Antimaterieplanet auf normalem Materiestern

Erwägung

Nehmen Sie zur Argumentation bitte Folgendes an:

  1. Der fragliche Planet ist etwa so groß wie die Erde
  2. Der Planet kann einheimisches intelligentes Leben enthalten, das künstlich hergestellt wurde
  3. Der Planet ist künstlich konstruiert
  4. Die Zivilisation (bestehend aus normaler Materie), die den Planeten konstruiert oder wie sie einen konstruiert, ist irrelevant
  5. Auf dem L 1 -Punkt dieses Planeten befindet sich ein künstlicher magnetischer Schild, der aus normaler Materie besteht und den Planeten vor dem lokalen Sternwind abschirmt (der den Planeten durch kontinuierliche Materie-Antimaterie-Vernichtung kochen würde, wenn der Planet nicht abgeschirmt wäre).
  6. Die magnetische Abschirmung schützt den Planeten nur innerhalb seines Schattens (der Schatten (das magnetische Äquivalent eines Kernschattens verschlingt den Planeten bis zu etwa dem 1,2-fachen des Planetenradius) mit einer kleinen Öffnung, die Sonnenlicht (nur Sonnenlicht) durch die Abschirmung passieren lässt und erleuchte den Planeten
  7. Der Planet hat einen Mond, ungefähr so ​​groß wie unser Mond, aber er besteht aus normaler Materie
  8. Die Zivilisation, die den Planeten konstruiert (und die den magnetischen Schild errichtet hat), baut und betreibt auch große Anordnungen von Orbitalverteidigungssystemen, die "normale Materie-Asteroiden oder Kometen" von einer Kollision mit dem Planeten abhalten
  9. Der Stern ist ein normaler G-Klasse-Stern, vergleichbar mit unserer Sonne

Bedingung

Um der Erfahrung willen konstruierte eine sehr fortgeschrittene Zivilisation einen erdähnlichen Planeten, komplett mit lokalen Biosphären und einheimischer intelligenter Zivilisation, mit einem Technologieniveau, das mit der Erde im frühen Alter des Weltraumrennens vergleichbar ist. Sie standen kurz vor ihrer ersten Mondlandung.

Aufgrund der Anwesenheit des Magnetschilds konnten sie sicher in eine niedrige Umlaufbahn gehen (nur wenn sie erkennen, dass der große Magnetschild vorhanden ist, ohne die Funktion des Schilds zu kennen (das heißt, sie wissen nicht, was für eine Bedrohung es war). durch den Schild abgeschirmt)), aber nicht in den Weltraum (sie können ohne magnetische Abschirmung nicht zum Mond fliegen und stellen nur fest, dass sie mit einem plötzlichen Anstieg von Gammastrahlung gekocht werden, wenn sie eine Region außerhalb des Schildschutzes durchqueren.

Die Öffentlichkeit nimmt wahr

  • Der Schild schützt sie vor unbekannten bösen Mächten, die Schiffe mit gefährlicher Gammastrahlung hochbeamen, damit sie den Schutz des Schildes nicht überschreiten
  • Sie wissen (noch) nichts über Materie und Antimaterie

Die Fragen

  1. Was würden ihre Wissenschaftler über den plötzlichen Anstieg der Gammastrahlung postulieren, wenn sie über Regionen hinausgingen, die durch den magnetischen Schild abgeschirmt waren?
  2. Was würden sie aus wissenschaftlicher Sicht von dem Schild und seinem Zweck halten?
Beachten Sie, dass eine magnetische Abschirmung nicht vor neutralen Partikeln schützt.
Würden die Eingeborenen des Planeten nicht die „großen Anordnungen orbitaler Verteidigungssysteme“ [sic] rund um den Planeten bemerken? Wenn nicht direkt, dann durch die großen Explosionen, die durch das Verteidigungssystem verursacht werden, das jeden ankommenden Weltraumschrott vernichtet? Was passiert, wenn sie neugierig werden und versuchen, einen zu besuchen?
Antimaterie wurde 1932 (als Positronen) entdeckt, also sollte eine Zivilisation, die mit den Menschen der Ära 1960 in der technologischen Entwicklung identisch ist, auch über sie Bescheid wissen.
Okay, ich muss fragen. Was gibt! Meine Weltenbau-Fragenliste ist wie 1/2 Fragen zu Antimaterie! Hat eine vierzehntägige Herausforderung über Antimaterie begonnen? Ich habe noch nie so viele Fragen zum gleichen Thema gesehen!
Meteore nicht vergessen! Jeden Tag fallen tonnenweise Materie auf die Erde. Sie benötigen ausgefeiltere Isolationstechniken. Die Gründe, dies zu erstellen, könnten stark von den Einzelheiten abhängen, also sollten Sie das untersuchen und es nicht als Black Box belassen. Sie können eine Hintergrundgeschichte entwerfen, die in der Geschichte nicht offenbart wird.
@SteveBird danke, dass du den Tippfehler bemerkt hast. Ich gehe davon aus, dass das Verteidigungssystem ankommenden Weltraumschrott nicht direkt "zerstören" wird, sondern ihn umleiten würde. Wenn sie eines besuchen würden, nun, ich habe noch nicht daran gedacht, würde das Verteidigungssystem das Schiff vielleicht auch auf unbekannte Weise umleiten, die nicht erfordern, dass die Anordnung das Schiff "berührt"?
@MarchHo okay, danke für diese zusätzlichen Informationen. Es könnte tatsächlich als Antwort erweitert werden. Aber ich würde gerne wissen, wie sie das Universum im Allgemeinen über die Umstände sehen würden.
@2012rcampion oh, der Schild sollte alle normalen Dinge vor ihrer Sonne schützen. Aus Gründen der Argumentation würde ich gerne in Betracht ziehen, dass der Schild ein perfekter Filter ist.
@JDlugosz Ich denke, das ist die Rolle der Verteidigungssysteme, die von ihrem Schöpfer übernommen wurden? Über die Hintergrundgeschichte erforsche ich sie gerade.
@CortAmmon was für ein Zufall. Wenn ich die Möglichkeit habe, würde ich eine weitere Frage über Antimaterie stellen: D. Die Fragen, die ich gestellt habe, sind seit Tagen in meinem Kopf, bevor ich die Gelegenheit habe (und mich daran erinnere), sie auf World Building.SE zu stellen

Antworten (4)

Sie können das Problem mit Weltraumstaub nicht vermeiden, wenn der Planet erdähnlich ist. Ein netter Artikel über kosmischen Staub zeigt eine Reihe von Aspekten der Materie, die unsere Pflanze täglich trifft. Die Gesamtmasse wird voraussichtlich im Bereich von 5 bis 300 Tonnen täglich liegen - ja, die Zahl ist nicht sehr genau, aber sie gibt uns zumindest die allgemeine Größe des Problems an. Selbst bei mindestens 5 Tonnen pro Tag ist das eine Menge Sache.

In dem Artikel heißt es: Partikel mit Durchmessern von mehr als etwa 2 Millimetern erzeugen sichtbare „Sternschnuppen“, aber die Masse der Staubpartikel, die in die Atmosphäre gelangen, wird auf viel weniger geschätzt, sodass sie nur mit spezialisierten Meteorradaren erfasst werden können.

Für eine 2-mm-Kugel mit einer durchschnittlichen Dichte von 2,5 g/cm**3 wäre die durchschnittliche Masse pro Partikel etwa 0,01 Gramm, und der Planet wird jeden Tag mit etwa 500.000.000 davon bombardiert. Wahrscheinlich ziemlich viel mehr Partikel, da der größte Teil des Staubs ziemlich viel kleiner als 2 mm ist. Für wie perfekt halten Sie Ihr planetarisches Verteidigungssystem angesichts der ankommenden Geschwindigkeiten von etwa 38.000 bis 248.000 km / h und des Durchmessers von meist weniger als 2 mm? 50.000 Schläge pro Tag würden für eine zu 99,99 % wirksame Abwehr auftreten.

Bei 0,01 Gramm haben die ankommenden Partikel die Ausbeute einer 0,5-kt-Bombe mit einer sehr charakteristischen Strahlungssignatur. Die meisten sind viel kleiner, aber immer noch sehr leicht zu erkennen. Da sich der größte Teil des kosmischen Staubs in der Ekliptikebene befindet, gibt es außerdem ein Muster, dass diese Ereignisse über dem Äquator häufiger auftreten als über den Polen (aufgrund des sich ändernden Einfallswinkels). Ebenso wird es Muster stärkerer Aktivität geben, die Meteorshows entsprechen. Aufgrund der Umlaufgeschwindigkeit der Erde (30 km/s) um die Sonne wird die Anzahl der Einschläge an der Vorderkante deutlich höher sein als an der Hinterkante, und dies wird definitiv bemerkt werden, dh die Rate in der Morgendämmerung wird höher sein als in der Abenddämmerung.

Die Schablone wird lange vor der Raumfahrt stehen, wenn diese Anti-Erde die gleiche Entwicklungsgeschichte wie wir hat. Tatsächlich werden die hellen Blitze am Himmel dies lange vor der Raumfahrt zu einem sehr gut untersuchten und offensichtlichen Problem machen, obwohl es ohne ein Verständnis der Teilchenphysik unerklärlich sein wird. Tatsächlich glaube ich, dass die Lichtshows das Interesse an der Astronomie wecken würden.

Das orbitale Verteidigungsgitter, das zu 99,99 % effektiv sein muss, wird direkt von der Planetenoberfläche aus beobachtet werden können. Sie würden große Arrays von Hubble-Teleskopen oder eine der massiveren Teleskopeinrichtungen benötigen. Dann braucht man die Abwehrausrüstung und Kraftquellen für die eigentliche Verteidigung. Diese werden für die technischen Bodenteleskope der 1950er Jahre offensichtlich sein.

Wie von Bowlturner erwähnt, verliert die Erde auch Masse – etwa 250 Tonnen pro Tag (Schätzungen variieren), hauptsächlich Wasserstoff, ein wenig Helium und andere Spuren. Einiges davon wird auch auf der Planetenoberfläche zu spürbaren Effekten führen. Da der Großteil davon jedoch in Form von einzelnen Atomen und Molekülen vorliegen wird, wird der Effekt viel weniger wahrnehmbar sein, als das tägliche Licht zeigt. Sobald es jedoch bemerkt wird, wird es eine offensichtliche Korrelation geben, dass die Wirkung das Ergebnis von etwas ist, das vom Planeten kommt.


Ich erinnerte mich, dass ich in der Schule gelernt hatte, wie man Mikro-Meteoroid-Detektoren in frühe Raumfahrzeuge einbaute, und fand diesen Artikel über den ersten, der gestartet wurde. Bei der am 1. Februar 1958 gestarteten Mission Explorer 1 wurden 145 Einschläge während 11 Tagen bei einer effektiven Detektorfläche von 0,075 Quadratmetern festgestellt. Das sind 175 Schläge pro Tag und Quadratmeter. Der Detektor wurde entwickelt, um Stöße mit einem Durchmesser von 0,01 mm zu erkennen. Die Oberfläche der Erde beträgt etwa 510 Milliarden Quadratmeter, so dass die Anzahl der Einschläge pro Tag etwa 90 Billionen pro Tag beträgt. Auf einem Niveau von 0,01 mm wäre die Antimaterie-Explosion etwa so groß wie eine Stange Dynamit, daher gehe ich davon aus, dass an jedem Nachthimmel einige Mikroblitze sichtbar sein werden. Eine noch schlimmere Situation für dieses spezielle Szenario. Es gibt gute Gründe dafür, dass Astronomen ziemlich sicher sind, dass es im Universum keine großen Antimaterieobjekte gibt.


Für diejenigen unter Ihnen, die eine TNT-Explosion von 0,5 Kilotonnen nicht so groß finden, sehen Sie sich das Video von Operation Sail Hat an .

Ich habe das nicht kommen sehen. Für die Geschichte würde das Alter des Planeten jedoch ein paar Jahrhunderte oder weniger betragen. Vermutlich wird die erste Generation ihre Neugier an der Astronomie in kürzester Zeit an die jüngere Generation weitergeben. Ich glaube, es würde ausreichen, um ihren astronomischen Fortschritt zu beschleunigen.
Die Strahlung einer Materie-Antimaterie-Kollision (selbst im Mikrostaubmaßstab) ist ein Ausbruch von HARTEN Gammastrahlen (500 Kev für die Elektronen, mehrere 2 Gev von den Protonen und Neutronen). Die Planetenoberfläche wird STERILISIERT.
@marvin Die Atmosphäre absorbiert fast alle Gammastrahlen. 52 Meter Luft mit Oberflächendichte absorbieren 50 % der 500-kEV-Gammastrahlung. Die gesamte Tiefe, wenn die Atmosphäre etwa 5 Fuß Blei abschirmt. Kommt natürlich noch durch. Aus diesem Grund führen lange kommerzielle Flüge zu einer Strahlungswirkung, Sie befinden sich über der dichteren Bodenschicht des atmosphärischen Schutzes.

Ich denke, das erste Problem ist, dass, wenn der magnetische Schild nicht den gesamten Planeten bedecken würde, überall dort, wo er nicht geschützt wäre, Vernichtung stattfinden würde, indem der Planet mit Gammastrahlung bombardiert würde. Ohne den Schild zwischen dem Planeten und der Sonne würde es wie eine Magnesiumeruption aussehen, wenn der Planet „langsam“ vernichtet wird.

Allerdings gibt es dort viel Materie und der Planet bewegt sich 'über' einen großen Teil der Bahn des Sonnenwindes. Selbst wenn es nicht genug tatsächliche Gammastrahlung gibt, um den Planeten zu rösten, könnten sie den Schild und seine mögliche Form anhand dessen erkennen, was reagiert. Darüber hinaus „verliert“ die Erde auf ihrem Weg in den Weltraum Masse, und es würde eine „Gammastrahlen“-Spur hinter diesem Planeten folgen, wenn Anti-Wasserstoff zurückbleibt und vernichtet wird.

Das erste Fahrzeug, das sie am Schutz des Schildes vorbei schicken, wird ein großer heller Feuerball sein, da der Sonnenwind sofort beginnt, mit der Antimaterie des Schiffes/der Sonde zu interagieren (das liegt zum Teil daran, dass der „Schild“ die Materie im Sonnenwind, wenn ein Bootsrumpf Wasser in eine Welle drückt, während es sich durch das Medium bewegt). Ich bin mir nicht sicher, wie viel Masse der Sonnenwind hat, aber wenn man bedenkt, wie viel Energie ein paar Gramm Wechselwirkung verursachen können, ist es möglich, dass er tödliche Strahlung in seiner Standortlinie und möglicherweise andere elektromagnetische Störungen verursachen kann.

Ein Gramm Antimaterie, das mit einem Gramm Materie vernichtet wird, erzeugt 180 Terajoule , das Äquivalent von 42,96 Kilotonnen TNT (ungefähr dreimal so viel wie die Bombe, die auf Hiroshima abgeworfen wurde - und als solche genug, um eine durchschnittliche Stadt für längere Zeit mit Strom zu versorgen)

Grundsätzlich wird alles, was den Schild passiert, den halben Planeten kochen? Wie wäre es, wenn der Schild größer wäre?

Das Magnetfeld muss um einiges stärker sein als das der Erde, um die Antimaterie fernzuhalten, damit sie beim Aufprall auf die Atmosphäre nicht vernichtet und die Oberfläche mit Gammastrahlen bombardiert. Die Menschen werden glauben, dass die Götter eine Barriere um den Planeten errichtet haben, um sie vor den "bösen Dämonen" zu schützen, die alles und jeden verbrennen und mutieren. Was die Wissenschaftler betrifft, werden sie an einem Punkt sein, an dem sie erkennen, dass sie einen starken magnetischen Schild brauchen, um Menschen sicher ins All zu bringen. Ich weiß nicht wann, aber es wird die Theorie geben, und es wird die Testläufe geben.

Sie haben tatsächlich einen grundlegenden Fehler im Schild.

Der Durchgang von Licht erfolgt in Form von normalen Photonen, die von der „Antimaterie“-Materie des Planeten absorbiert werden.

Im Wesentlichen wird die Sonnenseite des Planeten den ganzen Tag über kontinuierlich vom Stern gekocht,

Dann wird es durch das reflektierte Licht des Mondes und das einfallende Sternenlicht gekocht. Die gesamte Oberfläche des Planeten wäre radioaktiv unbewohnbar

Die Menge an Sonnenenergie, die auf die Anlage trifft, entspricht ungefähr dem 20.000-fachen des Stromverbrauchs der gesamten Menschheit.

Dieser Planet wäre buchstäblich die Hölle auf Erden.

Als Folge davon wären Pflanzen nicht in der Lage, Sonnenenergie in Nahrung umzuwandeln, und das gesamte freiliegende Fleisch eines Tieres würde buchstäblich zerstört, wenn die daraus resultierende Antimaterie-/Materie-Vernichtung stattfindet, also gibt es keine Nahrung, und Sie ' in der eigenen Haut gekocht.

https://en.wikipedia.org/wiki/Absorption_(elektromagnetische_Strahlung)http://www.ecoworld.com/energy-fuels/how-much-solar-energy-hits-earth.html

Ähm, Photonen haben sich selbst als ihre Antiteilchen, also gäbe es keine nachteiligen Auswirkungen. Protonen, OTOH, würden vernichten, aber dann sprechen wir von Sonnenwind, nicht von Licht - und das wird durch das Magnetfeld abgelenkt.
Sie haben einen grundlegenden Fehler in Ihrer Antwort. Photonen != Protonen.
@bowlturner, du hast Recht, die Rechtschreibprüfung macht wunderbare Dinge, aber die letztendliche Verantwortung liegt immer noch beim Affen, wird korrigiert.
@Radovan Garabik, recherchiert und einverstanden, ich ziehe die Antwort zurück und danke Ihnen.