Efeitos da minha arma de buraco negro

Dec 01 2020

Eu vi algumas perguntas neste site sobre como armar buracos negros. Um muito engraçado foi o Black Hole Launcher , que muitos rapidamente apontaram o quão absurdo isso era. No entanto, tive outra ideia que penso ser mais viável, onde em vez de o buraco negro ser um "projéctil", o buraco negro se forma "no impacto".

Mais especificamente, eu me referi a como as colisões de partículas de alta energia podem criar temporariamente Micro Buracos Negros , como nos Colisores de Partículas TeV ou quando os Raios Cósmicos interagem com a atmosfera. Claro, eles duram apenas um pouco antes de evaporarem na radiação Hawking.

Para resolver isso, eu pesquisei os requisitos de energia para fazer Micro Buracos Negros estáveis, e parece que 100 TeV é o suficiente para fazer Micro Buracos Negros estáveis . Então, pensei, se tivermos aceleradores de partículas fortes o suficiente para permitir que as partículas tenham tanta energia e fazer os feixes colidirem, é provável que Micro buracos negros que duram um pouco possam ser feitos no local.

É algo parecido com esta questão, mas ao invés de mover um buraco negro, ele os cria.

Também estou ciente de que os aceleradores de partículas normais e atuais são ENORMES e volumosos e ineficientes, então decidi ter apenas um pouco de unobtainium ( Q-Balls ), o que permite que as partículas tenham altas energias enquanto permite que a arma seja portátil ( ou pelo menos a artilharia -sized ) ao mesmo tempo.

Até agora, parece mais viável do que o Black Hole Launcher por uma milha. Além disso, como uma vantagem para esta arma, os mesmos aceleradores podem ser usados ​​para alimentar o Micro Buraco Negro estável. No entanto, ainda estou perplexo com uma única pergunta: quais são os efeitos de tal arma, tanto as partículas de alta energia quanto o Micro Buraco Negro? Que mal eles podem fazer?

PS: Como mostrado em meus comentários, esses buracos negros podem ser tão leves quanto alguns microgramas ou tão pesados ​​quanto asteróides e montanhas. Além disso, 100 TeV parece ser o mínimo. Por último, quando quero dizer estável, quero dizer "durar para sempre" meio estável. Extrema, se você quiser.

Respostas

4 BenjaminHollon Dec 01 2020 at 15:53

O que é que eles podem fazer? Praticamente nada.

Você não incluiu a marca de verificação da realidade , então vou presumir que sua fonte está certa e que buracos negros estáveis ​​deste tamanho são possíveis.

Agora, vamos ver o que eles podem fazer. Como minha fonte principal, usei um artigo do CERN sobre a segurança do LHC :

Se os buracos negros microscópicos estáveis ​​não tivessem carga elétrica, suas interações com a Terra seriam muito fracas. Os produzidos pelos raios cósmicos passariam sem causar danos através da Terra para o espaço, enquanto os produzidos pelo LHC poderiam permanecer na Terra. No entanto, existem corpos astronômicos muito maiores e mais densos do que a Terra no Universo. Buracos negros produzidos em colisões de raios cósmicos com corpos como estrelas de nêutrons e estrelas anãs brancas seriam colocados em repouso. A continuação da existência de tais corpos densos, assim como da Terra, exclui a possibilidade de o LHC produzir quaisquer buracos negros perigosos.

Em outras palavras, enquanto houver grandes objetos no universo (como a Terra), nenhum buraco negro tão pequeno terá qualquer efeito mensurável em nada. Não diz isso explicitamente (talvez diga e eu simplesmente não tenha percebido), mas aqui está minha explicação (tenha em mente que pode estar completamente errado): É muito pouca massa para ter qualquer atração gravitacional. Pelo que vejo na Wikipedia , estamos falando na escala de microgramas. A terra, para obter uma aceleração de 1g para dentro, tem trilhões de trilhões de trilhões de quilos de massa. Esses buracos negros são muito mais afetados por outros objetos do que outros objetos afetados por eles.

Aí está o meu melhor palpite, espero que ajude.

Mas já que estou nisso, posso muito bem dar uma ideia de como você pode aumentar enormemente o seu acelerador de partículas. :)

Essa ideia é do Death's End de Liu Cixin, o terceiro livro da trilogia Three-Body Problem (se você ainda não leu, eu recomendo). Nele, eles constroem um acelerador de partículas massivo que envolve todo o sistema solar. Não é fechado, uma vez que uma das principais razões pelas quais o LHC e outros aceleradores estão fechados é para fazer um vácuo, que já temos no espaço, e cada anel acelera o que quer que seja e o envia disparado para o próximo anel, que continua a processar. Eventualmente, eles o deixaram ir para longe do sistema solar perto da velocidade da luz.

Não sei se essa última parte ajuda, mas não resisti em compartilhar o que considero um dos gadgets mais legais que já vi na ficção científica.


EDIT: Ok, então agora você me disse que isso pode chegar a trilhões de quilos. Então, vou usar a cifra de um trilhão para o próximo bit (também, observe que essas são suposições, na verdade não temos dados sobre isso):

Se atirada contra uma pessoa, a pessoa seria dilacerada pelas forças das marés bem fora de seu limite de Roche (de alguma forma, parece um pouco errado aplicar esse termo a pessoas, mas os buracos negros farão isso). Dentro de alguns centímetros do buraco negro, existem centenas de m / s ^ 2 de aceleração, mas a um metro de distância é praticamente insignificante. Então, se eles dispararem pelo seu coração, você praticamente terá seu coração arrancado, pois o resto do seu corpo permanece intacto.

Se em um planeta, é aqui que fica um pouco interessante. Eu esperava que fosse como o cenário Neutron Star Bullet de Randall Munroe (que não consigo encontrar online, então acho que você precisa do livro e se para verificar): Ele cairá em direção ao centro do planeta, rasgando seu caminho da mesma forma que rasga o corpo de um humano. Uma vez lá, vai meio que ... ficar lá.

Nesse ponto, vejo algumas opções. (1) Ele vai rasgar tudo ao seu alcance e então ficar bem ali no meio do planeta gelado. (2) A pressão é demais ou algo assim, de modo que o que quer que esteja de fora continue sendo puxado para dentro. O buraco negro cresce significativamente (ok, ele cresceu significativamente no número 1 também, mas não tanto) e continua crescendo. Pode ser que fique grande o suficiente para causar sérios problemas para nós, humanos desavisados.

Novamente, isso é suposição. Eu nunca vi um buraco negro de um trilhão de kg e não tive a chance de disparar contra alguém (embora o primeiro assunto de teste possa ser um irmãozinho desavisado). Se acontecer de você receber dados, por favor me avise! Eu ficaria fascinado em ver coisas reais sobre isso. Mas acho que não é provável.

2 TheSquare-CubeLaw Dec 02 2020 at 01:17

Para começar, se você tem uma arma que é capaz de gerar um buraco negro, você já tem um blockbuster em suas mãos. É simplesmente disparar muita energia em um único ponto, portanto, em uma configuração muito mais baixa, você pode facilmente destruir as coisas.

Se você pode fazer um buraco negro do tamanho de uma bala, você pode destruir uma cidade. A gravidade do buraco negro será insignificante - a quantidade de energia envolvida não. Gostaria de encaminhá-lo para minha resposta a outra pergunta, Descobrindo a massa de um buraco negro para que dure dez mil anos :

(...) um buraco negro com uma massa de 1,55 milhão de toneladas métricas e medindo 0,0000000046 nanômetros de diâmetro (~ 40 vezes mais largo que um átomo). Qualquer gás ao seu redor pode atingir uma temperatura acima de dezenas de trilhões de Kelvin. À distância, personagens e portais estarão do buraco negro, o que significa luminosidade suficiente para provavelmente causar muita destruição. De acordo com os comentários nesta resposta:

O buraco negro emitirá 150 TW de radiação de corpo negro a 80 tera-Kelvin. Você não será tão sugado quanto literalmente dilacerado pela radiação gama. O buraco negro emitirá "apenas" 16 gramas de fótons por segundo (sim, você leu certo), mas eles se moverão na velocidade da luz. Para efeito de comparação, a barragem Hoover produz míseros 2 GW e é muito maior do que uma esfera de 20 metros.

- John Dvorak

150 TW significa que, em pouco mais de quatro horas, o buraco negro emite tanta energia quanto todas as armas nucleares já detonadas na história (até 2020), combinadas .

Supondo que você atire em buracos negros nanométricos e possa controlá-los para que desapareçam após apenas um segundo, ainda é uma bala emitindo ~ 10 GJ de radiação, o que é cerca de cinco represas Hoover, todas despejando toda a sua produção em um pequeno ponto por um segundo. É melhor você estar muito longe de seu alvo ao atirar.