¿Es posible tener fusión en frío por gravedad artificial? ¿Podría hacer que algo gire tan rápido que los átomos se fusionen debido a la gravedad? Del mismo modo, ¿podrías crear un agujero negro de esta manera?

Si quieres entender la ciencia, necesitarás vaciar tu cabeza de la confusión que se arremolina en ella. Tienes algunas palabras, pero poca idea de lo que realmente significan.

Gravedad. La gravedad es la atracción natural de la masa / energía por sí misma.

La gravedad no se distingue directamente de la inercia. Es decir, si está dentro de un elevador y hay una fuerza hacia el piso del elevador, no puede saber si esto es gravedad o aceleración del elevador hacia arriba. Sin embargo, en la vida real, la aceleración fuerte no continúa durante mucho tiempo. Si es estable, más que por un momento, podemos suponer que es la gravedad.

Hay, entonces, una cosa llamada “gravedad artificial”. En un hábitat espacial, como una Esfera Bernal, el hábitat gira, de modo que, en el interior, transportado alrededor de un círculo, habrá una aceleración constante hacia el centro, y eso se experimentará como la gravedad. Realmente es inercia, las cosas que giran quieren ir directamente, pero la construcción lo arrastra alrededor de ese círculo. En una esfera grande, se sentiría como “gravedad”.

Un objeto giratorio tiene fuerzas que tenderán, si son lo suficientemente fuertes, a separarlo. Una centrífuga crea presión en un tubo que se transporta alrededor de un círculo, por lo que, dentro del tubo, las cosas se comprimen como lo harían en un campo gravitacional fuerte. Pero esto no puede crear * una presión muy alta. * No hay materiales que se mantengan unidos lo suficientemente fuerte como para lograr eso.

Un agujero negro es una región en el espacio donde hay suficiente masa / energía concentrada que la gravedad es tal que la luz no puede escapar. Eso es mucha masa / energía, y mucha gravedad. Esto no se pudo crear girando nada, aunque los agujeros negros sí giran. No fue el giro lo que los creó; más bien, cualquier giro existente en lo que colapsó en ese agujero negro se conserva.

Ahora, fusión . Hay dos tipos básicos de fusión. Para que los átomos se fusionen, el método común, que alimenta las estrellas, requiere temperaturas muy altas. En las estrellas, esta condición surge del colapso bajo la gravedad de una nube de gas (o polvo). A medida que la nube se colapsa, la presión aumentará y también la temperatura. En cierto punto, la fusión comienza a tener lugar, ya que los núcleos, que naturalmente se repelen entre sí, comienzan a acercarse lo suficiente como para que algunos de ellos se fusionen, liberando energía, calentando el gas y causando más fusión. En algún momento, esencialmente, la estrella “se enciende”.

Entonces podemos decir que esta fusión está ocurriendo “debido a la gravedad”. No es exactamente la gravedad, es la temperatura.

La fusión fría es fusión a bajas temperaturas. Esto requiere condiciones muy inusuales. La primera fusión en frío descubierta fue la fusión catalizada por Muon, y el artículo de Wikipedia al respecto es un poco engañoso.

La fusión catalizada por muones ( μCF ) es un proceso que permite que la fusión nuclear tenga lugar a temperaturas significativamente más bajas que las temperaturas requeridas para la fusión termonuclear, incluso a temperatura ambiente o inferior. Es una de las pocas formas conocidas de catalizar reacciones de fusión nuclear.

MCF se observa experimentalmente en un bloque de isótopos sólidos de hidrógeno a aproximadamente 3 grados Kelvin, o cerca del cero absoluto. La velocidad de reacción a temperatura ambiente sería muy, muy baja.

Y luego está lo que comúnmente se llama “fusión en frío”. Esto fue reportado por primera vez como una anomalía de calor en el deuteruro de paladio altamente cargado por Pons y Fleischman en 1989. Resultó muy difícil replicar sus hallazgos, pero finalmente hubo cientos de repeticiones. En 1991, se encontró la ceniza de la reacción, helio, y se correlacionó con el calor, y esto ha sido ampliamente confirmado.

La reacción aún es misteriosa, pero parece que el deuterio se está convirtiendo en helio, y eso es una fusión como resultado, si no como un mecanismo de reacción real.

Esto no tiene nada que ver con estrellas o agujeros negros. Esta nueva reacción requiere materia condensada, es decir, el estado sólido, y aparentemente requiere la presencia de una estructura relativamente compleja. Esto no sucedería en una estrella fría, por ejemplo, simplemente por una gravedad muy alta.

Puede usar la fuerza centrífuga para comprimir cosas si las coloca en un recipiente lo suficientemente fuerte como para soportar la fuerza misma. Sin embargo, incluso si pudieras comprimir hidrógeno en helio por este método, no sería una fusión en frío . De hecho, sería una fusión muy caliente.

La temperatura en el centro del sol es de aproximadamente 16 millones de grados, y la presión es de 250 mil millones de atmósferas. Eso es suficiente para que los átomos de hidrógeno se fusionen … pero solo muy lentamente. De hecho, ¡la posibilidad de que dos átomos de hidrógeno se fusionen en esas condiciones es aproximadamente una vez en seis mil millones de años! La única razón por la que obtenemos mucha energía del sol es porque es tan grande. Si tuvieras un matraz lleno de hidrógeno comprimido lo suficiente como para alcanzar las condiciones del centro del sol, todavía obtendrías muy poca energía, mucho menos de lo que necesitarías poner para que eso suceda.

Y si no puede hacerlo para fusionar hidrógeno en helio, realmente no puede hacerlo para hacer un agujero negro.

Um … esto es al menos dos preguntas.

Primero, para tener una fusión fría “por” gravedad artificial, primero necesitarías gravedad artificial. No tenemos idea de cómo crear gravedad, aparte de colocar el valor de la materia de un planeta en un lugar y construir una casa en él (casa opcional).

En segundo lugar, la fusión en frío puede ser de interés científico, pero como he estado señalando desde la debacle de Pons & Fleishman en los años 80, no es bueno para mucho más. Necesitamos poder Y eso requiere generadores, turbinas y vapor, en ese orden. La fusión en frío no produce vapor ni corriente eléctrica, por lo que es probable que nunca tenga un gran valor comercial a menos que encuentre calcetines perdidos o cure la impotencia.

En segundo lugar, ¿por qué crees que girar cosas podría fusionar átomos? Supongo que si pudieras hacer girar algo lo suficientemente rápido como para que su superficie se acercara a la velocidad de la luz, y luego lo hicieras girar con el poder de un par de bombas de hidrógeno, podrías, por E = MC (2) obtener la masa del material de superficie lo suficientemente masivo como para colapsar y fusionarse bajo atracción gravitacional.

Pero de alguna manera, de nuevo, no puedo ver el uso del extraño arma nuclear para causar que la fusión de un puñado de partículas se convierta en una fuente de energía viable.

Primero, crea gravedad artificial, y luego veremos qué podemos hacer con ella. Que yo sepa, no hay forma de crear gravedad que no sea una función inherente de la materia misma.

En segundo lugar, hacer girar las cosas rápidamente no hace que las cosas se unan, sino que hace que quieran separarse. Si hace girar agua en un balde, puede parecer que desafía la gravedad, pero todo lo que está sucediendo es que está aplicando una fuerza externa temporalmente mayor que la gravedad, y tiene un balde para evitar que el agua vuele hacia el viento.

No hay gravedad artificial aquí, muévete.

No tenemos ningún material del que podamos fabricar una centrífuga. Es por eso que todos los intentos de fusión utilizan un campo magnético o una ligera presión (de láser) para intentar fusionar hidrógeno. Entonces, todos nuestros intentos de crear las condiciones para la fusión de hidrógeno no han logrado producir una producción de energía positiva sostenida.

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