Wie würde die Zusammensetzung eines „unzerstörbaren“ Materials aussehen?

Nach strengen wissenschaftlichen Regeln kann diese Substanz nicht in einer erdähnlichen Umgebung existieren

Der Grund ist, dass wir die physikalischen Eigenschaften aller stabilen und langlebigen radioaktiven Atome kennen. Wir können auch ziemlich gute Vorhersagen (innerhalb des Faktors 2) für hypothetische stabile Trans-Uran-Elemente treffen.

Was Atome in einem Festkörper zusammenhält, ist, dass sie dazu neigen, Elektronen zu teilen, um sich selbst zusammenzubinden. Die Stärke dieser Bindungen variiert, aber die stärksten bekannten haben Energien von nur wenigen Elektronenvolt. Die Temperatur ist ein Maß dafür, wie stark die Bindungen zwischen Atomen erschüttert werden. Schüttle stark genug und die Bindungen brechen. Moleküle zerfallen, Festkörper (feste Anordnungen von Atomen oder Molekülen) weichen Flüssigkeiten oder Gasen (in denen sich die Atome oder Moleküle frei gegeneinander bewegen können).

Die stärksten Bindungen werden durch eine Temperatur von einigen tausend Grad überwunden. Wolfram hat den höchsten Schmelzpunkt. Kohlenstoff bleibt bis zu einer etwas höheren Temperatur fest und wird dann direkt zu einem Gas.

Es gibt also nichts Festes aus Atomen, die die Temperaturen in der Nähe einer Atomexplosion überleben können. Tatsächlich gibt es nichts Festes, das die Temperatur überstehen kann, die ein bloßer Lichtbogen erzeugen kann.

Ich habe die irdische Umgebung erwähnt, weil extreme Drücke Atome wieder zu Festkörpern zusammenpressen können. So kann die Erde einen festen Kern haben. Extreme Schwerkraft kann Kernmaterie erzeugen, aus der Zwergsterne und die Oberflächen von Neutronensternen bestehen. Aber diese Materiephasen sind nutzlos, denn wenn Sie einige davon in kleinen Mengen in eine Umgebung mit niedrigem Druck bringen könnten, würden sie explodieren. Sie sind auch ziemlich lächerlich dicht.

Wenn Sie schließlich ein Material wünschen, das sehr hohen Temperaturen länger als die meisten anderen widerstehen kann, haben wir ziemlich viel Erfahrung mit Wiedereintrittsschilden für Raumfahrzeuge und Überschalljets. Erstere nehmen beim Verdampfen viel Wärme auf und halten zusammen, während die Oberfläche gleichmäßig nachlässt. Letztere verwenden starke Metalle mit hohen Schmelzpunkten und guter Wärmeleitfähigkeit, um Wärme von dort, wo sie erzeugt wird (Vorderkanten), zu kühleren Teilen der Struktur zu transportieren. Das Design des SR 71 "Blackbird" ist jetzt ziemlich gut dokumentiert.

Wenn Sie die harte Wissenschaft zugunsten von Handwavium fallen lassen, ist die Hülle von Larry Niven von General Products ein cooler Einzeiler: ein riesiges einzelnes Molekül mit Bindungen zwischen Atomen, die künstlich mit der Energie eines kleinen Kernreaktors verstärkt wurden. Aber wir haben keine Ahnung, wie das erreicht werden könnte, und ich vermute, dass die Gesetze der Thermodynamik sagen, dass dies unmöglich ist. Die erste Regel von Handwavium lautet: Fassen Sie sich kurz!

DIESE ANTWORT ERFOLGTE, BEVOR DAS HARD-SCIENCE-TAG HINZUGEFÜGT WURDE.

Sie haben Probleme mit der harten Wissenschaft, weil die Anforderungen ziemlich weit über das hinausgehen, was wir wissen.

Sicherlich könnte das Material baryonische Materie sein, also werde ich diese optionale Option vom Tisch nehmen. Fast alles, womit die Leute vertraut wären, wäre es.

Hier sind einige Dinge, die ich einschließen würde

1) Dieses Material muss selten sein, um erklärt zu werden. Dies wird mit den Wertkriterien übereinstimmen.

2) Allein das Material, das nahezu unzerstörbar ist, könnte etwas bedeuten, was Sie vielleicht nicht vorhergesehen haben - das heißt, es ist schwer, etwas zu verfeinern und zu einer brauchbaren Waffe oder wirklich zu irgendetwas zu überarbeiten, es sei denn, es kann manipuliert oder eingeschmolzen werden. Mein Vorschlag an Sie wäre, ein ultraseltenes Material zu haben, das sich in Kombination mit etwas wie Stahl oder was auch immer in Ihre Welt passt, zu einer unzerstörbaren Form verbindet. Das bedeutet, dass es nie wieder etwas anderes sein und auch nicht anders verwendet werden kann, da es absolut unverwüstlich ist. Dazu muss es mit normaler Materie interagieren, wie Sie es in Kriterium 4 getan haben. Möglicherweise nimmt es unterschiedliche Eigenschaften an, wenn es mit verschiedenen Arten von Materie interagiert oder in Kontakt kommt.

Meine Frage ist also ... Wie könnte ich ein nahezu unzerstörbares Supermaterial wissenschaftlich erklären, ohne seine Existenz zu einer großen Handbewegung machen zu müssen?

Schau in den Weltraum. Machen Sie es zu etwas, das selten ist (kommt nur von einem bestimmten Stern) und machen Sie es zu etwas, das verfeinert oder mit anderen Materien im Weltraum kombiniert werden muss - dies kann erklären, warum es nicht in der Atmosphäre gefunden wird, und wahrscheinlich angenommen wurde nutzlos, bis jemand die Kombinationseigenschaften davon bemerkte. Wenn es in die Atmosphäre oder in eine sauerstoffreiche Umgebung oder eine gewisse Schwerkraft oder was auch immer gelangt, zerfällt es, weshalb es nicht auf Planeten zu finden ist.

Fazit = schwaches, schwer zu findendes Element, das in Kombination mit etwas anderem Gemeinsamem wie Stahl oder Gold zu einer Art Supermaterie wird, die die von Ihnen beschriebenen Eigenschaften haben kann (oder andere, je nachdem).

Wegen seiner Fähigkeit, andere Materie umzuwandeln, kann man ihn sogar „Stein der Weisen“ oder Metall der Weisen nennen.

Aus diesem Grund wird es geschätzt, selten und schwierig zu bearbeiten sein.

Derzeit gibt es, soweit ich weiß, nichts, was Sie skizziert haben, und Sie finden meine Erklärung vielleicht zu voll mit Handwavium, aber in Anbetracht Ihrer Anforderungen ...

Ich denke, Sie suchen vielleicht nach Wolfram (Wolfram) als etwas, das dem nahe kommt, was Sie wollen. Es wird in einigen Strahlenschutzanwendungen verwendet, siehe Unternehmen, die Teile verkaufen, da es gegenüber extrem hohen Temperaturen stabil und dichter als Blei ist. Es würde nicht viel helfen, einen direkten Einschlag einer Atombombe zu überleben, da dies dem (kurzen) Wurf in den Kern eines Sterns ähnelt. würde aber eine gute Abschirmung bieten, wenn man sich in der Nähe der Atombombe befände. Es wird zur Herstellung von Wolframcarbid verwendet , das auch in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet wird.

In der Lage zu sein, 10 Millionen Nuke-Graden zu widerstehen, geht so weit über das hinaus, was normalerweise erreichbar ist, dass nicht einmal gesagt wird, dass eine neue Superlegierung geschaffen wurde, die kein Sintern von Wolfram verwendet und alle anderen gewünschten Eigenschaften aufweist. An diesem Punkt suchen Sie nach Unobtanium und versuchen, eine plausibel klingende Erklärung dafür zu finden. Eine ziemlich übliche Methode ist die Verwendung langlebiger Isotope von der vorgeschlagenen Insel der Stabilität und die Aussage, dass sie die gewünschten Eigenschaften haben.

Meine frühere Antwort für plausible Supermaterialien lässt einige Leute an den GP-Rumpf des Puppenspielers denken. Das Material schützt einen Innenraum, der eine Stromversorgung und Rechenressourcen sowie Reparatur- und Fertigungseinrichtungen enthält.

Darüber hinaus ist die exponierte Oberfläche mit programmierbarer Materie bedeckt , sodass sie ihre Eigenschaften ändern kann, um jedem chemischen oder nanoskaligen Angriff standzuhalten.

Es passt sich an und konfiguriert sich neu, um jede Bedrohung abzuwehren und den kleineren Schaden zu heilen, bevor er sich anhäufen kann.

Hoch oben im Periodensystem gibt es eine theoretische „Insel der Stabilität“. https://en.wikipedia.org/wiki/Island_of_stability

Solche Elemente sind theoretisch möglich, wurden jedoch nicht erstellt oder untersucht. Natürlich wären diese Materialien superschwer, aber andere Eigenschaften können durch Handschwenken verliehen werden.