antihydrogen: |Psi(r1,r2)|^2 (|Psi|^2)
[personal profile] antihydrogen
Эпиграф: «Они могут строить сферы Дайсона, получать энергию от вращающихся чёрных дыр, строить гигантские компьютерные сети на холодных галактических задворках – всё это производило бы лишнее тепло.» Джеймс Аннис, Лаборатория Ферми

В рассуждениях о сферах Дайсона обычно забывают о другой возможности, доступной не только для сверх-, но и простой уберцивилизации: добыча энергии из эргосферы черной дыры. Закрученность пространства вблизи быстровращающейся черной дыры вне ее горизонта событий содержит энергию, эквивалентную 29% массы дыры, и эту энергию можно извлечь.


Первый метод извлечения энергии придумал небезызвестный Пенроуз: если кинуть в экзосферу черной дыру ракету, которая включится над горизонтом событий и вылетит назад, то при определенном соотношении между массой ракеты, массой выброшенного топлива и его скорости истечения полная энергия вылетевшей ракеты (кинетическая энергия + масса покоя) будет превышать исходную суммарную энергию, запасенную в массе покоя ракеты и топлива. Избыток энергии будет взят от черной дыры, скорость вращения которой чуть-чуть уменьшится.

Знатоки вспомнят, что черная дыра создает огромные приливные силы, которые могут разорвать любой объект, к ней приблизившийся. Но простые оценки показывают, что стальной предмет размером с пулю легко выдержит приливное воздействие при пролете в непосредственной близости от горизонта рядовой черной дыры весом в 10 масс Солнца. А у более крупных черных дыр приливное воздействие меньше.

Можно представить такой фантастический сеттинг: цивилизация, обитающая в системе с черной дырой и запускающая межзвездные зонды, самособирающиеся из миниатюрных запчастей, разогнанных до околосветовых скоростей черной дырой. Зона влияния такой цивилизации будет распространяться вдоль линии пересечения галактического диска с плоскостью, перпендикулярной оси вращения дыры. Обороняться тоже легко: всего одна рота космодесантников Хаоса, вооруженная только легкими болтерами, при меткой стрельбе сможет уничтожить наступающий имперский флот.

Однако, «вот прямо так» это все нереализуемо. Потому что Император непобедим, еретики! Для того чтобы получить положительный выход энергии с помощью эффекта Пенроуза, скорость выброса топлива из ракеты должна превышать половину скорости света. То есть пули для болтеров придеться заправлять антивеществом. Учитывая же, что максимальный КПД эффекта Пенроуза (отношение энергии вылетевшего к массе сброшенного в дыру) для незаряженных тел равен всего 120%, затея выглядит в практическом плане бессмысленной.


К счастью, есть альтернативный вариант - процесс Блэнфорда-Знаека. Если наложить на черную дыру магнитное поле, параллельное ее оси вращения, то черная дыра будет вести себя аналогично униполярному генератору, с плюсом на экваторе дыры и минусами на ее полюсах. Ну или наоборот, в зависимости от направления вращения дыры.

Физические механизмы возникновения электрического поля рядом с черной дырой и в униполярном генераторе сильно различаются. Во вращающемся роторе униполярного генератора электрическое поле возникает за счет сдвига зарядов, вызванного взаимодействием электронов с внешним магнитным полем. В черной дыре никаких свободных зарядов нет, а электрическое поле возникает потому, что…. ну вот так получается из уравнений Максвелла во вращающемся пространстве.

Если подвести к полюсам и экватору проводники – цепь замкнется и пойдет ток. В дикой природе таким проводником (и нагрузкой) может служить плазма из аккреционного диска. Считается, что именно процесс Блэнфорда-Знаека является основным источником энергии квазаров.


Вернемся к уже упомянутой типичной черной дыре в 10 солнечных масс. Если наложить на нее магнитное поле с индукцией, равной индукции магнитного поля у поверхности Земли, то в нагрузке за секунду будет выделятся энергия, эквивалентная нескольким сотням граммов массы. Это где-то в тысячу раз превышает мировое потребление энергии человечеством в настоящее время. Если же увеличить магнитное поле до 10 тесл, то вырабатываемая мощность сравняется со светимостью Солнца… Мощность квадратично зависит от магнитного поля и от массы дыры.

Если на черную дыру не падает газ, то ее окрестности относительно безопасны (в отличии, например, от нейтронной звезды, которая обладает огромным собственным магнитным полем, нагретой до миллионов градусов поверхностью, излучает во всех диапазонах и будет остывать еще сотни миллиардов лет). Так что приблудные колонизаторы смогут спокойно разместить на ее орбите спутники для генерации магнитного поля и электронно-позитронных пар (так как при замыкании цепи носители заряда будут бесследно исчезать за горизонтом событий, и нужно постоянно создавать новые).

Преимущества чернодырного варианта перед сферой Дайсона очевидны – масштабы стройки века несоизмеримо меньше, получаемая мощность регулируема и может превышать суммарную мощность, получаемою сферой Дайсона, энергия, запасенная в дыре звездной массы, во много тысяч раз превышает энергию, которую излучит Солнце за все время своего существования. Минусы тоже очевидны – до черной дыры сначала надо добраться. Ближайший объект, в котором подозревают черную дыру, находится в 1600 световых годах от Земли. Правда, в настоящее время мы можем обнаруживать только сильно излучающие черные дыры с аккреционным диском. Спокойных, неизлучающих черных дыр, которые и нужны энергетикам, должно быть гораздо больше. Исходя из количества массивных звезд, из которых они рождаются, черных дыр в Галактике должно быть где-то сто миллионов.

Теперь о том, как можно обнаружить индустриально эксплуатирующих черную дыру инопланетян. Вынесенную в эпиграф мысль, что их, так же как дайсоносферопасов, можно обнаружить по избыточному тепловому излучению, мы отвергнем. Если у них есть столь компактный, мощный и «долгоиграющий» источник энергии, нет никаких резонов громоздить колоссальный радиатор и сбрасывать тепло при температуре в 300 или даже 3000 кельвинов. КПД 99.9999…% не имеет таких преимуществ перед КПД 90%, чтобы ради него столь усложнять тепловую машину. Практичнее держать «радиаторы» нагретыми до миллионов градусов, а ту часть инфраструктуры, которая не переносит высоких температур, искусственно охлаждать. Затраты энергии на охлаждение будут скомпенсированы более быстрой работой местных интернетов за счет близкого размещения пользователей.

При снятии энергии дыра будет замедлятся, и отдавать свой момент импульса инопланетянской токосъёмной аппаратуре. Чтобы оная аппаратура из-за этого не разогналась и не улетела вдаль, момент импульса надо сбрасывать. Практичнее всего это делать за счет асимметричного излучения с вышеупомянутых тепловых радиаторов. Отношение сброшенного момента импульса к энергии ушедшей с тепловым излучением будет прямо пропорционально расстоянию от черной дыры до радиатора.

Резюмируем:

Признак первый: Оно должно выглядеть как необычный источник, излучающий в плоскости перпендикулярной оси вращения (а не узкими пучками-джетами вдоль оси вращения, как это делают обычные дикие черные дыры и нейтронные звезды).

Признак второй: Рядом с ним должны болтаться объекты с температурой, много более низкой, чем она должна быть, исходя из светимости центрального объекта (т.е. искусственно охлаждаемые).



И такая примета - для купанья кареты:
Он их всюду таскает, и даже
Почему-то считает, что эти предметы
Украшают любые пейзажи.

Признак пятый - зазнайство и вера в успех.
Подчеркну: надлежит отличать
Тех из них, кто пернат и клюется, - от тех
Кто усат и умеет рычать.

Снарки, в общем, безвредны …

(с) Л.Керрол «Охота на Снарка»

почти боян

Date: 2015-07-25 05:42 pm (UTC)
From: [identity profile] egh0st.livejournal.com
было 30 лет назад (ц)

http://astrolib.ru/library/novikov_energetika_chernyh_dyr_1986.html

здесь одна из наиболее подробных популярных работ по вопросу извлечения энергии из ЧД. Там вариантов на порядок больше чем в данном посте.

Плюс существенным вариантом (буде таковые возможны) является использование нано-дыр. начиная с определенного размера они должны существовать хотя бы тысячи лет, что вполне достаточно для энергетики (например звездолёта).

Конечно боян.

Date: 2015-07-25 06:45 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Основной посыл поста - как это все будет выглядеть с точки зрения конечного пользователя.

Я кстати еще хотел написать, но забыл, что если пучки предварительно ускоренных заряженных частиц направить в дыру, чтобы они столкнулись над горизонтом событий, их энергия за счет эффекта, похожего на эффект Пенроуза (для заряженных частиц, для них ограничение в 120% отсутствует) может достичь планковской. Таким образом можно наделать магнитных монополей и использовать их для катализа распада протонов. Но последнее будет работать только если верен один из вариантов теории Великого Объединения. Ну или хотя бы провести прямую проверку теории струн...

Re: Конечно боян.

Date: 2015-07-25 06:50 pm (UTC)
From: [identity profile] egh0st.livejournal.com
так из всех способов лучший это опускание массы на канате. Я правда до сих пор не понимаю каким образом так получается что сила удерживания каната всё равно нормальная, даже если на массу действует бесконечная сила :)

Коэффициент перевода под 100% то есть выделяется энергия почти как mc^2 где м -- опускаемая масса.

подобное детектировать будет довольно сложно :)

Re: Конечно боян.

Date: 2015-07-25 07:03 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Вы как то пропустили слова "Считаем для простоты, что канат имеет пренебрежимо малую массу". Любой реальный канат порвется под собственной тяжестью задолго до того, как спускаемый груз приблизится к горизонту событий. Никакой бесконечной силы для разрыва не понадобится, хватит и обычной ньютоновской GmM/r^2.

Date: 2015-07-25 05:58 pm (UTC)
From: [identity profile] 2born.livejournal.com
Красиво! И да, "в дикой природе" - шикарный оборот, возьму на вооружение)))

Date: 2015-07-25 06:18 pm (UTC)
From: [identity profile] egh0st.livejournal.com
гм, день боянов что ли сёдня на календаре :)

in the wild конечно же, то есть это выражение суть есть калька с английского, причем само это выражение довольно популярно уже лет 10 минимум, и пошло от технарей (скорее всего именно айтишнеков, где это выражение постоянно употребляется)

это_норма.jpg

Date: 2015-07-25 06:53 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Вы наверно мне не поверите, но не все знают наизусть все выражения, популярные среди айтишников.

Date: 2015-07-25 06:31 pm (UTC)
From: [identity profile] livejournal.livejournal.com
Здравствуйте! Ваша запись попала в топ-25 популярных записей LiveJournal волжского региона (http://www.livejournal.com/?rating=ru_volga). Подробнее о рейтинге читайте в Справке (http://www.dreamwidth.org/support/faqbrowse?faqid=303).

Date: 2015-07-25 07:16 pm (UTC)
From: [identity profile] don-katalan.livejournal.com
Интересно

Date: 2015-07-25 08:18 pm (UTC)
From: [identity profile] 109.livejournal.com
а обнаружить такое излучение как-нибудь можно? в смысле, чтобы понять, что это именно оно?
Edited Date: 2015-07-25 08:18 pm (UTC)

Date: 2015-07-26 05:04 am (UTC)
From: [identity profile] nicka-startcev.livejournal.com
создаем маленькую ЧД, бросаем на нее что-нибудь ненужное. дыра испаряется, получаем доп.энергию плюс какие-нибудь нужные частицы.

энергию получаем гарантированно (тупо переводом массы в энергию), а нужные вещества - вероятностно.

итого, эскиз установки: в центре - генератор мелких ЧД, сбоку насос для подачи всяких там фекальных масс, вокруг - нагреваемая часть паровой машины и/или элементов пельтье. еще рядом второй насос, для откачки потоков вещества. между двумя насосами фильтр, для отделения нужных веществ (золота, бриллиантов, еще каких-нибудь палладиев и прочего гелий-3)

Date: 2015-07-26 07:43 am (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
1) И каков принцип действия генератора мелких черных дыр, хотя бы в общих чертах?

2) Полное испарение черной дыры массой 1 кг занимает 84 аттосекунды. За это время в нее ничего упасть не успеет.

Date: 2015-07-26 07:49 am (UTC)
From: [identity profile] nicka-startcev.livejournal.com
1) ускоритель частиц. с каким-нибудь хитрым методом накачки и высоким кпд.

2) как-то так резонансно сталкиваем ЧД с чем-то ненужным

в общем, да. криво выходит. надо брать большую ЧД и кормить очень аккуратно.

ps: а если 'температура' ЧД ниже 'температуры' реликтового излучения, то она ж расти (а не испаряться) должна чуток, поглощая реликтовые фотоны?

Date: 2015-07-26 08:06 am (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
1) По общепринятой теории, минимальная энергия частиц, при столкновении которых возможно образование черных дыр, равна планковской энергии. Для достижения такой энергии современными технологиями требуется ускоритель длиной в световой год. Ну или использовать для разгона большую черную дыру, как я тут написал в комментарии выше. По необщепринятым теориям (наличие дополнительных измерений с радиусом компактификации, сильно превышающим планковский) энергия требуется гораздо ниже, но никаких доказательств этих теорий пока нет.

3) Да, если температура ЧД ниже реликтовой (что на сегодняшний момент соответствует массе ЧД больше массы Луны), она будет расти. Но температура реликтового излучения падает с расширением Вселенной.

вопрос не в тему-1

Date: 2015-08-02 06:22 pm (UTC)
From: [identity profile] nicka-startcev.livejournal.com
А вот берем большой кусок природного урана. или его оксида. пихаем в удобную упаковку или в раствор. вокруг делаем теплоотвод и привод на турбину для съёма энергии.

урана берем немного меньше критического. никаких тормозных-поглощающих стержней не ставим, но ставим рядом какой подешевле ускоритель элементарных частиц с КПД побольше. частицы летят в реактор, сталкиваются с ураном и конструкцией, вырывают быстрые нейтроны/протоны из ядер, эти быстрые нейтроны/протоны тормозятся о другие ядра. итого,
- нет явной механики
- выключение ускорителя примерно мгновенно уменьшает энерговыделение
- при выключении ускорителя коэффициент размножения резко падает

в нулевом приближении получается неплохой реактор. интересно, такого рода конструкции рассматривались? а если да, то какие у них недостатки кроме повышенной сложности?

Re: вопрос не в тему-1

Date: 2015-08-02 10:24 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Да, такая конструкция рассматривалась, это называется подкритический реактор. Погуглите по этому словосочетанию.

вопрос не в тему-2

Date: 2015-08-02 06:48 pm (UTC)
From: [identity profile] nicka-startcev.livejournal.com
сам я плотник(с), на физфаке учился очень давно, после чего не работал по специальности и многое забыл. но иногда интересуюсь или любопытствую.

протон - это три кварка
нейтрон - тоже три кварка
а вот дейтрон (нейтрон+протон) - это равномерно перемешанные 6 кварков, или у него более сложная структура? почему-как в дейтроне получается более сложная структура? а если взять не дейтрон, а ядро, например, железа, или урана235, или возбужденное ядро танталла? что-где читать примерно на эту тему?

а вот если свалить в кучу А нейтронов и Б протонов, то получится ядро с какой-то энергией связи. то есть, его масса несколько меньше чем масса А нейтронов плюс Б протонов. можно ли аналитически вычислить эту разницу исходя из только А и Б? если да, то как и что читать на эту тему, а если нет, то почему и опять же, что читать на эту тему?




если взять ускоритель с хорошим КПД и не очень большой энергией частиц, направить частицы на мишень, то мишень будет греться как от банального торможения энергичных частиц, так и от всяких разных ядерных реакций. вроде бы конструкция выходит проще и стабильнее чем ТОКАМАКи. а если аккуратно подобрать химию всех участников, то и итого итог будет в плюс.

как вариант, мишень может быть жидкой или вообще встречным пучком. интересно, такого рода источники энергии вообще рассматривались/изучались? если да, то интересны причины, по которым они интегрально оказались хуже современных типовых силовых реакторов.

Re: вопрос не в тему-2

Date: 2015-08-02 10:41 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Дейтрон - это очень рыхлая система из протона и нейтрона. Среднее расстояние между протоном и нейтроном в дейтроне значительно превышает радиус действия ядерных сил, и держатся они вместе только чудом (в смысле, это объясняется только в квантовой механике).

Кварки в ядрах всегда разбиваются на тройки, при попытке сблизить две тройки ближе некоторого расстояния тройки начинают отталкиваться друг от друга. Можете почитать про это здесь http://elementy.ru/news/430433?page_design=print

Про энергию связи вы кажется у меня уже спрашивали, и я вам отвечал - формула Вайдзеккера.

И про ядерные реакторы с ускорителем вы уже кажись спрашивали, и вам тоже уже отвечал: ионизационные и радиационные потери значительно превышают энергетический выход от любых ядерных реакций, просто потому, что сечение ионизации на много порядков превышает сечение даже самых высоковероятных ядерных реакций. Со встречными пучками та же фигня, только там доминируют не ионизационные, а радиационные потери.

Re: вопрос не в тему-2

Date: 2015-08-02 11:08 pm (UTC)
From: [identity profile] nicka-startcev.livejournal.com
а про дейтрон можно как-нибудь изложить совсем-совсем на пальцах, примерно на уровне фейнмановских лекций (с упрощениями и неточностями, просто изложив основные идеи), чтоб понять, почему две тройки - это будет две тройки, а не шесть кварков?

то есть, как-то так на уровне совсем уж фейнмана, можно ли выразить, почему кварки (в ядре) тусуются тройками и тройки весьма удаленны, а внутри ядра эти тройки весьма обособлены, а не в виде примерно равномерной смеси?

ps: да. примерно на эту тему я уже спрашивал. и буду и дальше спрашивать в разных формулировках, или просить ссылки на матчасть, пока моя интуиция на начнет работать хоть примерно правильно.



>ионизационные и радиационные потери значительно превышают энергетический выход

но и все побочные энергии могут вылезти в виде банального тепла при торможении частиц. а значит, если ускоритель частиц поимеет КПД примерно идеальный, торможение частиц поимеет КПД примерно какой попало, то итого всреднем тепловыделение реакции, после утилизации по Карно, выдаст энергию достаточно большую. или нет?

в общем, тут интересно бы прикинуть следующее ( более точное) приближение.

Re: вопрос не в тему-2

Date: 2015-08-03 12:46 am (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Кажется, вы чересчур буквально понимаете фразу "повторенье - мать ученья". На повторяющиеся вопросы я отвечать не буду.


КПД как тепловых машин, так и реальных ускорителей очень далеки от 100%-х. Так что для того чтобы система функционировала, нужно чтобы выделяющаяся тепловая энергия во много раз превосходила вложенную.

Re: вопрос не в тему-2

Date: 2015-08-13 05:48 am (UTC)
From: [identity profile] tnenergy.livejournal.com
>но и все побочные энергии могут вылезти в виде банального тепла при торможении частиц. а значит, если ускоритель частиц поимеет КПД примерно идеальный,

КПД современных ускорителей розетка -> кинетическая энергия частиц - 25%. В будущем, возможно удастся повысить до 30%.

КПД преобразования тепло -> электричество на сегодня 40%. С некоторыми ограничениями можно повысить до 60% (Комбинированный цикл Брайтона-Ренкина, ограничения по конструкционным материалам и теплоносителю).

Термоядерный реактор из ускорителя и мишени невозможен, потому что вся энергия пучка будет уходить на ионизацию мишени. На встречных пучках - потому что сечение рассеяния D на Т в несколько десятков раз больше сечения термоядерного слияния.

Re: вопрос не в тему-2

Date: 2015-08-16 07:05 am (UTC)
From: [identity profile] nicka-startcev.livejournal.com
>Термоядерный реактор [..] невозможен[..] На встречных пучках - потому что сечение рассеяния D на Т в несколько десятков раз больше сечения термоядерного слияния.

то есть, кпд "слияния" всего этак единицы процентов и все прочие КПД надо поднять так, чтоб эти единицы выдали итого энергии достаточно чтоб всё окупилось?

кстати, а скорость(точнее, энергия) сближения разве не в те же десятки-сотни раз ниже, чем выделяемая при слиянии?

ps: про встречные пучки. а что такое "сечение рассеяния" и оправданно ли считать, что все рассеявшиеся (но не прореагировавшие) безвозвратно теряются, а не перенаправляются опять куда надо?

pps: а если брать встречные не "D+T", который самый холодный, а отбирать именно по сечениям?

Re: вопрос не в тему-2

Date: 2015-08-16 08:14 am (UTC)
From: [identity profile] tnenergy.livejournal.com
>то есть, кпд "слияния" всего этак единицы процентов и все прочие КПД надо поднять так, чтоб эти единицы выдали итого энергии достаточно чтоб всё окупилось?

Да, именно так.

>кстати, а скорость(точнее, энергия) сближения разве не в те же десятки-сотни раз ниже, чем выделяемая при слиянии?

Да так, поэтому все правильные концепции стараются использовать эту энергию для разогрева плазмы. Но это невозможно сделать при ускорительном синтезе!

>про встречные пучки. а что такое "сечение рассеяния" и оправданно ли считать, что все рассеявшиеся (но не прореагировавшие) безвозвратно теряются, а не перенаправляются опять куда надо?

Сами атомы не теряются, а их энергия потом выделяется в виде тепла там, куда они в итоге воткнутся (скорее всего - в стенки камеры).

>pps: а если брать встречные не "D+T", который самый холодный, а отбирать именно по сечениям?

К сожалению, у D+T самое высокое сечение и самое высокое отношение сечений при минимальной энергии. Лучше нет.

Re: вопрос не в тему-2

Date: 2015-08-02 11:25 pm (UTC)
From: [identity profile] nicka-startcev.livejournal.com
а вот так, совсем-совсем на пальцах, как для совсем уж детсадовца.. почему дейтрон получается рыхлым и очевидно разделимым на два нуклона (а не, например, на три пары кварков (или)), а не сжатой конструкцией из 6 кварков?

Re: вопрос не в тему-2

Date: 2015-08-03 12:41 am (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Отдельные пары кварков существовать не могут, поскольку такая комбинация имела бы нескомпенсированный "цвет". Цветом называется аналог заряда для сильного взаимодействия. Электрических зарядов есть два типа - положительный и отрицательный, а сильных зарядов - три. Еще одним отличием является то, что свободные сильные заряды имели бы бесконечную энергию (так как глюонная сила растет с увеличением расстояния). Поэтому минимальный набор - три кварка (барион) или кварк-антикварк (мезон).

Почему шесть кварков не могут слиться в одну систему - на примитивном уровне объяснить невозможно. Но численное решение уравнений хромодинамики показывает, что это так, я вам про это только что ссылку давал, вот еще одна http://igorivanov.blogspot.ru/2010/12/h-dibaryon.html

Ну вот такое у глюонного поля свойство: 3 кварка вместе энергетически выгодно, 6 кварков - невыгодно, 1 или 2 - невозможно.

Date: 2015-08-26 08:24 pm (UTC)
From: [identity profile] kot-1958.livejournal.com
Вопрос Как? Ускорителем что-ли. Но как там с КПД?

Date: 2016-07-18 09:28 pm (UTC)
From: [identity profile] nikolay pokhodenko (from livejournal.com)
Квантовые черные дыры придется собирать, фокусируя в точку эквивалет милиардов тонн гамма излучения.
Скорее всего это будут газеры с накачкой от анигиляции антиматерии.

Интересуют ЧД массой от милиарда тонн и мощностью излучения до 100ГВ. Такие еще можно питать водородом, поддерживая их массу в динамическом равновесии.

Утилизировать их гамма излучение. Например теми же сферами дайсона, только миниатюрными.
При таком подходе к извлечению свободной энергии из материи все звезды будет выгодно демонтировать, а по израсходовании барионной материи приняться за темную.

Date: 2015-07-26 05:44 pm (UTC)
From: [identity profile] ahiin.livejournal.com
Отлично, спасибо:)

Date: 2015-08-13 05:41 am (UTC)
From: [identity profile] tnenergy.livejournal.com
Да, черные дыры - идеальные преобразователи массы в энергию (а так же аккумуляторы энергии, аккумуляторы заряда и момента). Очень жаль, что вы, физики, еще не предложили нам, инженерам, способа создания недорогой машины про производству черных дыр. Самое простое что я видел - много лазеров, создающих такую плотность энергии в точке, что она коллапсирует в ЧД. Но лазеров должно быть действительно много, типа потребляя несколько процентов мощности солнца такая система должна была заряжаться несколько десятилетий.

Date: 2015-08-13 10:43 am (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Боюсь, что с лазерами ничего не выйдет: при напряженности электрического поля более 1.3e18 В/м наступает пробой вакуума (массовое рождение электрон-позитронных пар). Так что вместо ЧД получится облако электрон-позитронной плазмы. По бытовым масштабам довольно плотной - порядка 100 кг/см3, но это даже до белого карлика не дотягивает.

Date: 2015-08-13 10:47 am (UTC)
From: [identity profile] tnenergy.livejournal.com
Т.е. как только сходящаяся сферическая волна достигнет такой амплитуды, то она тут же начнет терять энергию быстрее, чем будет нарастать амплитуда?

Date: 2015-08-13 11:04 am (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Ну да. Вдобавок к собственно потерям на образование пар, образовавшаяся электрон-позитронная плазма начнет еще поглощать, нагреваться и переизлучать, так что реальным конечным результатом мы получим только мощный всплеск теплового гамма-излучения.

В общем, практичнее потратить всю эту энергию на перелет к уже существующей дыре. Если верить оценке количества ЧД в Галактике, в области радиусом 100 световых лет должна найтись хотя бы одна.

Date: 2015-08-13 11:08 am (UTC)
From: [identity profile] tnenergy.livejournal.com
Не должна, а вероятна :) 100 световых лет, конечно, пока за пределами фантазий инженеров.

Date: 2015-08-13 11:16 am (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Вы так говорите, как будто "несколько процентов мощности солнца" уже находятся в пределах этих фантазий :)

Date: 2015-08-13 11:19 am (UTC)
From: [identity profile] tnenergy.livejournal.com
Ну как - макрорепликатор на меркурии и вперед. Правда при наличии такой лазерной мощности не будет особых проблем запускать лазерные парусники Форварда.

Date: 2015-08-13 11:33 am (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Меркурий - это не несколько процентов, это 0.5e-7 процента излучения Солнца. На парусник хватит, на что то масштабное, типа лазерно-инерциального сжатия Эриды в черную дыру - явно нет.

Date: 2015-08-13 11:54 am (UTC)
From: [identity profile] tnenergy.livejournal.com
А, я думал вы знакомы с идеей. Макрорепликатор на меркурии создает производственные мощности для производства лазерных модулей и запускает их на орбиту вокруг Солнца. Этих модулей может быть миллиарды-триллионы, а общая мощность их - сотни тераватт-петаватт.

Кстати, интересно было бы прикинуть вопрос лазерного сжатия астероидов в ЧД. Я как-то считал, что ряд различных применений ЧД ложиться в их массы от 10 до 10000 млн тонн.
Edited Date: 2015-08-13 11:54 am (UTC)

Date: 2015-08-13 11:56 am (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Просто на этот раз я вас неправильно понял :) Фразу "макрорепликатор на Меркурии" счел намеком на другую идею - покрытие всего Меркурия солнечными батареями, которую тоже где видел.

Меркурий распылять что то жалко...
Edited Date: 2015-08-13 12:00 pm (UTC)

Date: 2015-08-13 12:01 pm (UTC)
From: [identity profile] tnenergy.livejournal.com
Крепитесь, Граф. А сколько еще Эрид придется жахнуть, пока лазерную установку настраивать будут!

Date: 2015-08-13 12:06 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Так и представляются экологи, приковывающие себя наручниками к Кваоару...

Date: 2016-07-18 09:43 pm (UTC)
From: [identity profile] nikolay pokhodenko (from livejournal.com)
Всетаки микродыры лучше собирать из бозонов.
Ибо целевой размер горизонта находится в области 1e-14 м и фермионы в фокусе газеров будут только мешать.

Date: 2015-08-13 11:54 am (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Вот собственно поискать инфу по лазерам с накачкой солнечным излучением меня стимулировала похожая мегаломанская идея - создаем тонкопленочное зеркало размером с Венеру, и размещаем его в точке L1 Венера-Солнце. Зеркало таких размеров с умеренной поверхностной плотностью 100г/м2 будет весить 10 триллионов тонн, то есть на его постройку хватит одного астероида радиусом несколько км.

Собранный солнечный свет трансформируется в лазерное излучение и используется для разгона парусников и изменения орбит объектов пояса Койпера для сброса их на Марс. Кроме того, лишенная света Венера приблизительно за сто лет должна остыть настолько, что на ней образуется океан из жидкого CO2. Это запустит процесс превращения силикатов в карбонаты с поглощением CO2, и через энное число тысяч лет останется один азот, и закрывающее зеркало можно будет убрать, а Венеру - заселить анаэробной живностью.

Date: 2015-08-13 12:10 pm (UTC)
From: [identity profile] tnenergy.livejournal.com
Интересные у вас задачи. Жаль, что пока никто что-то не собирается даже попробовать что-нибудь в космосе произвести.

Date: 2015-08-13 12:20 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Ну называть это задачами, да еще и моими - как то странно. Брежу в свободное от работы время.

Date: 2016-07-18 09:37 pm (UTC)
From: [identity profile] nikolay pokhodenko (from livejournal.com)
Думаю, что пробой вакуума не будет такой большой проблемой.
При рождении пары из фотона остается лишний импульс. Без акцептора этого импулса пара не родится.
Т.е. пары не начнут рождаться, пока нет жестких рассеяний фотонов на фотонах.

Повышая точность и симметрию сходящейся сферической волны, можно эту пар-продукцию отложить.
Edited Date: 2016-07-18 09:46 pm (UTC)

Date: 2016-07-20 02:34 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Сферическая волна в любой своей точке представляет собой сумму плоских волн, так что столкновения фотонов начнутся задолго до того, как она сойдется в центр.
From: [identity profile] livejournal.livejournal.com
Пользователь [livejournal.com profile] mitrichu сослался на вашу запись в своей записи «Терраформирование Венеры, проект: (http://mitrichu.livejournal.com/4874960.html)» в контексте: [...] заселить анаэробной живностью. http://antihydrogen.livejournal.com/42396.html?thread=356764#t356764 [...]
Page generated Jul. 27th, 2017 06:46 pm
Powered by Dreamwidth Studios