Können schwimmende/fliegende Inseln in der Luft wissenschaftlich möglich sein?

Vielleicht könnten Sie das als Flux-Pinning bekannte Phänomen nutzen .

Wie in Game Theorys „Why Living on BioShock Infinite’s Floating City Would Suck!“ erklärt. Videos ,

„Ein Supraleiter ist ein Material, das, wenn es unter eine bestimmte kritische Temperatur abgekühlt wird, in der Lage ist, Elektrizität ohne Energieverlust zu leiten. Mit anderen Worten, wenn ich etwas elektrischen Strom in einen supraleitenden Draht füge und die Stromquelle entferne, würde die Elektrizität immer weiter durch den Draht laufen .

Warnung: Dieses Video scheint einigen Zuschauern etwas unangemessen, obwohl die Wissenschaft nicht zu verachten ist. Die Erklärung, wie Flux-Pinning im Spiel verwendet wird, ist von etwa 1:39 bis 5:09 mit einem raffinierten Beispiel aus der realen Welt bei 2:36.

Wenn ein Magnetfeld unter den Supraleiter gelegt wird, erzeugt dieser den sogenannten Meissner-Effekt, wodurch sich das Magnetfeld um ihn herum krümmt. Ist der Supraleiter jedoch dünn genug, kann ihn das Magnetfeld in kleinsten Mengen, sogenannten „Flussröhren“, durchdringen.

„Bei so niedrigen Temperaturen verklemmen sich die Flussrohre und können sich nicht mehr bewegen“

und die "niedrigen Temperaturen" werden, wie gesagt, flüssigem Stickstoff zugeschrieben

"Wenn [Columbia] wirklich irl existieren würde, bräuchten wir riesige Magnetspuren auf dem Boden und jede Menge flüssigen Stickstoff, um die schwimmenden Scheiben kühl zu halten."

Dies wirft jedoch einen wichtigen Punkt auf: Woher würden die Magnete, Supraleiter und flüssiger Stickstoff (oder eine andere Methode zum Kühlen der Leiterscheiben) kommen? Ich bin mir nicht sicher, ob das giftige Gas Ihrer Welt allein als potenzielles Kühlsystem ausreichen könnte. Möglicherweise befanden sich die von Ihnen erwähnten "mehreren tausend Landstücke" über einem Gebiet der wissenschaftlichen Forschung, das solche Materialien besaß, bevor sie entwurzelt wurden. (Bearbeiten: Ein Teil dieses Problems könnte durch einen theoretischen Supraleiter bei Raumtemperatur gelöst werden , wie von Celtschk vorgeschlagen.)

Andere zu berücksichtigende Punkte, die im Video angesprochen werden, sind die Gefriertemperaturen, die sich aus dem Kühlsystem ergeben, und die Auswirkungen des fehlenden Luftdrucks auf Ihre ursprünglichen Bewohner (spekuliert auf ~ 4,5-6 km über dem Meeresspiegel). Ich bin mir sicher, dass auf der Fahrt nach oben viel mehr als nur Ohrenknallen passieren würde. Mit der Zeit werden sich Ihre Menschen jedoch wahrscheinlich an die große Höhe gewöhnen. Andererseits könnte ihnen übel werden, wenn sie auf die Wolken fixiert sind (und versuchen, sich zu bewegen). Wie das Video erwähnt, würde die Bewegung von Wolken an den Inseln vorbei und ihren Körpern die Illusion geben, in Bewegung zu sein, ihre Systeme in Unordnung bringen und ihnen visuell induzierte Reisekrankheit verursachen. Um dem entgegenzuwirken, könnten die Menschen irgendeine Art von Außenverkleidungen konstruieren, um (meistens) die Sicht auf die Wolken zu blockieren. die auch Auswirkungen auf ihre Gesellschaft haben (dh „Behalte die Stadt im Auge“ und „Vogelbeobachtung ist der Sport der Kranken“). (Edit: Ville Niemi hat Teile der Originalversion dieses Absatzes korrigiert)

Viel Glück mit deiner Geschichte!

Sie wollen ein Luftschiff.

Wolframhexafluorid hat eine 11-fache Dichte von Luft (und erfüllt sicherlich das Giftigkeitskriterium) - daher sollte ein Luftschiff mit normaler Luft als Traggas sehr gut möglich sein. Im Gegensatz zu einem normalen Luftschiff wäre das Traggas atembar; was bedeutet, dass Sie tatsächlich in der Hülle des Luftschiffs leben könnten. Machen Sie das Ganze aus Aluminium und klarem Polyethylen und füllen Sie es mit vielen Pflanzen - in einem ausreichend großen Maßstab haben Sie selbst ein geschlossenes Ökosystem.

Gasverlust wäre ein Problem (obwohl die Rate natürlich langsamer wäre, je größer das Schiff ist) – am besten wäre es, Maschinen an die Oberfläche zu schicken, um dort Mineralien abzubauen, die zur Erzeugung von Sauerstoff und Stickstoff zum Ausgleich verwendet werden können der Verlust.

Exzellent! Werfen Sie einen Blick auf Buckminster Fullers Idee einer schwimmenden geodätischen Kuppelstadt. Er nannte es Cloud Nine, und es scheint ein großartiges Stück Realitätsnähe zu sein, das zu Ihrer Geschichte passt.

Eine geodätische Kugel mit einem Durchmesser von einer halben Meile (0,8 Kilometer) würde nur ein Tausendstel des Gewichts der darin befindlichen Luft wiegen. Wenn die Innenluft entweder durch Sonnenenergie oder auch nur durch die durchschnittliche menschliche Aktivität im Inneren erwärmt würde, würde es nur eine 1-Grad-Verschiebung in Fahrenheit über die Außentemperatur erfordern, um die Kugel zum Schweben zu bringen. Da die Innenluft beim Abkühlen dichter werden würde, stellte sich Bucky vor, Polyethylenvorhänge zu verwenden, um die Geschwindigkeit zu verlangsamen, mit der Luft in die Kugel eindringt. Er wollte Cloud Nines bauen und sie an Bergen verankern oder sie treiben lassen, damit ihre Bewohner die Welt sehen konnten. Eine der praktischeren Verwendungen, die er für sie vorschlug, war die Verwendung als Katastrophenorte für Notfälle.

Auszug aus http://www.geniusstuff.com/blog/flying-cities-buckminster-fuller/

Im Wesentlichen ist es das Archimedes-Prinzip im großen Stil.

Kennt sich jemand aus, um richtig zu rechnen?

Pflanzen verwenden:

Dies ändert Ihre Prämisse ein wenig, also nehmen Sie es oder lassen Sie es. Anstatt Teile des Planeten in die Atmosphäre zu sprengen, sagen wir, dass sich einige Pflanzen so entwickelt haben, dass sie Säcke mit Gas leichter als Luft enthalten, wodurch sie schweben können. Über Jahrtausende wuchsen diese Pflanzen zu großen schwimmenden "Inseln" zusammen, deren Inneres meist nur aus Gas besteht.

Diese Inseln konnten außer ihrem eigenen Gewicht nicht viel aushalten, also keine riesigen Steinburgen oder was auch immer. Abhängig von der Größe der Inseln und wie "tief" sie gehen, könnten sie jedoch möglicherweise einige menschliche Bewohner beherbergen. Das Gewicht spielt hier eine große Rolle, aber Sie können es wahrscheinlich verfälschen, indem Sie sagen, dass die Pflanzen unrealistisch leicht sind und das Gas unrealistisch "auftriebsstark" ist.

Diese Inseln müssten vor Ihrer Katastrophe existieren. Oder, wenn Sie wollen, es hat lange gedauert, bis die Katastrophe eingetreten ist (denken Sie an die globale Erwärmung), weshalb sich diese Pflanzen überhaupt so entwickelt haben, dass sie schwimmen. In jedem Fall bräuchten Ihre Menschen dann ein Mittel, um auf diese "Inseln" zu gelangen, aber das ist eine andere Geschichte.

Wie dicht ist das giftige Gas? Könnte das Gas dicht genug sein, um eine Suspension zwischen der oberen "normalen" Atmosphäre und der unteren kontaminierten Atmosphäre zu verursachen? Vielleicht bestehen die schwimmenden Landmassen aus Vulkangestein geringer Dichte, das auf der Oberfläche des Gasvolumens „reitet“? Vielleicht tragen zu dem Phänomen Ablagerungen eines exotischen Elements bei (es ist nicht die Erde, Sie sagten "erdähnlich"), die Antigravitationseigenschaften haben, wenn sie Sauerstoff ausgesetzt sind. Eine Art Komödie der Zufälle, die nur auf einer fremden Welt passieren können.

Das nächste, was ich mir vorstellen kann, ist: Produzieren Sie ein Gas mit einer etwas geringeren Dichte als Wasser ($\approx 1000kg/m^3$) und loslassen$5000$Jahren langsam genug, dass die Menschen, die bereits auf dem Planeten lebten, riesige "Schiffe" bauen konnten. Leichtes Material wie Holz kann auf dem Gas schwimmen, während Wasser und Menschen hindurchfallen. Machen Sie die "Schiffe" groß genug, um Landmasse zu transportieren, verwenden Sie vielleicht Berge, die groß genug sind, um nicht bedeckt zu werden.

Aber es gibt mehrere Probleme.

• Sie benötigen eine Dichte von ca$950kg/m^3$. Ich kenne kein Gas mit annähernd dieser Dichte unter Normaldruck.
• Man braucht viel Masse, um ein paar Kilometer mit dieser Dichte zu füllen. Dazu bedarf es eines ernsthaften wissenschaftlichen Durchbruchs.

$\text{mass} = \text{density}\times\text{volume}$ $\text{volume}\approx\text{volume}\space\text{sphere gas surface} - \text{volume water level volume sphere} = \frac{4}{3} \pi \times r^3 \text{with earth radius} \approx 6300\text{km} -> 1.047\times 10^{12} \text{gas 5km above ground} r \approx 6305\text{km} -> 1.049\times 10^{12}\text {difference} 2,495 \times 10^9 \text{estimate 950kg}/m^3 -> \text{mass} = 2,371\times 10^{12}\text{kg or} \space 2,371\times 10^9 t$Und in Wirklichkeit wird es noch mehr sein, weil Sie für diese Höhe mehr Gas benötigen, weil das Druckniveau ansteigt.

• Die Luft wird dünn, auch wenn Sie hohe Berge erklimmen, die ~5 km über dem Wasserspiegel schwer werden können. Berge auf der Erde reichen bis zu 8 km hoch. Der Planet muss also flacher sein als die Erde, oder Sie möchten vielleicht eine ursprüngliche Landschaft zulassen.
• Wenn Sie das Klima im Verlauf nicht ändern, kann es ~ 5 km hoch sein. In der realen Welt gibt es eine Baumgrenze bei etwa 4 km über dem Meeresspiegel. Und da Ihre Leute wahrscheinlich von Bäumen abhängig sein werden, ist das ein Problem. Wir brauchen also einen ernsthaften Treibhauseffekt bei der Gasproduktion.

Bei all dem sehe ich nicht, wie wir seitdem der realen Welt näher kommen können.

Auf einem erdähnlichen fremden Planeten kann vieles anders sein. Seltsame Dinge können und werden passieren.

Sie können ein neues Element in Ihre Welt einführen, sagen wir Floridium, eine Substanz, die wie eine feste Form von Helium ist. Das Molekül hat ein spezifisches Gewicht, das beispielsweise 4-mal leichter ist als das giftige Gas, das sehr schwer ist und 6-mal schwerer als Luft ist. Nur im erhitzten Inneren des Planeten, wo es normalerweise eingeschlossen ist, kann Floridium chemisch gebunden werden.

Als die Erde aufbrach, arbeitete sich ein Teil dieser Substanz aus den Felsen heraus. Floridium mit noch daran haftenden Steinen versinkt im Gift, aber andere Brocken, die frei von Stein und Leben sind, schwimmen wie ein Boot auf dem Ozean. Während andere wie Eisberge schweben.

Sehen Sie, Sie können Ihre eigenen Elemente erstellen, die es nicht gibt, und Sie müssen plötzlich nicht mehr die Gesetze der Physik oder der Schwerkraft umschreiben, damit sie funktionieren. Das Gift, das viel schwerer als Luft ist, wird sich wie eine Flüssigkeit verhalten und natürlich den tiefsten Punkt finden, und viele Dinge könnten darauf schwimmen, obwohl es ein Gas ist.

Nicht aus Gestein, das von der Oberfläche und mit aktueller Technologie gesammelt wurde. Matt Bowyers Kommentar wurde von Geoffrey A. Landis entwickelt, um schwimmende Städte auf der Venus zu bauen .

Hier ist ein Gedanke: Wir könnten sagen, dass die Schwerkraft der Erde geschwächt wurde, was dazu führte, dass die Zentrifugalkraft der Erde brach und die Erde trennte.

Wenn dies geschieht, würden alle Ozeane in den geschmolzenen Kern entleert werden, wodurch riesige Dampfwolken am Himmel entstehen und den neuen Menschen eine neue Wasserquelle geben würde.

Was die Art und Weise angeht, wie die Inseln schwimmen würden, konnte ich mir nur vorstellen, dass die intensive Hitze des Kerns die Inseln über Wasser halten würde. Aber das würde bedeuten, dass die Hitze ein Leben töten würde. Ich bin mir also nicht sicher, ob es irgendwie möglich ist, den Kern ausreichend zu kühlen, um die Inseln über Wasser zu halten, ohne ein Leben auf der verbleibenden Erde zu kochen.

Ich bin kein Wissenschaftler oder Wissenschaftsexperte, nur ein Schriftsteller mit einigen Ideen. Brauchen Sie Hilfe von einem Wissenschaftler, um mich zu unterstützen.

Ja, wenn Sie auf einem Luftschiff laufen können. Es könnte wie eine umgedrehte Pyramide gebaut und so gefärbt werden, dass es wie Land aussieht. Ich würde Kammern verwenden und die größte oben haben, um sie aufrecht zu halten. Bauen Sie groß genug, um Regen zu nutzen und Nahrung anzubauen.

Was wäre, wenn die Rasse, die den Planeten zerstört hat, auf verrücktes Wissenschaftszeug steht? Sie fanden einen Weg, die gravitative Anziehungskraft von Materie abzustimmen. Ganze Berge hätten neutral schwimmfähig gemacht werden können, indem die Hälfte der Materie in schwerkraftabweisendes Material umgedreht worden wäre. Oder einfacher, aber auf Gravitationsneutral eingestellt. Das wäre etwas seltsames Zeug. Es hätte immer noch Masse, so dass es schwer wäre, sich zu bewegen, aber es würde nicht an die Oberfläche fallen, wenn es abbrechen würde. Es würde irgendwie wegdriften und sich so verhalten, als ob es in der Schwerelosigkeit wäre.

Nun, wenn ein Harrier in der Luft schweben kann, warum nicht etwas Größeres, was Sie wirklich fragen. Natürlich ist es möglich, nur die richtige Art von Technologie zu benötigen, die Luft und nicht wirklich die Schwerkraft manipulieren kann. Es ist dasselbe System, als würde man etwas auf dem Wasser schwimmen lassen, das sich gleichmäßig über die Oberfläche verteilt.

Mit Luft ist es leichter, aber das bedeutet nicht, dass Flugzeuge nicht fliegen. Leute, die anders glauben, denken wie die von damals, die dachten, es sei unmöglich, dass irgendetwas anderes als Vögel fliegen könne. Dann haben wir Flugzeuge erfunden, und es gibt Brennstoffköpfe, die ihn weiterhin aufrechterhalten. Die Luft selbst kann ebenso genutzt werden wie die Sonnenenergie tagsüber und kann zwischen beiden wechseln.

Wenn wir angesichts von Problemen defätistisch sind, hätten wir niemals die Art von wissenschaftlichen Fortschritten erzielt, die wir jemals erreicht haben, es ist nicht unmöglich. Es wurde einfach aus Kosten- und Ressourcengründen nicht durchgeführt, genauso wie wir keine Kuppeln auf Mond oder Mars mit irgendeiner Dringlichkeit gebaut haben. Weil wir um die Gefahren für das Aussterben der Menschheit wissen. Wenn unserem Planeten jemals etwas passiert, bedeutet das nicht, dass wir es nicht können. Das liegt daran, dass die Menschheit faul sein kann, wenn es um Dinge geht, die von Regierungen nicht als notwendig erachtet werden, und so weiter.

Ok, keine natürliche magnetische Lösung. (das habe ich irgendwie übersehen, als ich die Frage zum ersten Mal DOH gelesen habe!)

Angenommen, die Katastrophe hatte sich lange entwickelt, bevor sie passierte und die Inseln von der Oberfläche gerissen wurden.

Die Verwendung eines Kraftfelds, das eine gleiche Kraft gegen alles zurückgibt, was darauf ausgeübt wird, aber in die entgegengesetzte Richtung, würde es den Inseln ermöglichen, zu schweben, indem die nach unten gerichtete Schwerkraft effektiv aufgehoben wird, wenn das Kraftfeld auf der Unterseite der Inseln eingesetzt würde.

Die Stromversorgung für die Kraftfelder zum Arbeiten kann durch das Kraftfeld selbst bereitgestellt werden, indem die zurückgeführte Kraft erhöht und umgeleitet wird, um die Kraftfeldknoten ständig mit Energie zu versorgen.

Die Kraftfeldknoten hätten eine minimale Inselgröße, die über Wasser gehalten werden könnte, da die nach unten gerichtete Schwerkraft auf eine kleine Masse nicht ausreichen würde, um die Gravitationseffekte aufzuheben, um die Insel weit genug über der giftigen Wolkenschicht zu halten.

Umgekehrt hätten größere Inseln keine Probleme, abgesehen von der Anforderung, die Anzahl der Knoten zu berechnen, die erforderlich sind, um eine bestimmte Höhe über der Giftschicht aufrechtzuerhalten.

Das Hinzufügen der Fähigkeit, die Ausgabe der Knoten innerhalb bestimmter Grenzen zu moderieren, würde den Inseln auch eine begrenzte Form der Führung geben.

Die Kriegsführung zwischen den Inseln könnte sich dahin entwickeln, dass es darum geht, die Kontrolle über die Kraftfeldknoten zu erlangen. Die Fähigkeit, eine feindliche Insel in die giftige Schicht abzusenken, die die meisten Einwohner töten würde, und dann die jetzt entvölkerte Insel wieder über die Wolken zu heben, wäre das Äquivalent einer Neutronenbombe mit begrenztem oder gar keinem Schaden an der Infrastruktur.

Zeitdilatation wäre meiner Meinung nach schwierig zu verwenden, da jeder Effekt, der sagen würde, den Fall der Inseln verlangsamen würde, auch die auf den Inseln lebenden Menschen beeinflussen würde, während es 5000 Jahre dauern würde, bis die Insel 10 Fuß fällt, für die Bewohner wäre es immer noch nur als Mikrosekunde wahrnehmbar, also nicht sehr hilfreich. Wiederum, es sei denn, der Zeitdilatationseffekt könnte in irgendeiner Form wie im Beispiel des Kraftfelds fokussiert werden, um die Bewegung der Inseln fast einzufrieren. Dies würde wahrscheinlich auch bedeuten, dass die Inseln geografisch feste Punkte sind und sich nicht bewegen. Dieser zweite Punkt würde die Fortsetzung der Zivilisation erleichtern, da die Kommunikationsverbindungen zwischen den Inseln einfacher wären, wenn sie sich nicht bewegen.

Die Antiker haben es geschafft.. es ist 5000 Jahre her, vielleicht haben die Nachkommen der ursprünglichen Erbauer aller Geräte, die die Inseln am Fliegen halten, eine große Menge an Informationen darüber verloren, wie es gemacht wurde, da sie nur wussten, dass die Antiker große Kräfte hatten und das gemacht haben Welt wie sie ist. Dies könnte passieren, wenn die Kommunikation zwischen den Inseln aufgrund der Katastrophe nicht möglich war, auch Inseln mit geringer Bevölkerungszahl können unter Inzucht leiden, was zu einem Verlust der erforderlichen geistigen Fähigkeit führen könnte, die verwendeten Methoden zu verstehen.

Kraftfeld, das die Inseln als Blase umhüllt und an den Polen Antigravitationspartikel auflädt, die die Insel in einem permanenten Gleichgewicht zwischen Fallen und Schweben halten.

Energiequelle Eine Kombination aus Antimaterie oder kalter Fusion sollte ausreichen, fügen Sie eine Kolonie auf dem Mars hinzu, um sicher zu sein, nur für den Fall, dass die Geschichte Teil 2 benötigt und wenn Sie möchten, dass ein Handel stattfindet.

Bearbeitet als @sphennings in den Kommentaren angegeben, wenn wir nur eine wissenschaftliche Plausibilität für diese Frage in Betracht ziehen, lautet die Antwort nein. Das Aufrechterhalten großer schwebender Landmassen erfordert eine Menge an Energie, deren Berechnung absurd wäre (für die Zeitspanne, die Sie "für bedeutende Jahrtausende an Ort und Stelle haben"), und die zu diesem Zeitpunkt besser für die Kolonisierung eines anderen Planeten verwendet werden würde.

Die Menschheit hat noch keine Energiequelle gefunden, die der von Ihnen benötigten Leistung und der benötigten Masse nahe kommt (denken Sie daran, dass Kraftstoff auch Masse hat ...)

Ich meine, kann niedrige Schwerkraft funktionieren? Wenn der Planet eine wirklich geringe Schwerkraft hat und sich sein Gas unter dem Planeten ansammelt, würde es die Inseln in der Luft halten. Druckluft oder etwas anderes könnte nach oben schießen und die Insel mit geringer Schwerkraft zum Aufschwimmen bringen.

Ziemlich sicher kann dies ohne Gase, Magnete, Magie usw. erreicht werden - indem die richtige Geschwindigkeit der Inseln erreicht wird, die sich in der richtigen Entfernung vom Planeten um den Planeten drehen. Wenn sich die Insel in die gleiche Richtung wie der Planet dreht, können die Inseln über der gleichen Stelle auf dem Planeten schweben. Wenn der Planet beispielsweise schneller rotiert als die Erde, eine geringere Masse und eine viel dickere Atmosphärenschicht hat, können die Inseln nicht übermäßig hoch im Weltraum schweben. Wikipedia erklärt das besser: https://en.wikipedia.org/wiki/Geostationary_orbit