Версия для печати темы
Нажмите сюда для просмотра этой темы в оригинальном формате
Форум Игры разума [braingames] _ Разминка для мозгов _ Взрыв на луне.
Автор: strelijriliu 21.1.2021, 8:52
Здравствуйте!
Какой мощности в тротиловом эквиваленте должен быть взрыв, чтоб уничтожить Луну?
Под уничтожением понимается полное ее отсутствие на околоЛунной орбите.
Сам такого никогда не делал, поэтому в ответе не уверен.
Есть только предположение.
Автор: Owen 21.1.2021, 16:53
Вопрос в модели.
Во-первых, где взрыв? Очевидно, на поверхности заряд должен быть больше, чем в центре.
Во-вторых, что такое "полное отсутствие"? Ни одного кусочка не останется на орбите Земли? Для этого надо на порядки больше, чем просто пополам расколоть. И если осколки за пределы Солнечной системы не вылетят, какие-то все равно могут, улетев хоть до пояса Койпера, вернуться, быть захвачены Землей и опять стать спутниками на "околоЛунной" орбите.
Автор: vituss 21.1.2021, 17:46
Чтобы на лунной орбите гаранированно не могло остаться ни песчинки нужно произвести аннигиляцию Луны с помощью антиЛуны. Тогда ВСЯ масса луны перейдет в энергию. При этом выделится 1,8⋅10^17 джоулей энергии на каждый килограмм Луны и антиЛуны, что соответствует 42,96 мегатонн тринитротолуола (подробнее см. в википедии статью "Аннигиляция"). Множим на массу Луны 7,3477⋅10^22 кг и получаем 3,15657192 ⋅10^24 мегатонн.
Вот как-то так.
Правда Земле я при этом не завидую. 
Автор: UNDEFEAT 21.1.2021, 18:22
Вот как-то так.
Правда Земле я при этом не завидую.
Это если получится всё хорошо смешать
А от прикосновения таких Лун они могут разлететься в разные стороны даже не разделившись на куски.
Автор: BuPTy03 21.1.2021, 18:23
Вот как-то так.
Правда Земле я при этом не завидую.
Браво
Автор: Owen 21.1.2021, 20:04
> А от прикосновения таких Лун они могут разлететься в разные стороны даже не разделившись на куски.
Несомненно. Как только Л и антиЛ придут в соприкосновение, выделится значительная энергия, преимущественно в виде фотонов, большая часть ее будет сразу поглощена Л и антиЛ (которые будут закрывать от внешнего мира пятно контакта в значительной мере), поглощенное излучение испарит слой Л и антиЛ и превратит его в плазму, плазма (и антиплазма) еще немножко аннигилируют в зоне контакта, но оставшаяся часть плазмы и антиплазмы окажет колоссальное давление и на Л, и на антиЛ, эффективно их раздвигая, если не раскидывая.
То есть и не получится, и есть куда более эффективные способы. Скажем, потратить энергию на то, чтобы утащить Луну за пределы Солнечной системы и дать ей достаточного пинка, чтобы она улетела куда-нибудь далеко-далеко, откуда не возвращаются.
Автор: alan 21.1.2021, 20:23
Вот как-то так.
Правда Земле я при этом не завидую.
чтобы придать вторую космическую скорость по идее меньше энергии понадобится..
Автор: vituss 21.1.2021, 20:45
Вы условие забыли.
Там просят взрывом уничтожить Луну, а не просто увести ее с орбиты. И экономить никто не требовал.
А от прикосновения таких Лун они могут разлететься в разные стороны даже не разделившись на куски.
То есть добыть антиЛуну ты проблемой не считаешь? Проблема только как смешать?
Автор: UNDEFEAT 21.1.2021, 22:14
В рамках поставленной задачи найти антиЛуну будет бо́льшей проблемой
Автор: Owen 21.1.2021, 22:56
alan, там скорее почти третья нужна. Второй недостаточно: Луна будет регулярно возвращаться к орбите Земли и вполне может быть захвачена. Вариант - долбануть ее об Юпитер, кстати. Если аккуратно долбануть, все до песчиночки в его гравитационной яме и останется.
О, или в Солнце зафигачить, зрелищно будет, и энергии надо сильно меньше.
> В рамках поставленной задачи найти антиЛуну будет бо́льшей проблемой
Спорно. Простая аналогия. Раздобыть радиоактивные материалы давно не проблема, но ядерную бомбу собрать на колене не получится: если вы сумеете превысить критическую массу (и плотность), запустится цепная реакция, ваш бомбический материал расширится (что уже может остановить реакцию), расплавится (опять), испарится, станет плазмой и улетит крайне быстро, не прореагировав толком. Удержать ядерное топливо в куче достаточно долго, чтобы основная масса выгорела - задача значительно более сложная, чем добыча и даже обогащение урана.
С антилуной проблема только в потребной энергии, если будет такой источник - забабахать антилуну может оказаться проще, чем аннилигировать ее с нормальной Луной.
Автор: vituss 22.1.2021, 12:00
Несомненно. Как только Л и антиЛ придут в соприкосновение, выделится значительная энергия, преимущественно в виде фотонов, большая часть ее будет сразу поглощена Л и антиЛ (которые будут закрывать от внешнего мира пятно контакта в значительной мере), поглощенное излучение испарит слой Л и антиЛ и превратит его в плазму, плазма (и антиплазма) еще немножко аннигилируют в зоне контакта, но оставшаяся часть плазмы и антиплазмы окажет колоссальное давление и на Л, и на антиЛ, эффективно их раздвигая, если не раскидывая.
Не обязательно. Есть еще гравитация. Луна будет притягиваться к антиЛуне и в итоге будет поддерживаться равновесие силы притяжения лун и давления паров в зазоре. Приблизительно так, как капля воды бегает по раскаленной сковородке на паровой подушке и испаряется постепенно.
Автор: UNDEFEAT 22.1.2021, 12:45
Тут я допустил опечатку. Я, естественно, хотел сказать "меньшей"
Автор: Sergey.Petrov.1972 22.1.2021, 14:17
Нужно просто никому не смотреть на Луну. Тогда ее не будет.
Автор: Owen 22.1.2021, 14:18
Я чуть не поперхнулся.
Абсолютно не те порядки у гравитации. Чтобы были те, нужны совершенно иные массы. Капелька же не по другой капельке скачет, ее Земля притягивает.
Но чтобы не быть голословным.
Пусть аннигилировала 1 тонна вещества Луны. Это 10^20 Дж по порядку величины.
Для оценки сочтем, что грунт - это всякие оксиды типа SiO2. Чтобы нагреть песок от 0 до 3000 градусов, по дороге поплавить и в итоге испарить, нужно порядка 5*10^6 Дж/кг. Пусть даже 10^7 Дж/кг.
Поскольку процесс развивается быстро, сочтем для оценки происходящее с газом (и потом плазмой) изохорой.
Итоговая оценка силы давления испаренного полученным теплом (без учета дальнейшей рекомбинации, т.е. очень заниженная) зависит от того, сколько испарилось вещества; неочевидно, но итоговая функция монотонно растет от количества испаренного вещества. Она громоздкая, сюда писать не буду.
В общем, даже если испарилось всего 60т (мол. масса 60, удобнее считать), сила получилась порядка 10^26 Н. И это я еще давление излучения не считал.
А сила притяжения двух лун выходит G M^2/(4R^2) = 3*10^22 Н, если нигде не наврал.
То есть тонны (из 7*10^19 тонн общей массы Луны) аннигилировавшего вещества с 60 тоннами испаренного грунта хватит, чтобы гравитационное взаимодействие переплюнуть в тысячи раз. А чтобы уравнять, достаточно аннигиляции десятка килограммов с испарением центнера грунта.
И даже если я где-то наврал в числах, аннигиляция миллиона тонн грунта вместо тонны стопроцентно это вылечит.
Автор: vituss 22.1.2021, 16:20
Для оценки сочтем, что грунт - это всякие оксиды типа SiO2. Чтобы нагреть песок от 0 до 3000 градусов, по дороге поплавить и в итоге испарить, нужно порядка 5*10^6 Дж/кг. Пусть даже 10^7 Дж/кг.
Поскольку процесс развивается быстро, сочтем для оценки происходящее с газом (и потом плазмой) изохорой.
Итоговая оценка силы давления испаренного полученным теплом (без учета дальнейшей рекомбинации, т.е. очень заниженная) зависит от того, сколько испарилось вещества; неочевидно, но итоговая функция монотонно растет от количества испаренного вещества. Она громоздкая, сюда писать не буду.
В общем, даже если испарилось всего 60т (мол. масса 60, удобнее считать), сила получилась порядка 10^26 Н. И это я еще давление излучения не считал.
А сила притяжения двух лун выходит G M^2/(4R^2) = 3*10^22 Н, если нигде не наврал.
То есть тонны (из 7*10^19 тонн общей массы Луны) аннигилировавшего вещества с 60 тоннами испаренного грунта хватит, чтобы гравитационное взаимодействие переплюнуть в тысячи раз. А чтобы уравнять, достаточно аннигиляции десятка килограммов с испарением центнера грунта.
Мне кажется, процесс будет идти немного не так.
1) Давление газа (или плазмы) на поверхность - это давление хаотического движения частиц. У нас оно не хаотическое. Вектор скорости КАЖДОГО испаряемого с поверхности Луны атома в момент испарения будет направлен ОТ Луны. Импульс в сторону родной луны атом мог бы получить только от столкновения с атомами, летящими от антиЛуны, но это будут атомы антиматерии и вместо передачи импульса при столкновении будет происходить аннигиляция. То есть будем иметь два исходящих от лун встречных потока атомов материи и антиматерии, аннигилирующих на границе раздела потоков. Соответственно не будет возникать и существенного давления газа на поверхность лун. То есть давление на поверхность луны будет в основном не за счет давления газа, а за счет давления излучения.
2)Излучение разогревает поверхность, нагрев испаряет материю, та аннигилирует, аннигиляция порождает излучение и т. д. по кругу.
Чем больше зазор между лунами, тем меньше излучения попадает на поверхности лун (и меньше разогревает их), а больше рассеивается в космосе. Нагретая поверхность луны не только испаряет атомы, но и переизлучает в окружающее пространство. Чем больше зазор, тем больше этого вторичного излучения уйдет в открытый космос.
С атомами в зазоре то же самое: часть атомов будет улетать в космос => меньше их будет аннигилировать => меньше давление излучения и т. д.
При малом зазоре притяжение испарившегося атома что к Луне, что к антиЛуне одинаковое (расстояния до лун равны), движению атома к противоположной луне гравитация не мешает. С ростом зазора разница сил притяжения между своей и чужой луной для испарившегося атома растет и для возможности выхода атома на точку с равным расстоянием до лун (то есть для предоления разницы в силах притяжения) требуется бОльшая начальная скорость (большая температура). Это еще сильнее замедляет процесс аннигиляции с ростом зазора.
В итоге скорость аннигиляции убывать будет явно быстрее, чем квадрат зазора. При зазоре, равном радиусу Луны (1734 км), аннигиляции скорее всего не будет вообще, а сила притяжения между лунами уменьшится всего в 2,25 раза.
Это приводит к выводу, что будет существовать некое расстояние равновесия. И Луны если и не зависнут на этом расстоянии неподвижно, то будут периодически сближаться-разлетаться.
Автор: Owen 23.1.2021, 1:23
> Вектор скорости КАЖДОГО испаряемого с поверхности Луны атома в момент испарения будет направлен ОТ Луны.
Чоа? Наоборот, к Луне. Закон сохранения импульса требует. Поглощаемое излучение имеет импульс от зоны контакта, то есть в направлении Луны, куда этот импульс исчезает?
> При малом зазоре притяжение испарившегося атома что к Луне, что к антиЛуне одинаковое (расстояния до лун равны), движению атома к противоположной луне гравитация не мешает. С ростом зазора разница сил притяжения между своей и чужой луной для испарившегося атома растет и для возможности выхода атома на точку с равным расстоянием до лун (то есть для предоления разницы в силах притяжения) требуется бОльшая начальная скорость (большая температура). Это еще сильнее замедляет процесс аннигиляции с ростом зазора.
Это ад какой-то.
Говорить о силе притяжения, действующей на электрон/ядро (для плазмы) или атом, смешно: ускорение там порядка штук метров на секунду в квадрате, а скорости даже для 3000 кельвинов - километры в секунду.
Для аннигиляции нужен физический контакт поверхностей, вы же не по грамму в секунду хотите аннигилировать? По грамму в секунду получится, но может занять чуть больше времени, чем хотелось бы. А тонна в секунду - это сила отталкивания (из чисто термодинамического давления даже), на много порядков превышающая гравитационное притяжение.
Автор: vituss 23.1.2021, 2:48
Чоа? Наоборот, к Луне. Закон сохранения импульса требует. Поглощаемое излучение имеет импульс от зоны контакта, то есть в направлении Луны, куда этот импульс исчезает?
Испаряется не тот атом, по которому вмазал фотон. Энергия излучения поглащается поверхностью луны. Поверхность разогревается до температуры плавления, потом кипения. При кипении атомы отрываются от поверхности => двигаются ОТ луны. Назад к СВОЕЙ луне они могут начать двигаться только получив импульс от фотона, но никак не от столкновения с другим атомом: у своих атомов импульса к луне нет, а после столкновения с атомом антилуны атома просто не остается.
Автор: strelijriliu 23.1.2021, 10:42
Во-первых, где взрыв? Очевидно, на поверхности заряд должен быть больше, чем в центре.
Во-вторых, что такое "полное отсутствие"? Ни одного кусочка не останется на орбите Земли? Для этого надо на порядки больше, чем просто пополам расколоть. И если осколки за пределы Солнечной системы не вылетят, какие-то все равно могут, улетев хоть до пояса Койпера, вернуться, быть захвачены Землей и опять стать спутниками на "околоЛунной" орбите.
Взрыв в оптимальном месте, расход тротила наименьший. На орбите Земли остатки Луны могут быть в любом количестве. Отсутствие кусков Луны на околоЛунной орбите означает полное отсутствие лунного гравитационного поля.
У меня такой же ответ.
Автор: vituss 23.1.2021, 11:07
Автор: Owen 23.1.2021, 21:56
> При кипении атомы отрываются от поверхности => двигаются ОТ луны. Назад к СВОЕЙ луне они могут начать двигаться только получив импульс от фотона, но никак не от столкновения с другим атомом: у своих атомов импульса к луне нет, а после столкновения с атомом антилуны атома просто не остается.
Да хоть горшком назови.
Ты хоть одну оценку в числах выполни. В твоей модели сила отталкивания выйдет еще больше, посчитай.
> Для начала процесса - да. А потом? Началась аннигиляция - замедлилось сближение лун (их центров масс). Потом прекратилось, потом началось их расхождение (и за счет давления излучения и за счет "выгорания" самой материи в зазоре. С ростом зазора аннигиляция затухает. А притяжение остается.
Тезис в том, что ты потратишь фантастическое количество энергии на их сближение, если хочешь провернуть все не за миллиарды лет, а оперативненько. А за миллиарды лет проще подождать, когда Солнце всех съест, энергии потребуется ноль.
Автор: vituss 24.1.2021, 0:25
Ты вообще о чем споришь???
Какова была постановка задачи, таков был и мой ответ. Причем, как и просили, в мегатоннах.
А ты начинаешь придираться к тонкостям его РЕАЛИЗАЦИИ так, как будто у нас под рукой уже есть антилуна, и вопрос лишь в том, как их столкнуть половчее. Критиковать чужую шутку - не смешно.
Ты что и правда надеялся увидеть в этой теме технически расчеты закладки ВВ для уничтожения космических объектов??? Или теорию аннигиляции?
Тогда представь свою теорию и свои расчеты взрыва. Пока что ты не предложил никакого расчета. А твоя попытка применять термодинамику к процессам аннигиляции мягко говоря малоубедительна.
Автор: Sheogorath 27.1.2021, 12:22
Поздравляю с попаданием на баш
https://bash.im/quote/464354