Gli alieni acquatici e gli effetti dellaccelerazione nel volo spaziale

La risposta è no; non saranno nemmeno in grado di resistere ai normali limiti di accelerazione umana. Non a causa della pressione (indotta da unaccelerazione costante ), ma a causa del cambiamento di quantità di moto nel loro mezzo ambientale (causato dai cambiamenti improvvisi accelerazione, soprattutto allinizio del lancio).

Un semplice esperimento che spiega questo (non provatelo a casa modifica – per ragioni etiche, non perché sono preoccupato per i risultati ); prendi un piccolo acquario e mettici dentro una lucertola, chiudi la parte superiore e agitalo. Successivamente, la lucertola sarà irritata e più che un po incazzata con te, ma sarà viva. Prendi una acquario pieno dacqua e un pesce rosso, chiudi la parte superiore e agitalo. Il tuo pesce sarà morto, quasi istantaneamente.

Ulteriore modifica – Unaltra analogia che potresti considerare qui sono le onde durto causate da Blast Fishing , che causa anche grandi cambiamenti di quantità di moto in breve tempo.

Perché? Poiché lacqua non è comprimibile medio (ed è molto denso). In ogni collisione, loggetto più deformabile è quello che assorbe anche quanta più energia cinetica dellimpatto può. Questo è il motivo per cui le auto moderne sono così “fragili” rispetto alle auto più vecchie, e di conseguenza molto più sicure. In un incidente, lauto si rompe in modo da assorbire quanta più energia cinetica può prima di trasferire lequilibrio a te. Le auto più vecchie e più rigide non lo fanno e di conseguenza molte persone hanno scoperto cosa significava essere loggetto più deformabile in una collisione proprio prima di morire.

Laria è molto comprimibile (si legge come deformabile in questa risposta) significa che può assorbire molta energia rispetto alla sua massa. Sfortunatamente, questo non significa molto perché la sua densità è molto bassa, quindi i due tendono a bilanciarsi a vicenda. Tuttavia, la nostra lucertola deve solo preoccuparsi di essere loggetto deformabile ogni volta che colpisce un muro sullacquario. Allaccialo e andrà molto meglio (da qui le cinture di sicurezza).

Il tuo pesce daltra parte è in un mezzo che non è solo non comprimibile, ma molto denso. Questo significa che ci vorrà MOLTA più energia per lanciare tutta quellacqua a causa della massa e, cosa più importante, limprovviso cambio di accelerazione getterà tutta quella massa non comprimibile verso di te non appena inizi la tua accelerazione, probabilmente schiacciandoti. Ciò significa anche che qualsiasi forma di manovra nello spazio o problemi al motore che causano vibrazioni o scosse significative sono fonte di preoccupazione a causa di cambiamenti di quantità di moto rapidi e ampi diversi dallaccelerazione costante lungo la linea dellasse.

Il problema con il ragionamento nella tua domanda è che la galleggiabilità non è la stessa cosa della pressione.La galleggiabilità è la densità relativa , mentre la pressione è la forza di una massa che viene applicata contro di te (questa è una semplificazione ma funzionalmente corretta). Certo, la pressione in profondità nelle profondità delloceano può essere estrema, ma può anche essere introdotta alle tue creature lentamente: non passano istantaneamente da 10 m di profondità a 1000 m di profondità e questo le ucciderebbe. Ma, in un razzo, è esattamente quello che stai chiedendo loro di sopportare.

Sarebbero molto meglio in una qualche forma di gel, che permette loro di respirare ma è più leggero e può assorbire la maggior parte dellimpatto per loro. Lacqua non è il mezzo migliore in cui trovarsi di fronte a unaccelerazione improvvisa.

Commenti

• I commenti non sono per discussioni estese; questa conversazione è stata spostata nella chat .
• il tuo esperimento proposto è un po ingannevole. ci consigliate di non provarlo e sospetto che neppure voi ‘. quindi perché dovremmo credere alla tua conclusione? (alias citazione necessaria)
• In altre parole: poiché pilotare un razzo è come volare su unesplosione permanente, far volare un razzo in un acquario è come pescare con dinamite permanente?
• I ‘ è scettico riguardo alla tua affermazione secondo cui la lucertola sfuggirà in gran parte indenne dopo essere stata sbattuta contro i lati dellacquario mentre ‘ viene scossa. Se questa foto è legittima, allora questo pesce rosso è sopravvissuto cadendo 1 m sul pavimento nella sua acquario. Limprovvisa decelerazione alla fine non ‘ sembra essere fatale.
• Non sono daccordo con questa risposta. Per prima cosa, ho queste ‘ riserve sul risultato. Inoltre, ‘ è completamente diverso dallaccelerazione del volo spaziale, perché la ciotola viene scossa avanti e indietro. Una ciotola costantemente accelerata in una direzione non avrà onde di pressione che si propagano attraverso di essa, poiché ‘ è identica a uno specchio dacqua seduto su un pianeta con una diversa accelerazione gravitazionale. Infine, il paragone con la pesca con la dinamite è del tutto privo di significato, poiché le accelerazioni in gioco sono molti ordini di grandezza maggiori di quelle che si incontrano nei voli spaziali.

Supponendo che lastronave sia completamente riempita dacqua (cioè senza vuoti daria), ci saranno due effetti sperimentati dagli alieni.

Primo, leffetto dellaccelerazione su la massa dacqua nellastronave. Per qualsiasi accelerazione significativa ci sarà un gradiente della pressione dellacqua lungo lasse di accelerazione. Supponiamo unastronave lunga 200 m, con unaccelerazione di 10 g. Nella “parte anteriore” della nave, la pressione dellacqua sarà trascurabile, nella parte posteriore sarebbe equivalente a quella che si trova sulla Terra ad una profondità di circa 2 km (circa 200 Atmosfere). Se poi lastronave decelerasse alla stessa velocità ci sarebbe uninversione quasi istantanea; del gradiente di pressione (ora trascurabile nella parte posteriore del velivolo e 200 Atmosfere nella parte anteriore). Queste pressioni aumenterebbero in una nave più lunga o con accelerazioni più elevate: 500 m di lunghezza e 20 g darebbero 1000 atmosfere quasi istantanee. Equivale a immergersi quasi istantaneamente sul fondo della trincea delle Marianne! Quindi, se la creatura si affidasse alle vesciche natatorie per la moderazione del galleggiamento, si troverebbero in grossi guai (i pesci di acque profonde non stanno bene quando vengono dragati rapidamente in superficie). sarebbe molto difficile aprire / chiudere le porte e muoversi durante laccelerazione.

In secondo luogo, ci sarebbe leffetto dellaccelerazione allinterno del corpo della creatura stessa. Le creature terrestri spesso subiscono unaccelerazione locale significativa e stridente come risultato di salti, cadute, ecc., quindi si sono evoluti in modo che gli organi interni di densità variabile siano vincolati in posizione contro queste forze. Una creatura marina, a seconda del suo normale modo di trasporto in acqua potrebbe non essere soggetti a questi effetti di accelerazione / scuotimento nella sua vita normale (si consideri una medusa per esempio). Quindi, se sono abituati ad essere ammortizzati in acqua, i loro interni potrebbero essere più sensibili allaccelerazione del nostro.

Quindi la risposta dipenderà dalla s pecifics della creatura. Focena muscolosa che si tuffa in profondità – forse. Meduse fluttuanti e galleggianti – probabilmente no.

Commenti

• Il problema di trovarsi nella parte anteriore o posteriore della nave può sicuramente essere risolto da stare al centro della nave durante laccelerazione e la decelerazione.
• Non stai dimenticando che siamo per lo più acqua non comprimibile? Cambiamenti repentini di pressione sono pericolosi per noi perché non danno agli spazi daria del nostro corpo (polmoni, seni, orecchio interno ..) il tempo di equalizzare la loro pressione a quella della pressione ambiente.I gas disciolti sono un problema, solo dopo aver avuto il tempo di assorbirli ad una pressione relativamente superiore a quella a cui si è successivamente esposti (malattia da decompressione). Supponendo che questi alieni si siano evoluti senza tali spazi aerei e che i cambiamenti di pressione siano graduali, sicuramente il miglior alieno sarebbe come una medusa?
• Lo sconcerto interno impedirebbe a un alieno di essere esposto a pressione aggiuntiva da specchi dacqua eccessivamente grandi agendo su di loro, ma saranno comunque esposti alla forza g. Leffetto fisiologico di ciò è di prelevare il sangue allinterno del nostro sistema circolatorio lontano o verso il nostro cervello, a seconda dellorientamento allaccelerazione. Questo sarebbe lo stesso indipendentemente dal mezzo in cui stai nuotando (o legato). Un alieno senza un sistema circualtory come il nostro sarebbe sicuramente immune?
• di che tipo di navi stai sognando? 500m, 20g sembrano selvaggiamente fantastici. ‘ dare unocchiata più alle dimensioni di una capsula di soia. unaltezza dellacqua di forse 2 m.
• @chasly Nel mezzo di una nave della lunghezza ho suggerito che la pressione massima sarebbe la metà della pressione massima alle estremità. Unaccelerazione così elevata comporterebbe comunque pressioni significative. .

Si verificheranno semplicemente un aumento in pressione dellacqua? Sono abituati ad affrontare cambiamenti estremi di pressione quando si immergono in profondità e tornano vicino alla superficie del loro oceano. Quindi sicuramente unaccelerazione elevata non li disturberà.

I problemi maggiori sorgeranno ovunque ci siano differenze di densità allinterno del loro corpo. Pensa di mettere un cubo dacciaio allinterno uno stampo di gelatina. Quando li sottoponi a una pressione maggiore, non accade nulla di male (non ci sono sacche daria da comprimere).

Ma mentre lo acceleri, stai cambiando le forze al confine dove il la densità cambia. Il cubo di acciaio più denso vuole trovarsi sul “fondo” del piatto. Man mano che aumenti il campo gravitazionale locale, maggiori sono le sollecitazioni richieste per mantenere densità fuori ordine.

le creature hanno ossa? Organi sensibili, ma leggeri? Organi complessi con più tessuti di diversa densità? Maggiore è laccelerazione, maggiori sono le forze che compaiono al loro interno.

Negli studi sulluomo, il danno maggiore ai limiti raggiunto non era con i polmoni o altri aspetti degli spazi vuoti, ma con la retina. Ciò avviene interamente allinterno di un contenitore di liquido chiuso, ma è comunque soggetto a danni ad alte accelerazioni.

Sì, saranno in grado di gestire accelerazioni più elevate. Steve e AlexP hanno risposto nei commenti (forse anche altri)

Per prima cosa, è utile ribaltare la domanda, perché le creature che respirano aria soffrono di accelerazione più delle creature acquatiche? in piedi sotto i 10 g di accelerazione nellaria. Diciamo anche che il tuo sangue è acqua per semplificare le cose. La pressione aumenta ai tuoi piedi: $$ \ begin {align} \ Delta P & = \ rho g \ Delta h \\ & \ approx (1000) (10 \ volte 10) (2) \\ & = 200kPa \\ & = 2bar \ end {align} $$

Mentre la pressione dellaria esterna aumenta ai tuoi piedi: $$ \ begin {align } \ Delta P & = \ rho g \ Delta h \\ & \ approx (1) (10 \ volte 10) (2 ) \\ & = 200Pa \\ & = 2mbar \ end {align} $$ Sono presenti quasi 2 barre di differenza di pressione tra il sangue nei tuoi piedi e laria allesterno. Molto sangue si accumula nei piedi e nelle gambe, il tuo cuore non sarà in grado di pomparlo fino alla testa, perdi conoscenza.

Se invece di aria sei circondato dallacqua, la differenza di pressione tra il sangue nei tuoi piedi e il fluido circostante è zero, nessun ristagno di sangue. Rimani cosciente.

Ma ci sono ancora quasi 2 bar di pressione tra la tua testa e i tuoi piedi, potresti preoccuparti che il tuo cuore deve lavorare sodo per pompare contro quel gradiente di pressione. Non lo fa davvero, a condizione che tutto sia incomprimibile. Semplifichiamo il tuo sistema circolatorio in modo che sia un semplice circuito. Ora assomiglia a questo: $$ {\ Huge 0} $$ Con il tuo cuore come una pompa infinitamente sottile su un lato. Mentre il tuo cuore pompa lacqua su un lato, viene sostituita dallacqua che si sposta dallaltra parte. Lacqua in sostituzione arriva alla pompa quasi alla stessa pressione dellacqua che si alza, poiché “è tutto un circuito chiuso sigillato con un fluido incomprimibile, quindi non deve superare unelevata differenza di pressione, poiché è effettivamente acqua di alimentazione ad alta pressione per cominciare. Questo è fondamentalmente il modo in cui funzionano le tute a pressione negli aerei da combattimento.

Infine alcune risposte suggeriscono che i cambiamenti di pressione in una profonda colonna di fluido li uccideranno, questo è vero se sono cattivi ingegneri. Se costruiscono la loro nave spaziale come una colonna dacqua continua di 100 m, avranno un brutto momento ad alte accelerazioni. Se invece rompono quei 100 m in stanze sigillate alte 100 1 m, senza colonna dacqua ai piani superiori, subiscono aumenti di pressione molto inferiori. Ad un certo punto 10 cm di colonna dacqua sopra di loro uccideranno, ma ci vorrà molta accelerazione.

A condizione che utilizzino un fluido con una densità simile al loro sangue, progettare correttamente la loro astronave per accelerazioni elevate essere in grado di tollerare accelerazioni maggiori rispetto agli animali terrestri. Aiuterà anche se non regolano la galleggiabilità con una disposizione a sacca daria.

Un altro fattore che non è stato ancora menzionato: le creature acquatiche saranno generalmente molto più deboli di creature terrestri simili. Una creatura acquatica non deve sostenere la propria massa, figuriamoci la sua stessa massa che subisce una caduta .

se desideri una specie acquatica avanzata, fai in modo che il pianeta natale abbia unatmosfera follemente densa. il modo in cui funziona la galleggiabilità (tldr) devi essere meno denso di quello in cui stai galleggiando (ignorando lo spostamento e le cose) la densità dellacqua è di 997 kg / m³ mentre gli umani sono circa 985 kg / m³. ora, lo so cosa stai pensando. “Se il gas sarà comunque denso come lacqua, perché non limito semplicemente la pressione e vado in acqua comunque?”

il motivo è uno scherzo nei forum di un gioco chiamato “prosperare”.

È IMPOSSIBILE PER UNA SPECIE OCEANICA SVILUPPARE TECNOLOGIA. la combustione è impossibile in acqua. non possono creare strumenti di metallo. solo …. vai a prosperare e loro lo spiegheranno meglio.