieser "Planet" wäre weit mehr als nur in der Lage, die Fusion aufrechtzuerhalten, und würde wahrscheinlich in ein Schwarzes Loch kollabieren.

Selbst wenn man irgendwie verhindern könnte, dass der Planet zusammenbricht, hätte er keine bewohnbare Oberfläche (wenn er überhaupt eine Oberfläche hätte). Wie Jupiter würde die Atmosphäre dank des massiven Drucks kontinuierlich von gasförmig zu flüssig zu fest wechseln.

Nun, selbst wenn Sie all diese Probleme umgangen haben, haben Sie immer noch das Problem der Energie. Wie wirst du deine Welt mit Sonnenlicht versorgen? Riesige Lampen in den Himmel montieren? Angenommen, wir sprechen von einem Planeten mit einem Radius von Neptuns Umlaufbahn, müssten Sie angeben$6\times10^{28}\mbox{W}$um die gleiche Energie zu liefern, wie die Sonne die Erde liefert. Zum Vergleich: Das ist 200-mal mehr Energie als die Gesamtenergie , die die Sonne abgibt. Sie müssten 100 % der Energie von 200 Sonnen einfangen und diese dann an die Oberfläche umleiten (nur um ähnliche Umgebungsbedingungen zu schaffen, ganz zu schweigen von der zusätzlichen Energie, um Ihre Spezialmaschinen anzutreiben).