Чёрная Дыра на службе Тёмной Стороны или сценарий для Звёздных Войн 10

Известный фильм Звёздные Войны становится скучноватым, уже 3 раза повстанцы находили уязвимое место в Звезде Смерти и уничтожали ее. Со Темной Стороны тоже не так много нового, каждый раз еще большая по размеру Звезда Смерти, все те же лучи, которые могут уничтожать целую планету. Правда стоить отметить, что в 7 эпизоде они пошли немного дальше, и реализовали многозадачность, т.е. теперь можно уничтожать несколько планет одновременно :) Но в общем и целом скукота и боян.

Пора уже придумать что-то новенькое, как со стороны повстанцем и Светлой Стороны, так и с Темной Стороны.

Предлагается такой технический сценарий: Новая Звезда Смерти является оболочкой вокруг звезды (Сфера Дайсона), и используя всю энергию излучаемую звездой, создает Чёрную Дыру. Чёрная Дыра создается с начальным импульсом, направленным в сторону неугодной планеты и на безопасном для самой Звезды Смерти расстоянии.

Когда Чёрная Дыра достигнет планеты, она засосет всю планету и все, что было на ней.

Выглядит как интересная теория, но попробуем что-нибудь посчитать для обоснования технической возможности :).

Как можно создать Чёрную Дыру

Просто путем перекрещивания очень мощных световых пучков. Если плотность энергии достигнет требуемого уровня, тогда в соответствии с уравнением Эйнштейна E=mc2 энергия перейдет в массу и Чёрная Дыра может быть создана. Если эти световые лучи распространялись в одном направлении или имели средний ненулевой импульс, то Чёрная Дыра будет обладать таким же импульсом и двигаться в том же направлении, как показано на рисунке ниже.


Зеленые линии — исходные световые лучи, красная стрелка — направление движения Чёрной Дыры.

Требования, предъявляемые к Чёрной Дыре, которая способна поглотить целую планету

Простой расчет по формуле Гравитационного Радиуса, показывает, что Чёрная Дыра диаметром 1 мм будет иметь массу 5% от массы Земли. Такая Чёрная Дыра создает гравитацию в 200 раз больше земной на расстоянии 100 км, что в принципе при определенных условиях достаточно для того, чтобы поглотить всю планету, размером в Землю. Или как минимум в планете будет проделана дыра, диаметром несколько сотен километров, что скорее всего приведет к разрушению планеты под действием ее собственной гравитации.

Если учесть, что наше Солнце в виде энергии (по формуле E=mc2) излучает 4 млн. тонн в секунду, то для создания такой Черной Дыры нужно будет собрать всю энергию, которое Солнце излучает за 2.6 млн лет. Выглядит нереалистично даже для Звездных Войн :). Если взять звезду побольше Солнца (например, Сверхгигант), которая излучает в 100000 раз больше энергии, то получится 26 лет. Тоже как-то многовато, поэтому нужно придумать что-то похитрее.

Чёрная Дыра с прикормом :)

Если собрать всю энергию, которую эта звезда-сверхгигант излучает за 1 секунду и сфокусировать в объеме размером 10-12м, то получится маленькая Чёрная Дыра. Эта Чёрная Дыра не способна поглотить целую планету, т.к. ее гравитация на расстоянии 50 метров будет равна Земной. Но такую Чёрную Дыру можно быстро "накормить" и "вырастить" используя вещество звезды. Выкачивать вещество звезды Темная Сторона научилась еще в эпизоде 7 :)


Так может выглядеть процесс засасывания планеты :)



Но как видно в конце видео, часть планеты все же осталась, и повстанцы могли там спастись :)

Исправим эту оплошность немного изменив параметры относительного движения планеты и Чёрной Дыры, и получится так



Если планета и Чёрная Дыра не движутся друг относительно друга, то процесс будет выглядеть так



Весь процесс целиком могу выглядеть так


Хэппи-Энд для Повстанцев и Светлой Стороны

Казалось бы, теперь повстанцы уже ничего не смогут сделать. У такой Звезды Смерти нет реактора, нечего взрывать, а уничтожить целую звезду повстанцам не под силу. Неужели у Светлой Стороны нет выхода и им придется сдаться?

Конечно всегда найдется способ :)

Во-первых, все Джедаи могут собраться (их к 10 серии может много накопиться) и воспользовавшись силой перенаправить Чёрную Дыру обратно на Звезду Смерти и ее саму засосет. Например, как останавливал выстрел бластера Кайло Рен в Эпизоде 7.


Во-вторых, они могут обмануть Темную Сторону и допустить якобы утечку информации о местоположении их базы, но вместо базы будет настоящая большая Чёрная Дыра, которая изменит траекторию созданной маленькой Чёрной Дыры на противоположную и таким образом она разрушит Звезду Смерти.

В-третьих, т.к. Звезда-Сверхгигант из-за ее большой массы сама по себе может сколлапсировать в черную дыру, то повстанцы могут воспользоваться этим. Например, фокусировать все излучение звезды обратно внутрь звезды. Тогда это может привести к гравитационному коллапсу Звезды-Сверхгиганта, которая сколлапсировав, засосет Звезду Смерти.

P.S. Если вы Джордж Лукас и этот пост выглядит интересным для вас, то мы можем поговорить по поводу авторских прав на эту идею :)

P.P.S. Этот пост не претендует на абсолютную научную точность, хотя на сколько мне известно, все приведенные числа являются точными. Для создания анимации планеты и Чёрной Дыры решались дифференциальные уравнения Эйнштейна из ОТО. Симуляция выполнена на основе примера отсюда.

The Black Hole in the Dark Side Service or screenplay for Star Wars 10

Famous movie Star Wars is becoming boring, Rebels already 3 times have found a vulnerability in the Death Star and destroyed it. From the Dark Side, new things cannot be noticed as well. Every time just bigger Death Star, the same rays, that can destroy the whole planet. It is worth noting, that in episode 7 they went a little bit far and implemented multitasking, i.e. it is possible to destroy many planets at once :) But in general, it is already dull.

It is time to invent something new as for the rebels and Light Side and for Dark Side.

This technical screenplay is suggested: New Death Star is a shell around the star (Dyson sphere). By using all the energy, emitted by the star, Death Star creates the Black Hole. This Black Hole is created with initial momentum, towards to unwanted planet and of course at a safe distance for the Death Star itself.

When the Black Hole reaches the planet, it sucks the whole planet and everything on it.

Looks like a nice theory, but let's calculate technical possibility :).

How the Black Hole can be created

Just by intersecting very powerful light beams. If the density of energy will reach the required level, then according to Einstein formula E=mc2 Black Hole can be created. If these light beams have the same direction or nonzero average momentum, then the Balck Hole will get this momentum and will move in the same direction as well, like shown in this picture.


Green lines — original light beams, red arrow — Black Hole moving direction.

Requirements for the Black Hole, which should be capable of swallowing up the whole planet

Simple calculation by Schwarzschild radius equation shows, that Black Hole with 1 mm diameter will have the mass around 5% of Earth mass. This Black Hole creates gravitation 200 times more than Earth in 100 km distance, which is enough to devour the whole Earth-size planet. Or at least there will be a several hundred kilometres hole through the planet, which will lead to planet destruction as a result of the influence it's own gravity.

If it is taken into account, that our Sun in the form of energy (by equation E=mc2) radiates 4 million tonnes per second, then to create this Black Hole all radiation from the Sun should be collected during 2.6 million years. Looks unrealistic even for Star Wars :). If another star bigger than Sun is taken, (for example Supergiant star), which radiates 100000 times more energy, then it is only 26 years. It is still too much, and something more sophisticated should be invented.

Black Hole with feeding up :)

If all radiation, which Supergiant star emits in 1 second will be focused in the sphere diameter 10-12m, then small Black Hole will be created. This small Black Hole cannot absorb the whole planet because its gravity on 50 meters distance will be equals to Earth. But this Black Hole can be fed and grown up by using star matter. How to pump star matter Dark Side have learned in episode 7 :)


This is how process of planet sucking can look like :)



How can be noted at the end of the video, part of the planet survived and rebels could escape :)

It can be fixed by changing a little bit parameters of relative motion between Black Hole and the planet and it will be like this.



If planet and Black Hole does not move relative to each other, process will be like this



The whole Overall process can look like this


Happy end for Rebels and Light Side

It seems, that rebels cannot do anything now, This Death Star does not have the reactor, nothing can be exploded, but destroy the whole star is too difficult for the rebels. Is there no way out for the Light Side and they will have to surrender?

But of course, there is always a way :)

1st, all Jedi can gather together (in episode 10 there can be many of them) and use force deflect Black Hole back to Death Star and it will be sucked by their own Black Hole. For example, like Kylo Ren stopped blaster bolt in episode 7.


2nd, they can cheat Dark Side and make some fake information leak about the location of rebels base, but instead of rebels base, there will be another real big Black Hole, which will change the trajectory of small Black Hole back and destroy Death Star.

3rd, because Supergiant star due to it's huge mass can collapse to Black Hole itself, then rebels can use it. For example, focus all star's radiation back inside the star. In this case, This can lead t the Gravitational collapse of Supergiant star, which will swallow up the Death Star after collapsing.

P.S. If you are George Lucas and it looks interesting for you, we can talk about copyright of this idea :)

P.P.S. This post is not absolutely precise from a scientific point of view, but I believe all numbers are correct. For planet and the Black Hole animation real Einstein differential equation from general relativity was solved. Simulation is based on this example.

День Физика 2015

День Физика 2015 выпал на 10 апреля 2015, хотя отмечался всю неделю. Главное событие - это конечно же Challenge Cup.


Ниже привожу понравившиеся мне шутки с челенжа.

При появлении Васи Буслова в костюме Кончиты Вурст его заболевание состояние охарактеризовали как "Сексуально-волновой дуализм".

Вопрос: Чем отличаются математики от остального населения России?
Ответ: В отличие от других работающих Россиян, математики любят сокращения.

На горячую линию президента поступил вопрос: "В связи с повышением цен, не пора ли проводить в стране деноминацию". Физики советуют не торопиться с деноминацией, т.к. отбрасывание каждого нуля приводит к потере порядка.

Вопрос: чем страдают математики в жизни?
Ответ: очевидно, что математики это люди с ограниченными "физическими" возможностями.


Просто хорошие фразы:
  • Триединство законов Ньютона.

  • Непорочное зачотие.

  • Не выносимых студентов не бывает.

  • В рамках импортозамещения экзамен по английскому языку на физфаке предлагается отменить, и заменить его еженедельным диктантом по русскому языку.
Эротические фантазии физиков


P.S. ФИЗФАК-ЧЕМПИОН!