Wie würde man eine seltsame Materiebombe erschaffen?

„ Strange Matter “ ist eine besondere Form von Quark-Materie, die normalerweise als „Flüssigkeit“ aus Up-, Down- und Strange-Quarks betrachtet wird. Sie steht im Gegensatz zu Kernmaterie, die eine Flüssigkeit aus Neutronen und Protonen ist (die selbst aufgebaut sind aus Up- und Down-Quarks) und mit Non-Strange-Quark-Materie, bei der es sich um eine Quarkflüssigkeit handelt, die nur Up- und Down-Quarks enthält. Bei ausreichend hoher Dichte sollte Strange-Materie farbsupraleitend sein. Es wird angenommen, dass Strange-Materie in der Kern von Neutronensternen oder, spekulativer, als isolierte Tröpfchen, deren Größe von Femtometern (Strangelets) bis zu Kilometern (Quarksterne) variieren kann.

Ich habe zwei Fragen:

  • Wie könnte eine außerirdische Spezies, die 1.000 Jahre weiter fortgeschritten ist als wir, in der Lage sein, seltsame Materie zu erschaffen? Eine Reise zur Oberfläche eines Neutronensterns, um etwas davon zu bekommen, ist bestenfalls riskant und schlimmstenfalls selbstmörderisch, also müssen sie einen Weg finden, ein paar Gramm davon zu produzieren.

  • Wie würdest du eine seltsame Materiebombe bauen? Das größte Problem hier ist ähnlich wie beim Transport und der Verwendung von Antimaterie. Wenn die seltsame Materie mit irgendeiner Materie in Kontakt kommt, wird diese Materie in seltsame Materie umgewandelt. Daher fällt mir keine plausible Art und Weise ein, wie man Strange Matter sozusagen von der Fabrik zum Einsatzort transportieren könnte.

Dies setzt jedoch voraus, dass Strange Matter normale Materie umwandelt und dass sie aus unbekannten Gründen nicht den gesamten Neutronenstern in Strange Matter umwandelt.

Nur um das klarzustellen, wir wissen nicht wirklich, dass Strange Matter normale Materie umwandelt. Das ist nur möglich, wenn die seltsame Materie bei Nulldruck stabiler ist als normale Materie. Wenn das der Fall ist, dann können Sie keine seltsame Materie in einen Neutronenstern bekommen ... weil es den gesamten Stern in seltsame Materie umgewandelt hätte. Vielleicht möchten Sie Ihre Annahmen zu Strange Matter klären.
Also hat es im Grunde die gleichen Gefahren / Eindämmungsverfahren wie für Midas ' Fleischverbindung
Dies ist die Handlung von A Matter Most Strange von Robert L. Forward . Realistische Darstellungen von Produktion und Handhabung gibt er in einem „harten“ Wissenschaftskurzfilm.

Antworten (5)

Ich würde vermuten, dass sie Schwerkraft- / Anti-Schwerkraft-Generatoren benötigen würden, um es sowohl zu sammeln als auch einzudämmen. Wenn die Teilchen keine Pole haben, um sie mit Magnetfeldern zu manipulieren, wäre die einzige andere Möglichkeit ein Schwerkraftbehälter, der die ganze seltsame Materie in das Zentrum eines Vakuums drückt.

Forward beschrieb es auf eine „harte wissenschaftliche“ Art und Weise unter Verwendung der Technologie der 1980er Jahre. Es ist offensichtlich, dass ein Teilchen, das aus je einem Up- und Down-Quark besteht, keine Ladung hat, aber immer noch ein magnetisches Moment hat. Der normale gebundene Zustand davon wäre Σ0; ein stabiles Strangelet wäre ein Vielfaches davon. Wie auch immer, behandeln Sie es genauso wie Neutronen.

Produktion

Soweit ich weiß, ist dies nicht einmal theoretisch möglich, also bleiben uns einige Wild Ass Guess-Versuche.

  1. Man könnte erwarten, dass ein wirklich fortschrittlicher Teilchenbeschleuniger eine seltsame Materie erzeugt. Dies kann zufällig sein (von sagen wir 1% der Kollisionen) oder es könnte möglich sein, absichtlich seltsame Materie zu erzeugen, indem die Kollisionen weit mehr kontrolliert werden, als wir es können. Sie könnten es dann sammeln und für Ihre Bombe verwenden.
  2. Eine ausreichend fortgeschrittene Nanokonstruktion könnte in der Lage sein, Quarks zu manipulieren – wahrscheinlich nicht direkt, aber durch eine Art anderer atomarer Verarbeitung. Ich würde dies jedoch als äußerst unglaubwürdig einstufen.

Eindämmung

Sie würden dies genauso tun wie Antimaterie - durch die Ladung. Seltsame Materie ist im Allgemeinen positiv oder negativ geladen, sodass Sie sie durch Magnetfelder eindämmen und kontrollieren können. Wie bei Antimaterie begrenzt dies die Beschleunigungen, die Ihre Bomben aushalten können, und ein Versagen der Eindämmung ist offensichtlich eine schlechte Sache .

Ich finde Hinweise darauf, dass seltsame Materie im Vergleich zu normaler Materie eine relativ schwache Ladung hat, sodass Sie extrem starke Magnetfelder benötigen würden.

Ein Teilchenbeschleuniger hätte es schwer. Aktuelle Physiker befürchten, dass der Versuch, seltsame Materie in einem Teilchenbeschleuniger zu erzeugen, zu Temperaturen führen würde, die die seltsame Materie „schmelzen“ und sie so in derselben Aktion zerstören würden, durch die sie entstanden ist (siehe: lsag.web.cern.ch/lsag/LSAG). -Bericht.pdf
«Fremde Materie ist im Allgemeinen positiv oder negativ geladen», aber insbesondere Strangelets wären neutral in der Ladung. «Fremde Materie hat eine relativ schwache Ladung im Vergleich zu normaler Materie», welche Referenz? Könntest Du das erläutern? Ich würde das wie gesagt bestreiten: Das s-Quark hat die gleiche Ladung wie das u-Quark. Seltsame Hadronen haben die gleichen Ladungen (+1,0,−1) wie ihre nicht-seltsamen Gegenstücke.

Hier ist eine andere Idee: Der Strangeness-Laser. Der Strangeness-Laser ist ein extrem kurzwelliger Laser. Tatsächlich ist seine Wellenlänge kurz genug, dass seine Photonen die Energie tragen, die benötigt wird, um Paare aus einem seltsamen Quark und dem entsprechenden Antiquark zu erzeugen. Und bei dieser Energie, denke ich, könnte es auch die Struktur von Kernen durcheinander bringen, um ein Quark-Gluon-Plasma zu erzeugen, das es weiter mit seltsamen Quark-Antiquark-Paaren anreichern würde.

Ich bin kein Teilchenphysiker, aber ich denke, unter solchen Bedingungen könnte sich aus gewöhnlicher Materie, auf die der Laser scheint, seltsame Materie bilden. Und wenn seltsame Materie die genannten Eigenschaften hat, dann sollte es ausreichen, nur ein bisschen davon zu bilden, um am Ende einen ganzen Planeten in seltsame Materie umzuwandeln.

Eine Fremdstoff-"Bombe" wäre also einfach ein Schuss mit dem Fremdheitslaser auf den Planeten. Es wäre egal, wo genau Sie es treffen (es könnte auch eine Wolke in der Atmosphäre sein). Was auch immer vom Laser getroffen wird, würde in ein bisschen seltsame Materie verwandelt werden, die dann den ganzen Planeten in seltsame Materie verwandeln würde.

Das Hauptproblem dabei wäre, zu verhindern, dass der Laser selbst zu einer seltsamen Materie wird. Aber vielleicht gibt es eine Möglichkeit, einen "Vakuumlaser" herzustellen, bei dem der Resonator durch Gravitation (möglicherweise unter Verwendung eines kleinen schwarzen Lochs) realisiert wird und das Lasermaterial ein Materie-Antimaterie-Plasma ist, das durch den Laserprozess vollständig verbraucht und neu erzeugt wird für jeden Schuss (damit keine Materie zurückbleibt, die in seltsame Materie umgewandelt werden könnte).

Ein weiteres Problem ist, warum ein solcher Laser nicht sofort Energie durch die Paarproduktion leichterer Teilchen im Überfluss verlieren würde.

Magie

Nein, ich meine es ernst. Verwenden Sie die Definition von Arthur C. Clarke: „Jede ausreichend fortschrittliche Technologie ist von Magie nicht zu unterscheiden.“ Eine außerirdische Spezies, die uns 1000 Jahre voraus wäre, wäre so fremd wie der LHC für einen mittelalterlichen Alchemisten.

Ich würde meine Fragen darauf konzentrieren, welche Teile der Physik unserer Meinung nach immer noch wahr sein werden. Zum Beispiel ist es vernünftig zu glauben, dass das Energieerhaltungsgesetz gilt (zumindest für makroskopische Dinge wie Bomben). Dementsprechend können Sie davon ausgehen, dass eine Bombe mit seltsamer Materie, die 100 Gigatonnen Sprengkraft freisetzt, Energie im Wert von mindestens 100 Gigatonnen TNT benötigt, um sie zu erzeugen. Woher haben sie diese Energie. Wenn sie Energie aus gezeitengesperrten Schwarzen Löchern extrahieren, scheint der nächste Schritt, diese Energie zu nutzen, um auf "magische" Weise seltsame Materie zu erzeugen, nicht so weit hergeholt. Wenn sie über enorme interstellare Reisefähigkeiten verfügen, ist es nicht so weit hergeholt zu glauben, dass sie die Galaxie nach winzigen Fetzen des Materials absuchen können. Wenn sie die ganze Zeit auf ihrem Planeten gelebt haben und gerade erst anfangen, die Galaxie zu erreichen, Es ist gar nicht so schwer zu glauben, dass sie die rohe Disziplin haben, seltsame Materie sorgfältig zu halten und zu warten, während sie die Bomben über Jahrzehnte bauen, ohne dass es zu Unfällen kommt. In allen Fällen ist dem Leser klar, dass einige der grundlegenden Regeln gelten, aber die Definition von Magie von Arthur C. Clarke befreit Sie davon, QM Ihren Lesern mitten in Ihrem Buch erklären zu müssen! So kann man es auch nicht aus Versehen falsch erklären!

Ich kann nicht viel darüber sagen, wie man es produziert, aber es könnte möglicherweise im Weltraum gemacht werden, zum Beispiel an einem Lagrange-Punkt (oder im Weltraum), wo die Summe der Gravitationskräfte null ist. An diesem Punkt müssten Sie sich auch keine Gedanken über die Eindämmung machen, da der Raum selbst die Materie enthält.

Wenn Sie mit der fremden Materie interagieren können, zum Beispiel durch ihre Ladung, dann können Sie eine Kraft auf sie ausüben, die sie in ein Projektil und damit in eine „Bombe“ verwandelt.

Seltsame Materie ist besonders instabil, sodass sie auch ohne äußere Wechselwirkung und damit sogar im Weltraum zerfallen würde.