¿Qué pasará si un sobrehumano vuelve a entrar en la atmósfera a una velocidad constante de 0.8c?

El escenario sería más o menos “este es el final, mi hermosa amiga”.

Dada la trayectoria que se muestra en la figura, el fisicoculturista de 15 pies (que probablemente se verá como el gran tipo escultural espeluznante de la película Prometheus), con un peso de alrededor de 400 libras, el tipo encontrará una atmósfera cada vez más gruesa a medida que se acerca a la tierra. Sin embargo, dado que viaja al 85% de la velocidad de la luz, su cuerpo ya sufrirá reacciones nucleares debido a encuentros con rayos cósmicos y el medio difuso de hidrógeno interestelar (una vez que alcance un rango de velocidad de ‘solo ‘ unos pocos cientos de kilómetros por segundo, las reacciones nucleares comienzan a iniciarse por cualquier colisión).

Por lo tanto, tan pronto como el superhombre / lo que sea que el hombre se acercara a unos pocos cientos de kilómetros de la atmósfera de la Tierra, comenzaría a emitir ENORMES cantidades de radiación y partículas hiperenergéticas. .85c implica una inmensa cantidad de energía, y dada la cantidad extremadamente limitada de tiempo durante el cual se llevaría a cabo el encuentro, se transferiría relativamente poca energía a la atmósfera. Por supuesto, su propio cuerpo absorbería parte de la energía causada por estas colisiones y se convertiría en plasma (¡a esas energías, las propiedades químicas del cuerpo no significan nada!) Esta masa de plasma ahora impactaría en la tierra.

Ahora todo se convierte en una conjetura bastante inútil. Estamos hablando de interacciones que son difíciles de modelar con cualquier cosa que se aproxime a la credibilidad. La tierra puede ser capaz de absorber solo una pequeña fracción de la energía del plasma, pero incluso esto probablemente alteraría por completo la estructura planetaria de la Tierra, hervir nuestros océanos y enviar ondas de partículas de alta energía gritando hacia Venus y Marte … sí, yo Estoy sacando todo esto de la nada.

Con toda probabilidad, si todo esto sucede tan rápido que ni siquiera tenemos tiempo de percibir que algo sucede, el sistema nervioso humano simplemente no es lo suficientemente rápido como para mantenerse al día con lo que sucede tan rápido.

solo para ser claro en lo que estoy basando esta especulación:

la energía relativista de un objeto que pesa aproximadamente 180 kg viajando a .85c llega a alrededor de 2.3409E + 19J, eso es 2.3409 seguido de 19 ceros.

El rendimiento total de todas las armas nucleares del mundo llega a alrededor de 6400 Megatones equivalentes a 2.67776E + 19J

PD: un superhumano vulnerable y de ojos soñadores parecía más interesante 😉

El resultado no es bueno, destruyendo la superficie de la tierra en cualquier lugar dentro de cientos de kilómetros de la línea de vuelo y liberando la energía de miles de armas nucleares en el transcurso de su viaje. El mundo se ve envuelto en un invierno ‘nuclear’, y toda la vida termina.

Nuestro superhéroe tiene una sección transversal de 0.5m ^ 2.

La densidad del aire varía entre 0 y 1.25 kg / m ^ 3.

A esta velocidad, el factor de Lorentz es 1.67.

Si suponemos que nuestro héroe acelera todo el aire frente a ella a 0.8c, y luego arroja ese aire turbulentamente, liberando la energía a la atmósfera a medida que avanza, y viaja donde el aire tiene una densidad de 1, entonces hay Una liberación de energía por metro de recorrido, basada en el cálculo de energía cinética relativista, equivalente a:

0.5m ^ 3 x 1kg / m ^ 3 x 2/3 xc ^ 2 = 3 x 10 ^ 16J cada metro .

Eso equivale a 8 megatones de TNT por cada metro de recorrido, o aproximadamente la mayor explosión nuclear de la historia cada 6 metros. Por supuesto, la liberación de energía es menor en la parte superior del viaje y más en la parte inferior.

La parada abrupta, si nuestro héroe de 15 pies pesa 500 kg, lanzará otros 3 x 10 ^ 19J, o aproximadamente la energía de cuarenta erupciones de Krakatoa.

Órdenes de magnitud (energía)

Bueno, primero, el camino de este humano no será curvo. Asumiré que toda la energía y el impulso se depositan de alguna manera en la atmósfera.

En segundo lugar, la cantidad de energía cinética que tiene esta persona (100 kg de peso muerto) es:

[matemáticas] (\ gamma-1) mc ^ 2 \ aprox {6 \ veces10 ^ {18}} [/ matemáticas] julios

Desde esta página de Wikipedia: Órdenes de magnitud (energía)

Sabemos que eso es aproximadamente 30 veces la energía de la bomba nuclear más grande jamás probada (y probablemente jamás creada). También es la mitad del consumo anual de energía de EE. UU. Esto (probablemente, salvo posibles factores geológicos) no sería un escenario de nivel de extinción. Solo una gran explosión nuclear realmente aterradora.

Algo más que podríamos considerar es el impulso, que es:

[matemáticas] (\ gamma) mv \ aprox {5 \ veces10 ^ {10}} [/ matemáticas] kg m / s

La masa de la atmósfera está en el orden de [matemáticas] 10 ^ {18} [/ matemáticas]; Estamos bien.

¿Qué otros factores nos estamos perdiendo? ¿Quizás energía debido a la fusión nuclear?

Un cálculo rápido parece sugerir que la fusión en realidad será causada por esto; La velocidad de las partículas es significativamente mayor que las temperaturas requeridas para la fusión.

Recuerdo que Teller calculó que en tamaños mayores que el del zar Bomba, las bombas no se vuelven mucho más poderosas por unidad de mayor volumen, por lo que probablemente estemos a salvo de cualquier aumento de órdenes de magnitud en la energía liberada por esta catástrofe. evento. (Sin ignición de los océanos … probablemente)

(La atmósfera está básicamente a salvo del encendido en cualquier circunstancia normal, debido a la velocidad de escape).