Черная дыра: проект "Космический странник"

Бурундук

Бурундук

Старожил
Сегодня на башорге (цитата #4979161) наткнулся на интересную идею и сам немного посчитал.

Если взять чёрную дыру массой всего 20 млрд. тонн и построить вокруг неё сферическую оболочку радиусом 12 км, то на поверхности сферы тяготение будет равно земному. Что ещё лучше: хокинговское излучение чёрной дыры нагреет оболочку до 20 градусов Цельсия (если оболочка снаружи чёрная). Время испарения дыры такой массы на порядки больше возраста Вселенной, так что гарантийный срок можно ставить большим.

Если сделать атмосферу - она будет спокойно держаться на поверхности, гравитация большая. И эта штука может летать в открытом космосе вдали от любых звёзд: тепло и гравитация. А свет при современных технологиях не проблема, благо энергии от той же чёрной дыры (ставь солнечные батареи на внутренней стороне) полно.

Конечно, эта энергия излучается чёрной дырой в форме жёсткого гамма и даже электрон-позитронных пар, так что надо будет помудрить с материалом оболочки, чтобы быстро не деградировала при таком обстреле изнутри и хорошо "размазывала" энергию прилетающих частиц в обычный ИК и тепловые колебания... но идея, по-моему, чудесна.

Космический странник, в котором можно жить на наружной поверхности и видеть над головой не обшивку корабля, а звёзды.
 
Реклама
Бурундук

Бурундук

Старожил
Armadillo, обычное Хало не обеспечит гравитации на поверхности при вменяемых размерах. А здесь в одном флаконе и гравитация, способная не только обеспечить комфорт, но и удержать атмосферу, и небольшой размер, и неиссякаемый стабильный источник энергии

Небольшая масса важна для возможности межзвёздных путешествий.
 
A

Armadillo

Местный
Как раскрутить.

в любом случае забавляет слово "обеспечит" при прожектах на черных дырах и излучении хокинга.

---------- Добавлено ----------

кольцо нивена насколько помню нестабильно. Сферу дайсона никто не считал, так как совсем гаррипоттеровщина.
 
Бурундук

Бурундук

Старожил
Кольцо Нивена нестабильно. А сфера находится в безразличном равновесии, так что всё гораздо лучше.
Крутить кольцо - нереально. При радиусе в миллионы километров получается для создания приличной силы тяжести за счёт центробежной силы требуется нереальная потребная прочность кольца на разрыв. Кроме того, нужны высоченные бортики для удержания атмосферы - с огромной боковой нагрузкой на них.

А вот сферический купол радиусом 12 км, выдерживающий собственный вес - это уже сейчас не совсем фантастика.
 
Последнее редактирование:
A

Armadillo

Местный
А сфера находится в безразличном равновесии, так что всё гораздо лучше.
вот не вижу разницы по равновесию между сферой и кольцом. при смещении в любую сторону будет стремиться упасть.

идея да, достойна стимпанка.
но я предпочитаю космического странника - солнце с планетами.

если так мешает дневной свет, есть менее экстремальные способы - типа спутника газового гиганта нагретого приливом.

а не неведомую хрень полезной площадью меньше вавилона 5.

основной недостаток кольца нивена как долговременного жилья помним? отсутствие ресурсов/полезных ископаемых.


если уж заморачиваться над черными дырами то в сторону проколов пространства
 
Бурундук

Бурундук

Старожил
Armadillo, сфера не стремится упасть при движении в любую сторону. Она остаётся в безразличном равновесии. Безразличное равновесие отличается от неустойчивого.

Странник - звёздная система интересная мысль, но зачем? Она не может подойти к другой звёздной системе - гравитационные искажения разрушат обеих. Здесь при плотности народа как в Голландии можно разместить 800 тысяч человек - вполне самодостаточное общество. И можно подойти к другой звёздной системе. При ускорении порядка 0,6 м/c2 с равномерными разгоном и торможением путешествие до Проксимы Центавра займёт около 16 лет.

К отсутствию ископаемых: энергия есть в избытке, значит, можно наладить процесс утилизации и повторного использования имеющегося вещества. Сброс лишней энергии и энтропии: через тепловое излучение.

Про проколы пространства: чтобы те, кто через них проходят, не были разрушены приливными силами, проколы должны быть очень большими. Соответственно, для их создания требуются энергии даже не звездных масштабов (в смысле, энергия, запасённая в звезде), а на много порядков большие.
 
A

Armadillo

Местный
И можно подойти к другой звёздной системе.
вот мы плавно и подходим к вопросу, что днища у корабля нет про движитель для черной дыры упомянуть забыли. и чем дрейфующий странник отличается от звезды - непонятно.

про субрелятивисткий полет - это отдельная больная тема. лучше не надо.
про кормежку пока забудем.


еще раз - сфера дайсона - она еще световое давление от звезды для баланса имеет.
распределение массы у сферы в проекции и кольца одинаково. почему равновесие будет разным?

и кстати, откуда будет "излучаться энергия от черной дыры в виде гаммы и электрон-позитронных пар", если не от падения массы на нее? что такое черная дыра еще помним?
 
Бурундук

Бурундук

Старожил
Armadillo, распределение разное. Потому что единица угла кольца весит 1/r, а сферы 1/r2. Если для сферы кусочек противоположного стереоугла имеет массу, пропорциональную квадрату до него, то здесь - только пропорциональную расстоянию. Так что в случае кольца тело притягивается к ближней точке. Если не верите: посчитайте силу, действующую на точку в плоскости кольца, удалённую от центра, сами - там простой интеграл.

Если хотите продолжить диалог - пожалуйста, ведите себя корректно. Я вам ничем не обязан, и не обязан реагировать на собеседника, использующего пассажи типа "ещё помним".

Прелесть в том, что энергию излучает одиночная чёрная дыра конечной массы: из-за напряжённости гравитационного поля в искривлённом пространстве вблизи неё создаются пары частица-античастица. Одна из частиц падаёт, другая - улетает. Это самое простое изложение теории излучения Хокинга, которое я могу придумать. Странно, что вы задаёте такой вопрос при том, что два поста назад сами писали слова "излучение Хокинга".

Кормёжка: сельское хозяйство. Температура есть, атмосфера есть, свет есть, гравитация есть, место есть.

Движитель: любой, чем меньше масса рабочего тела - тем лучше, благо энергии в достатке. Лучше всего фотонный.
Двигаем оболочку, чёрную дыру тянем по принципу "осёл за морковкой": изменяем распределение масс, сделав максимум в направлении ускорения. Дыра притягивается к этому максимуму, максимум постоянно уезжает от дыры. Поэтому ускорения только в разы меньше, чем g.
 
Последнее редактирование:
A

Armadillo

Местный
это частицы хокинга. которые еще надо обнаружить, не то, что "использовать в солнечных батареях". вопрос был про гамму.

идея мне понравилась, позволяет немного размять мозги, но отрицать ее недостатки неинтересно.
а уход в обиду при обсуждении - ну, успехов.
 
Реклама
Бурундук

Бурундук

Старожил
Armadillo, я не знаю, что такое частицы Хокинга. Излучение Хокинга - это обычный тепловой спектр. Фотоны, при температуре миллиарды кельвинов начинают появляться электрон-позитронные пары, дальше по списку. Особых "частиц Хокинга" нет. Может, вы их с Хиггсами спутали?

Я редактировал предыдущий пост, добавив ответы на ещё часть ваших вопросов.
 
Последнее редактирование:
constructor

constructor

Старожил
сфера не стремится упасть при движении в любую сторону. Она остаётся в безразличном равновесии. Безразличное равновесие отличается от неустойчивого.
Идеальная сфера. Реальная сфера упадёт. Но можно контролировать положение сферы, перемещая по её поверхности значительные массы.

---------- Добавлено ----------

Если взять чёрную дыру массой всего 20 млрд. тонн и построить вокруг неё сферическую оболочку радиусом 12 км,
Я извиняюсь за незнание, размеры такой чёрной дыры можно как-то оценить?
 
gourry

gourry

Старожил
идея да, достойна стимпанка.
но я предпочитаю космического странника - солнце с планетами.

---------- Добавлено ----------

Я извиняюсь за незнание, размеры такой чёрной дыры можно как-то оценить?
Мне скорее любопытно, какого размера у нее горизонт событий...
 
Black Semargl

Black Semargl

Местный
Касаемо устойчивости сферы в гравитационном поле - не надо забывать про нелинейность пространства вокруг ЧД
Я извиняюсь за незнание, размеры такой чёрной дыры можно как-то оценить?
1,48·10−27 м умножить на количество килограмм
30 фемтометров - примерно размер протона.
 
xoid

xoid

Старожил
Космический странник, в котором можно жить на наружной поверхности и видеть над головой не обшивку корабля, а звёзды.
А как быть с защитой от космической радиации? Достаточно ли будет толщины атмосферы?
 
Бурундук

Бурундук

Старожил
xoid, если на поверхности устроить земную гравитацию - то общая толщина атмосферы будет даже чуть больше, чем на Земле (потому что гравитация убывает по высоте). Значит, защита не хуже, чем на Земле.

Магнитосферы по умолчанию не будет - это да. Если необходима - надо подумать, как сделать.
 
Black Semargl

Black Semargl

Местный
Магнитосфера от радиации практически не защищает. На МКС радиация вдвое ниже чем в межпланетном пространстве - и всё потому что её только с одной стороны облучает, влияние магнитного поля на этом фоне незначимо.
 
А

Аноним22

Местный
Если взять чёрную дыру массой всего 20 млрд. тонн и построить вокруг неё сферическую оболочку радиусом 12 км, то на поверхности сферы тяготение будет равно земному.
Что-то вы обсчитались. На поверхности такой сферы будет одна миллионная g.
 
Бурундук

Бурундук

Старожил
Аноним22, вы правы. Действительно безобразно обсчитался :(

Перепутал метры с километрами. Жаль. Самогреющаяся чёрнодырная сфера с массой 22 млрд. т. и радиусом всего 12 м никому не нужна. Прошу прощения у почтенной публики.
 
Последнее редактирование:
Реклама
L

lopunder

Старожил
Самогреющаяся чёрнодырная сфера с массой 22 млрд. т. и радиусом всего 12 м никому не нужна
То есть, черная дыра массой 2*10(13) кг у вас, можно сказать, в кармане, а на девять порядков тяжелее - уже никак? Где проходит граница практической применимости идеи? :)
 
Последнее редактирование: