Крайние средства решения конфликтов во вселенной, с реалистичной физикой

[Fortunatus]

Потратил несколько часов на перечитывание всей темы и пришел к выводу, что с пресловутым молотом далеко не все ясно.

Начну с напоминания: при столкновении с атомом среды каждый атом молота имеет энергию 145 МэВ на нуклон, что намного превышает энергию химических связей между атомами. Поэтому молот проходит сквозь среду не как твёрдое тело, а как плотный пучок отдельных электронов и ядер.

Ключевой вопрос, на который так никто и не дал обоснованного ответа: насколько он углубится в вещество (например, в атмосферу Земли)? Я попробовал рассчитать это по формуле для пробега тяжелых заряженных частиц в веществе, которую можно найти в статье по адресу http://nuclphys.sinp.msu.ru/partmat/pm01.htm

Сразу выяснилась любопытная деталь, которую упустили в предыдущем споре. Тяжелые элементы - худший, а не лучший материал для молота. Длина пробега пропорциональна массе частицы и обратно пропорциональна квадрату заряда, откуда следует, что для максимального проникновения вглубь цели нужно брать элемент с максимальным соотношением A/Z². Среди стабильных изотопов это - дейтерий. Нужно делать молот из дейтериевого льда, а если это требует чрезмерных затрат на охлаждение - из дейтерида лития.

Кроме того, оказалось, что для протыкания атмосферы Земли скорости 0,5 с недостаточно. Нужно 0,85 с.

Наконец, торможением в космическом пространстве можно смело пренебречь: даже при концентрации миллион атомов на куб. см пробег дейтрона превышает 15 световых лет.

Привожу полученные мной таблицы для пробегов разных ядер в разных веществах. Во второй таблице я учитывал падение плотности воздуха с высотой по барометрической формуле. НЕ учитывал ядерые реакции, поверив на слово тем, кто доказывал, что вероятность их крайне мала.



(почему-то не вижу здесь картинку; вот прямая ссылка - http://www.ljplus.ru/img4/f/o/fortunatus/probeg_table.JPG )

Вероятно, эти цифры не совсем применимы для целого молота, т. к. только его "лобовые" атомы будут двигаться в воздухе, льде и т. п. Следующие за ними будут лететь уже сквозь плазму с совершенно другими параметрами; но мне пока непонятно, как это скажется на общем пробеге молота.

[Прохожий]

Вот именно  ---- у нас целый молот. Поэтому он прорвется по крайней мере до поверхности....Хотя внешне всё это достаточно напоминает Тунгусский метеорит.....

[gans2]

Вот именно  ---- у нас целый молот. Поэтому он прорвется по крайней мере до поверхности....Хотя внешне всё это достаточно напоминает Тунгусский метеорит.....

Целым молот будет ровно до температуры 4000К. Потом это будет плазменный шнур, расширяющийся с не до конца понятной динамикой. Видимо расчеты Роберта Вас поставили в тупик... . Много непонятных слов, понимаю...
И включилось обычное "я представил себе... Это стандартная реакция. Проходите себе.

По поводу остальных атомов молота - при разрыве связей будет выделятся дополнительная энергия и по толще молота пройдет ударная волна. 145 МЭВ на атом - это запредельно много. Целым он перестанет быть сразу при появлении плазмы на поверхности обтекания.

[Прохожий]

....................................
По поводу остальных атомов молота - при разрыве связей будет выделятся дополнительная энергия и по толще молота пройдет ударная волна. 145 МЭВ на атом - это запредельно много. Целым он перестанет быть сразу при появлении плазмы на поверхности обтекания.

И всё это летит со скоростью 0.5С. Успеет ли молот почувствовать атмосферу или нет..Даже став потоком атомов, молот и в виде потока все-равно обрушится на поверхность.......

[Kweni]

В поясе Койпера известна карликовая планета Хаумеа с размерами более 1000 км и периодом 4 часа ( http://en.wikipedia.org/wiki/Haumea_%28dwarf_planet%29 ). Надо бы посчитать параметры ротационной энергосистемы для неё....
Класс! Меня как раз смущал вопрос о том, насколько велика вероятность встретить природные космические объекты с подходящими параметрами.

Хаумеа имеет вытянутую форму из-за быстрого вращения. Если вы начнёте энергию вращения отбирать, что случится? Правильно, форма планеты устремится к шарообразной. А значит, вся твёрдая кора расколется, произойдут мощные хаумеатрясения, и все сооружения и прицепленные тросы, построенные для отбора энергии, рухнут, оторвутся - в общем, перестанут функционировать.

[pkl]

А я чем больше пытаюсь углубиться в репликацию, тем грустнее всё становится.  Для захватчика.

В общем, если репликатор в 1 млн. т - это ещё реально, то уже 100 000 т.... в общем, я скорее поверю в телепортацию к нам захватчиков через червоточины. Это реальнее.

[gans2]

....................................
По поводу остальных атомов молота - при разрыве связей будет выделятся дополнительная энергия и по толще молота пройдет ударная волна. 145 МЭВ на атом - это запредельно много. Целым он перестанет быть сразу при появлении плазмы на поверхности обтекания.

И всё это летит со скоростью 0.5С. Успеет ли молот почувствовать атмосферу или нет..Даже став потоком атомов, молот и в виде потока все-равно обрушится на поверхность.......

Опять трудности с пониманием прочитанного? Табличку не посмотрели - это как раз про отдельные атомы в атмосфере. До поверхности долетит вторичное излучение, Очень плотный поток , аналогичный космическим лучам. Причем в основном в видимом диапазоне. Колонна света.

[gans2]

А я чем больше пытаюсь углубиться в репликацию, тем грустнее всё становится.  Для захватчика.

В общем, если репликатор в 1 млн. т - это ещё реально, то уже 100 000 т.... в общем, я скорее поверю в телепортацию к нам захватчиков через червоточины. Это реальнее.

-Я мечтаю найти стотыщдолларов!!!
-А почему не миллион?
-Это нереально...(с)

Жонглирование словами вместо знаний. Одна штук...

[Прохожий]

Опять трудности с пониманием прочитанного? Табличку не посмотрели - это как раз про отдельные атомы в атмосфере. До поверхности долетит вторичное излучение, Очень плотный поток , аналогичный космическим лучам. Причем в основном в видимом диапазоне. Колонна света.

Но у нас мощный , единый молот. И нет никаких причин давать преимущество атомам атмосферы  перед атомами молота. На молот налетает атмосфера. И с чего молот должен сразу развалиться.....

[gans2]

Опять трудности с пониманием прочитанного? Табличку не посмотрели - это как раз про отдельные атомы в атмосфере. До поверхности долетит вторичное излучение, Очень плотный поток , аналогичный космическим лучам. Причем в основном в видимом диапазоне. Колонна света.

Но у нас мощный , единый молот. И нет никаких причин давать преимущество атомам атмосферы  перед атомами молота. На молот налетает атмосфера. И с чего молот должен сразу развалиться.....

Потому, что на высоте радиационных поясов поверхность внезапно прогреется до 15000 кельвин, а мгновенное повышение температуры и энергии  - это взрыв. Разрушение со скоростью ударной волны в материали. Для железа - 10 км\сек. Объяснялось много раз прямо в этом треде. Вы видимо плохо воспринимаете длинные тексты. Это обычное состояние....

[Прохожий]

Потому, что на высоте радиационных поясов поверхность внезапно прогреется до 15000 кельвин, а мгновенное повышение температуры и энергии  - это взрыв. Разрушение со скоростью ударной волны в материали. Для железа - 10 км\сек. Объяснялось много раз прямо в этом треде. Вы видимо плохо воспринимаете длинные тексты. Это обычное состояние....

А при какой длине этого штыря он не успеет весь развалиться. 1 км, 10км, 100км.......

[gans2]

Потому, что на высоте радиационных поясов поверхность внезапно прогреется до 15000 кельвин, а мгновенное повышение температуры и энергии  - это взрыв. Разрушение со скоростью ударной волны в материали. Для железа - 10 км\сек. Объяснялось много раз прямо в этом треде. Вы видимо плохо воспринимаете длинные тексты. Это обычное состояние....

А при какой длине этого штыря он не успеет весь развалиться. 1 км, 10км, 100км.......

Вот даже и посчитать лень?. Скорость разрушения есть, почему поделить не можете?

[Прохожий]

150 км слой. 150 000 км/с скорость. Время 0.001 секунд. Итого 10 м.
1500 км слой. 150 000 км/с скорость. Время 0.01 секунд. Итого 100 м.
Вопросы есть. Вопросов нет.

[Fortunatus]

Поговорим о последствиях удара молота о земную атмосферу. Для определённости будем рассматривать снаряд из чистого дейтерия с начальной скоростью 0,5 с, падающий вертикально из зенита. По моим подсчётам единичный дейтрон с такой скоростью должен остановиться на высоте 24 км (см. предыдущее сообщение и табличку). Но молот остановится ниже, т. к. атомы его лобовой части ионизируют воздух на своём пути и делают его более проницаемым для следующих за ними атомов. (Основные потери энергии приходятся именно на ионизацию; если воздух уже ионизирован, «терять нечего»). Я не в состоянии оценить поправку, которую даёт этот эффект. Скорее всего, это вообще определяется только экспериментально. Исключительно в качестве прикидки возьму высоту 10 км.

С какой высоты начнётся выделение энергии? Я при расчётах брал разные величины для начальной высоты молота — от 200 км и ниже. И высота остановки всегда получалась одна и та же, 23-24 км, без разницы, начинал ли я отсчитывать потери с 200 км, 100 или 50. Изменения появились, только когда я опустил начальную точку до 40 км. Это означает, что атмосфера выше 40 км практически не оказывает останавливающего действия. Т. е. до 40 км молот долетит без видимого эффекта, и почти вся его энергия выделится на последнем отрезке — от 40 до (условно) 10 км. Тридцатикилометровый огненный столб. Сразу можно посчитать, что он будет виден сверху донизу с расстояния до 357 км, а верхушка — с расстояния до 715 км.

Как найти ширину столба? Атомы молота при торможении отклоняются от начальной траектории, формула для угла расхождения приведена в статье, на которую я уже ссылался — http://nuclphys.sinp.msu.ru/partmat/pm01.htm Но почему-то у меня она даёт абсурдные результаты, то ли я где-то ошибаюсь, то ли что-то упущено в источнике. Для ориентировки возьмём приведённые в статье цифры для альфа-частицы с энергией 5 МэВ: 0,04 радиана. На пути 30 км это дало бы   расхождение 1,2 км. Атомы молота гораздо быстрее, и расхождение для них должно быть намного меньше, порядка сотен, если не десятков метров. В общем, несущественно. Очень узкий конус, огненная игла.

Если не учитывать термоядерных превращений, выделяющаяся энергия составляет 3,3 мегатонны ТНТ на каждый килограмм массы молота. Выделится она в виде потока высокоэнергичных ионов, электронов и гамма-фотонов. И почти вся пойдёт на ионизацию и нагрев воздуха в непосредственной близости от столба. Образуется огненный цилиндр, аналогичный огненному шару при ядерном взрыве, диаметром порядка 100-1000 м.

Поражающие факторы будут те же, что при ядерном взрыве, но с важным отличием. При излучении из шара поток мощности чего угодно (ударной волны, светового излучения, электромагнитного импульса) падает пропорционально квадрату расстояния. Если же излучает не шар, а цилиндр, то поток падает пропорционально первой степени расстояния, т. е. гораздо медленнее.  Значит, радиус поражения молота будет значительно больше,  чем у атмосферного ядерного взрыва той же мощности на той же высоте.

Вспышка, ослепительная световая игла, ударная волна. А вот грибовидного облака не будет (оно возникает из всплывающего и остывающего огненного шара, а здесь шара нет). Вместо «гриба» мы увидим «облачный фонтан». Сквозь пробитую молотом «дыру в воздухе», как сквозь дымоход, горячие испарения и пыль будут извергаться в верхние слои атмосферы. И пыль будет там держаться долго. Значит, риск «глобальной зимы» выше, чем при атомной бомбардировке той же мощности. Про радиоактивные осадки ничего сказать не могу — слишком много неопределённости, да и не моя совершенно область....

Все сказанное относится к вертикально падающему молоту. Но при массированной атаке большинство снарядов врежется в Землю под углом. Трудно сказать, хуже это или лучше. С одной стороны, при косом ударе пронизываемая масса атмосферы больше, тормозящее действие сильнее, пробег молота меньше. С другой стороны, при вертикальном ударе огненный столб облучает в основном воздух, а при косом — солидная часть мощности падает на  земную поверхность в полосе под столбом.

[Прохожий]

Такое описание создает прямо вид Тунгусского тела. Может действительно это было что-то релятивистское....

[pkl]

А я чем больше пытаюсь углубиться в репликацию, тем грустнее всё становится.  Для захватчика.

В общем, если репликатор в 1 млн. т - это ещё реально, то уже 100 000 т.... в общем, я скорее поверю в телепортацию к нам захватчиков через червоточины. Это реальнее.

-Я мечтаю найти стотыщдолларов!!!
-А почему не миллион?
-Это нереально...(с)

Жонглирование словами вместо знаний. Одна штук...

Ооооо!!! Вам ведомо тайное знание! Не поделитеесь?

/Я про репликатор/

[Прохожий]

А reprap не устроит.......

[pkl]

А reprap не устроит.......

Нет. Для самовоспроизводства одного репрапа мало. Хотя, безусловно, и его технология понадобится.

[gans2]

Излучение в атмосфере ослабевает пропорционально КУБУ радиуса шара. Потому, что поглощается объемом, а не площадью. Это в вакууме - там да,  квадрат.
Так что цилиндрическая светящаяся  будет ослабевать пропорционально квадрату радиуса, Но при её высоте, это существенно.

[Прохожий]

40 км слой. 150 000 км/с скорость. Время 0.00027 секунд. Итого 2.7 м.
Вопросы есть. Вопросов нет