Un átomo de hierro aparece en la superficie de Mercurio y comienza a duplicarse en número todos los días. ¿Cuánto tiempo hasta que nuestro sistema solar se atornille?

Answer 1

Tan pronto como comienza el proceso, estamos jodidos. Es solo cuestión de cuánto tiempo hasta que muerdamos el polvo.

En 79 días, tiene casi exactamente un mol de hierro que apareció en la superficie de Mercurio. Un mol de hierro equivale a 55.85 gramos de hierro, por lo que no es realmente un problema.

Cuatro días después, el día 83, son aproximadamente 0,9 kilogramos. Aún no hay problema.

Diez días después de eso, el día 93, es de 915 kilogramos, o casi una tonelada métrica. Casi el peso de un automóvil compacto. Sumando más rápido ahora, pero aún no notamos nada.

Para el día 100, tiene una masa de 117,126 kilogramos más o menos. Aún no hay problema.

Diez días después, 120 millones de kilogramos.

49 días después de eso, el día 159, y tiene casi tanta masa como la Luna. Tres días después, supera al propio Mercurio. Cuatro días más y es más masivo que la Tierra. Una semana después y es casi la masa de Júpiter. Eso es 173 días. Las cosas comienzan a volverse problemáticas.

De aquí en adelante las cosas van cuesta abajo bastante rápido. 11 días después, en el día 184, la masa de hierro está justo por debajo del límite de Chandrasekhar, y dado que el hierro no puede sufrir fusión nuclear, en algún momento antes del día 185, la masa de hierro no puede soportar su propia masa y colapsará sobre sí misma, convirtiéndose en Un agujero negro. Al carecer de masa adicional, no estoy seguro de que esto cause una supernova, pero ciertamente causará una gran cantidad de rayos X producidos por la materia que cae. La Tierra se fríe por una megadose de radiación: hemos mordido el polvo.

El agujero negro continuará creciendo a medida que su masa se duplique, suponiendo que todavía esté sucediendo. Los diversos cuerpos del Sistema Solar invariablemente caerán en el monstruo a medida que su masa crezca y domine todo, aunque este proceso llevará meses; lleva tiempo que las cosas caigan hasta ese punto. Para el día 207 será más grande que el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia. Eventualmente será más grande que la galaxia misma, y ​​con el tiempo, más que el resto del universo combinado.

Realmente espero que tenga un botón de apagado.

Editado para agregar:

Varios comentarios han señalado que la creciente masa de Mercurio cambiaría la dinámica gravitacional del Sistema Solar. Algunos han sugerido que esto hará que Mercurio caiga al Sol, o tal vez se aleje del Sol, o tal vez interrumpa las órbitas de todos los planetas en general. Si bien es cierto que verás algunos cambios en las órbitas de los planetas hacia el final, especialmente Mercurio, esto no sucederá antes de que el planeta se derrumbe en un agujero negro. Recuerde, el tiempo entre el objeto que alcanza la masa de la Tierra (día 166) y la gran crisis es solo 18 días después, ni siquiera tres semanas completas. Simplemente no es tiempo suficiente para realizar cambios significativos en el Sistema Solar.

También se ha señalado, correctamente, que el hierro puede fusionarse. Mi afirmación de que no puede se simplificó demasiado. El problema principal es que la fusión de hierro requiere un aporte de energía (en comparación con la fusión de elementos más ligeros, lo que da como resultado una producción neta de energía) y, por lo tanto, no se fusionará espontáneamente en elementos más pesados, sino que se colapsará en materia degenerada: un estrella de neutrones o agujero negro.

Answer 2

En lugar de responder a su pregunta, quiero presentar un escenario similar y más real: la explosión demográfica en la Tierra. Neil Ruzic en su libro Where the Winds Sleep puso el siguiente comentario en una nota al pie:

“Incluso si aprendemos cómo convertir planetas y soles en sabroso material para comer, nos quedaremos sin materia si la tasa de nuestra prolificidad no disminuye. Hay alrededor de 10 ^ 80 (uno seguido de ochenta ceros) en el universo tal como lo conocemos. Cada cuerpo humano contiene alrededor de 10 ^ 28 átomos. Por lo tanto, 10 ^ 52 personas usarían toda la materia en el universo. Como 4X10 ^ 9 personas existieron en el año de este capítulo, se requiere un aumento de solo 10 ^ 43. A una tasa de duplicación de cada cuarenta años, que es lo que reflejan las cifras de población, el proceso tomaría aproximadamente 5600 años, sin contar el efecto sustractivo del canibalismo. Pero esa es otra historia.

He mantenido durante muchos años que la tierra no puede sostener el crecimiento actual de la población humana. Cuando alguien me pregunta cuál es la solución para el cambio climático, la hambruna y la mayoría de los otros problemas que enfrentamos hoy, siempre respondo: “Solo dos palabras: Control de la población”. Por supuesto, a la mayoría de la gente no le gusta esa solución. Parecen pensar que es un derecho otorgado por Dios tener un número ilimitado de hijos.

Otra ilustración del sorprendente crecimiento de la duplicación es el siguiente escenario, tal vez lo haya visto: un hombre le pide a un niño que trabaje para él. El niño puede elegir su salario: $ 10,000 por un mes de trabajo, o $ 1 el primer día, $ 2 el segundo día, $ 4 el tercer día, y así sucesivamente, duplicando todos los días durante un mes. El niño, por supuesto, se lleva los $ 10,000. Mala elección. Si hubiera tomado la segunda opción, el último día le habrían pagado $ 536.870.912. ¡Agregar los pagos de los últimos 29 días le daría más de mil millones de dólares! No está mal para un mes de trabajo.

Answer 3

¡Bien!

Para comenzar necesitamos saber algunas cosas.

La masa de 1 átomo de hierro es 9.33 × 10 ^ -26

Podemos resolver esto fácilmente considerando la velocidad a la que aumenta el número de átomos de hierro utilizando la fórmula de progresión geométrica .

La progresión para el enésimo número de días es, por ejemplo,

1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128.. . . . . . norte

Para encontrar la masa de hierro en el enésimo día usamos esto,

La masa de hierro en el enésimo día = (ar ^ n-1) × 9.32612 × 10 ^ -26

Donde r = 4/2 que es = 2 y a = 1

Quiero que eche un vistazo profundo a nuestro sistema solar porque podría desaparecer en cuestión de cien días.

Ves ese pequeño punto más cercano al sol. ¡Si! Ese es el mercurio, ahí es donde comenzaría el principio del fin del sistema solar.

Ahora, después de un mes, cuando apareció el primer átomo de hierro en la superficie del mercurio, solo vemos un valor total de átomos de hierro. Las cosas parecen ser normales.

En el día 80 tenemos cerca de 123 gramos de hierro y 5 días después crece a 1,8 kilogramos , poco después de eso, en el día 100 tenemos alrededor de 59111 kilogramos de hierro, suficiente para construir una habitación de ladrillos de hierro de 1,8 m de ancho y 7,5 m de altura.

Un pase de un mes (31 días) y es el día 131 , vemos que la masa de hierro se convierte en 127 billones de kilogramos, lo que desafía el monte Everest.

La materia comienza a cubrir la superficie del mercurio mientras sigue aumentando en masa y para el día 160 es del tamaño de nuestra luna y solo 3 días después se traga todo el mercurio y es 4 veces su tamaño.

Ha llegado el día, entre los días 185 y 186 se convierte en una bola gigante tan masiva que es casi mayor que el tamaño de nuestro sol. El tirón gravitatorio de esta bola gigante se hace bastante evidente. ¡El sol y la masa gigante comienzan a acelerarse uno hacia el otro con una aceleración de más de 273.7 m / s ^ 2 y poco menos de 10 minutos chocan y BOOM!

No, no escuchaste nada. Las ondas sonoras no pueden viajar en el espacio recuerde: p

Esto produciría una explosión como una bomba nuclear del tamaño de un sol que caería. No habrá rastros del sistema solar mientras la materia se haya dispersado por todas partes. Con la fuerza gravitacional que entra en acción nuevamente, los nuevos planetas evolucionarían mientras que el número de átomos de hierro aún aumentaría HASTA que por cada átomo haya un planeta como una estructura de masa mayor que el doble de nuestro sol y ya no soporte su masa, formando muchos agujeros negros más tarde chocando entre sí.

Habremos desaparecido para entonces, pero valdría la pena presenciarlo y, como siempre, gracias por leer.

Answer 4

Este es el momento de mostrar el poder de las matemáticas.

El número de astronómicos siempre se considera enorme de lo que cualquiera puede imaginar. Sin embargo, los números “matemáticos” son aún más terribles de lo que piensas. ¿Recuerdas la famosa historia de “pon un arroz en la primera celda, el doble que en la segunda, el doble en la tercera …? y llenar el tablero de ajedrez “?

Este es el poder de lo exponencial.

Ahora echemos un vistazo desde la macro.

Se cree que hay alrededor de 1.0e82 (lo que significa 82 ceros después de 1) átomos en todo el universo.

Suponga que comienza con un átomo, duplíquelo todos los días y luego, ¿cuánto tiempo alcanzará el número anterior?

Tenemos [math] log (2, 10 ^ {82}) [/ math]

Es un número entre 272 y 273.

Significa que, en 272 a 273 días, el número de los “átomos dobles” será mayor que el número de átomos de todo el universo.

Entonces, “duplicar cada segundo / minuto / hora / día / semana / mes / año” es un concepto muy terrible. El poder de las matemáticas es más que tu imagen.

Answer 5

Me encanta esta pregunta, pero creo que podría haber más energía involucrada de lo que muchas de estas respuestas consideran; Creo que esto se debe a que en el acto de duplicar, lo que no conserva energía, pero podría crear energía cinética o térmica adicional dependiendo de dónde “el universo” ponga el nuevo átomo en relación con su átomo padre. Una pregunta a considerar es “¿Aparecen nuevos átomos de hierro adyacentes al progenitor de tal manera que no haya repulsión de fuerza eléctrica (escenario 1), o tal que haya una fuerza repulsiva electro-débil máxima (escenario 2)?” Al principio, en relación con el escenario 2, los átomos de hierro podrían separarse porque los nuevos átomos aparecían demasiado cerca de sus átomos principales. ¿Retrasaría esto el inminente agujero negro? En el escenario 1, cuando se puede formar un núcleo de átomos, la duplicación ocurre como si “el universo” obligara a las copias de los átomos que ya están en una red semiempaquetada a la red existente. Lugares donde la densidad del átomo de hierro es alta “, se formarían diariamente volcanes / chorros de hierro. La superficie de Mercurio estaría primero cubierta por una tormenta caótica de hierro fundido caliente, hecho por el hierro que no fue expulsado del planeta. En este punto cada duplicación crearía ondas de choque perpendiculares al gradiente de gravitación de Mercurio. En la siguiente fase, imagino que la superficie de Mercurio explota cada día en el momento aproximado del evento de duplicación, expulsando sus capas superiores de hierro fundido. podría ser !!) (Relativistamente. La energía de algunas de las interacciones empañaría el momento del “día” debido a la dilatación del tiempo. El hierro comenzaría a duplicarse en ondas de hierro en lugar de instantáneamente, complicando la dinámica). El punto sería que Mercurio se convertiría en un gigante de hierro, de modo que las ondas de choque que se hacen eco de la duplicación del día anterior comenzarían a mejorar la duplicación del día siguiente. En algún momento, el hierro dentro y alrededor del núcleo cuando se duplica no podría alejarse es sus “primos” circundantes. Con la energía cinética y calorífica adicional introducida en cada duplicación, puedo ver fácilmente una supernova que ocurre antes de un agujero negro. Pero es muy fácil dejarse llevar. ¡Quiero tanto que alguien haga una simulación de esto! Esto es tan divertido.
Me encanta esta pregunta, por eso leí a Quora.

Answer 6

Supongo que los átomos de hierro se duplican suavemente, que uno no tiene 2 ^ 20 átomos y después de un día (¿el día de la Tierra o el de Mercurio?) Tiene 2 ^ 21. A medida que se agregan los átomos, necesitan recoger algo de energía y momento angular de Mercurio, por lo que Iron-Mercury comenzará a girar en espiral hacia el Sol a un ritmo creciente y, creo, ‘caerá’ al sol.

Iron-Mercury se separará en el proceso y un volumen relativamente pequeño del sol contendrá el hierro mágico que presumiblemente continuará aumentando en masa. El impulso angular se robará cada vez más del Sol y el baricentro del Sol se moverá.

El nuevo Hierro mágico que se está formando se calentará a la temperatura que lo rodea, enfriando el sol y probablemente apagando la fusión nuclear.

No estoy seguro de los próximos eventos, pero sospecho que se formará un agujero negro o una estrella de neutrones unos días después de que la masa de hierro mágico sea igual a la masa original del sol. Si el sol muere por explosión, dispersará Hierro mágico, pero la conservación del impulso seguirá reduciendo la velocidad del Hierro mágico escapado y evitará que escape del sistema solar.

Answer 7

1 mol de hierro son 55 gramos. Ese es un lugar justo para comenzar las matemáticas. 1 mol es 6.022 × 10 ^ 23 átomos. De acuerdo con una calculadora de base de registro 2 que encontré en línea, tarda aproximadamente 79 días en llegar a ese punto. El sol (según google) pesa 1.989 * 10 ^ 33 gramos (supongo que duplicar la masa del sol y, por lo tanto, duplicar su atracción gravitacional, es un buen punto final para decir que el sistema solar está atornillado, aunque no estará muerto hasta que un par de días y duplicaciones más tarde debido a las distancias involucradas.) La misma calculadora de base de registro 2 lo coloca en 111 días adicionales. Eso da un total de 190 días. Estoy seguro de que un físico o un astrónomo podrían dar una respuesta más precisa, que probablemente dependerá de cómo se quiera definir “el sistema solar que se atornilla”, pero medio año es una estimación bastante buena. Realmente no quieres saber qué sucede con el final del resto del año. (pista, el universo mide aproximadamente 2.7 x 10 ^ 23 millas de ancho, más o menos un orden de magnitud)

Answer 8

Esta pregunta no tiene sentido; Ni siquiera es ciencia ficción, en el mejor de los casos es fantasía. Supone, primero, la creación de masa (átomos de hierro) de la nada; Esto no sucede. Supone que los átomos de hierro proliferan (se duplican) como las bacterias, pero los átomos de hierro no están vivos y no se reproducen.

No hay respuestas sensatas a una pregunta que se base en precondiciones imposibles.

Answer 9

Tenemos entre 10 ^ 49–10 ^ 50 átomos en la tierra, si lo estima. Log 10 ^ 49 / Log 2 es la cantidad hasta que los planetas comenzarán a salir de la órbita. Probablemente desee especificar qué significa “Sistema solar atornillado”. Pero le daré mi respuesta de unos 162 días, más o menos. Un trozo de hierro, la masa de la Tierra estará en Mercurio, desviando las órbitas de muchos planetas.

Answer 10

Creo que hay muchas posibilidades de que seamos “jodidos” de inmediato, dependiendo de qué otras leyes de física hayan cambiado. La conservación de la masa / energía es bastante importante, por lo que nuestras posibilidades no serían buenas.

Answer 11

Bueno, un día en Mercurio es equivalente a 58 días terrestres. Como allí es donde está el átomo de hierro, creo que es seguro decir que se duplica en tamaño cada día de Mercurio.

Todos son bienvenidos durante los 28 años adicionales hasta su horrible fallecimiento.

Answer 12

si colocases todos los átomos de hierro en línea recta, tardarían aproximadamente 70 días antes de llegar a la tierra, y tendrían un peso combinado de solo 0.0000001095 kg

Así que creo que es seguro asumir que tenemos al menos 3 meses antes de que todos mueran