Supongamos que mañana se inventa un dispositivo antigravedad, ¿cómo cambiaría este invento el mundo?

A2a: Por lo general, no respondo a una hipótesis hipotética inverosímil, pero una de mis historias favoritas de niños era sobre una pintura antigravedad (Danny Dunn y la pintura antigravedad – Wikipedia), por lo que en este caso solo por diversión haré una excepción.

Primero tenemos que definir la antigravedad en comparación con alguna otra fuerza de “espacio” opuesta a la gravedad como la que se obtiene entre los imanes. Por antigravedad me refiero a una fuerza como la fuerza gravitacional de Newton, pero con un signo positivo. Entonces, la fuerza gravitacional neta entre dos objetos sería, por ejemplo, F = (KG) Mm / r ^ 2

Donde K se debe a algún dispositivo antigravedad colocado alrededor de una masa pequeña m (una pintura especial en el caso de la historia anterior) Y así K = G permitiría que un objeto flote en la superficie de la Tierra. K> G lo enviaría al espacio, y así sucesivamente.

En segundo lugar, hay algunas advertencias adicionales, por lo que, obviamente, no rompemos la física conocida:

i) la relatividad general tendrá que alterar la fórmula anterior a altas concentraciones de energía de modo que aún no pueda escapar de un agujero negro. Entonces, a medida que se acerca al horizonte de eventos, la entrada de potencia para mantener K = G debería aumentar hasta el infinito.

ii) Tendría que requerir energía, de lo contrario se rompería la conservación de energía (por ejemplo, podría tener una máquina de movimiento perpetuo extrayendo energía de un cuerpo que cae, y luego devolviéndola a la altura original por un antigravedad sin alimentación dispositivo y repetir)

iii) Tendría que dejar la masa inercial sin cambios; es decir, m aún transportaría la inercia de m kg de materia; de lo contrario, podría reducir m a cerca de cero y darle un pequeño golpecito, ¡y se acercaría a la velocidad de la luz!

Entonces, supongamos que necesita ponerle energía P1 por kilogramo de masa para mantener K = G, y cuando K> G tiene que poner al menos energía P2 para suministrar el cambio en la energía potencial a medida que aleja la masa del planeta METRO.

Y digamos que podemos suministrar esta energía mediante electricidad.

La forma en que cambiaría el mundo dependería en gran medida del valor real de P1, es decir, la entrada de energía requerida para hacer K = G, y eso depende de la eficiencia de un proceso desconocido; podría ser una planta de energía nuclear completa de algunos gigavatios para flotar una masa de 1 kg, o podría ser tan pequeño como unos pocos kilovatios. En principio, P1 podría ser tan bajo como cero, pero esto es muy poco probable.

Sin duda, haría que el viaje interplanetario fuera mucho más barato y fácil siempre que P1 no fuera del orden de Megavatios por kilogramo o más. El mejor generador termoeléctrico de radioisótopos: los generadores de Wikipedia tienen niveles de potencia del orden de 5W / kg, por lo que si necesita más que esto para un viaje a largo plazo, necesitaría baterías y paneles solares o celdas de combustible o alguna tecnología adicional.

¡También estoy bastante seguro de que el mercado del entretenimiento atenderá al menos un auténtico regreso al futuro aerodeslizador!

Ya sea que se haya convertido en otros estudios de caso de negocios rutinarios, tales como trenes levitantes / barcos / estructura de edificios civiles súper altos / minería subterránea ultra profunda y la eliminación de sobrecarga dependería en gran medida del costo de la energía para hacerlo levitar.

Y como se dijo antes sin saber cuál es la tecnología, ni siquiera podemos adivinar cuál podría ser este número.

Por lo tanto, el mundo podría cambiar mucho o poco, o nada en absoluto. De todos modos, todos se divertirían explorando el potencial de este nuevo dispositivo.

Por favor, aunque te lo ruego, simplemente no hagas algo estúpido con él, como quedarte atrapado en una órbita elíptica alrededor de un planeta sin un pequeño cohete para matar tu velocidad lateral en caso de emergencia.

Es muy poco probable que tal cosa sea posible. Es fácil imaginar tal dispositivo, pero violaría tantos principios básicos, como la conservación de la energía. Por ejemplo, para conservar energía, si pones 1 kilo de peso en un dispositivo de este tipo, el dispositivo tendría que bombear de alguna manera suficiente energía en el peso para moverlo al infinito. Eso es alrededor de 20 kilovatios-hora de energía. Ahora el peso ha pagado su deuda con la gravedad y es energéticamente libre para flotar. Es un poco difícil imaginar qué ha cambiado en el peso para darle esta nueva propiedad. También es difícil darse cuenta de lo que sucederá si desea desactivar la gravedad de este peso. Los veinte kilovatios-hora van a llegar, y si esa energía vuelve al peso, se calentará mucho más allá del calor del blanco. Así que hay muchos obstáculos fundamentales para esta máquina.

Pero si se puede decir que era posible, los vuelos en avión podrían usar mucha menos energía, no tendrían que ejercer una fuerza para mantenerse en pie, solo para avanzar. Sería un problema aterrizar si cada parte del avión y los ocupantes ganaran veinte kilovatios hora por kilo al descender.