SOS - Scénario plausible

[invitef97c7521]

Bonjour à tous,

Je me permet de demander votre aide pour une série type mangé animé, oui oui, il s'agit bien d'un projet de science ludique!

Etant à l'ébauche du projet, (il faut bien commencer hein)
Je souhaiterais créer un scénario un tant soi peu plausible du moins sur le plan théorique.
Dans un monde entièrement libéré des contraintes technologiques, serait-il possible grâce à des modifications biologiques de créer une capacité manipulant une forme d'énergie.


En voici les grandes lignes: (sachant qu'on est dans un système solaire différent, j'ai trouvé amusant d'y placer des soleils jumeaux en son centre) :
Les cellules de la peau auraient été modifiées de façon à pouvoir convertir l'énergie d'un rayonnement ou de particules.
Cette énergie pourrait être stockée dans une glande et utilisée.

Je n'attend évidemment pas une concordance vraiment cohérente, mais je me dis que si la photosynthèse existe, il n'est pas impossible de créer un mécanisme semblable dans des longueurs d'ondes totalement différentes du spectre em et plus chargées énergétiquement.
Étant dans un autre type de système solaire, je peux éventuellement postuler que l'héliogaine laisse passer des ondes cosmiques hautes en énergie, et faire vivre les humains sous des boucliers.

La question est donc la suivante :
y a-t-il des ondes ou particules dont on pourrait convertir l'énergie. Je ne crois pas que le neutrino sois un candidat acceptable, mais d'autres candidats théoriques éxistent peut-être.
Dans un monde ou on à toute la technologie que l'on souhaite j'imagine que l'idée d'une capacité manipulant une quelconque forme d'énergie n'est pas forcément si farfelue.


Comme je vous l'ai dit, j'en suis au scénario, et les idées sont toutes bonnes à prendre, même si elles n'ont rien à voir avec ce qui a été dit plus haut.

Rmq : La question est importante pour moi, nous sommes plusieurs à vouloir faire de ce projet une réalité et je trouve indispensable d'avoir un scénario bien solide.

Alors merci d'avance pour votre aide!
-----

[phys4]

Votre planète aura obligatoirement une atmosphère pour assurer la vie. Cette couche protégera de beaucoup de rayonnements : par exemple notre atmosphère est un blindage équivalent à une dizaine de m d'eau !
Nous ne pouvons pas compter sur des rayonnements X ou gamma, ni les rayons cosmiques, qui seront bloqués par l'atmosphère pour la plus grande part.
Je supposerai que l'une des deux étoiles est très chaude et rayonne beaucoup d'UV.
Ces UV peuvent constituer une importante source d'énergie.

[invitef97c7521]

Merci pour votre réponse.

J'espérais pouvoir un peu contourner le problème en créant une atmosphère plus ténue, et donc plus perméable.
Quand à la quantité d'UV, je comptais me baser sur ce modèle :
Système solaire soleils jumeaux :

En réalité, je pense que pour commencer je devrais trouver une source d'énergie, les rayons UV n'ont pas un potentiel suffisant je trouve/
(Ce serait tellement bien de pouvoir imaginer un mécanisme comme la photosynthèse mais pour des ondes plus énergétiques)
Mais je me rappelle un article ou ils parlaient du graphène, qui apparemment pourrait par vibration produire de l'énergie, l'énergie serait tirée de la chaleur alentours.

C'est vraiment une source potentielle d'énergie importante que je recherche, peu importe son domaine.
Ce que j'aimerais rendre vraisemblable c'est l'accumulation de l'énergie, pas forcément son expression.

[phys4]

En réalité, je pense que pour commencer je devrais trouver une source d'énergie, les rayons UV n'ont pas un potentiel suffisant je trouve/

Tout dépend de la température, une étoile bleue peut donner une énergie UV supérieure au rayonnement actuel de notre Soleil.
Une partie sera filtrée par l'atmosphère, mais il restera beaucoup.
Savez vous que le Soleil envoie sur Terre plus de 25 milliards de KWH par seconde !
C'est très supérieur à toute l'énergie que nous utilisons.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef97c7521]

En réalité, pour que le système des soleils jumaux soit un tant soi peu viables leur masse = 69 et 20 % de la masse du Soleil terrien.

Mais effectivement sur terre, le rendement max au sol serait d'environ 1 kw/m², ce qui suffirait, ceci dit, dans le contexte d'un manga, j'ai du mal à aimer cette idée/

[invite452d5a24]

Salut,

La question est donc la suivante :
y a-t-il des ondes ou particules dont on pourrait convertir l'énergie.

E=mc^2, utiliser la masse quelque soit pour la rendre entièrement énergie, ainsi pour faire voyager un vaisceau de masse 4m à la vitesse de la lumière, à l'arrivée à sa destination le vaisceau ne ferait plus que m en masse (4m/2 pour accélérer à la vitesse de la lumière, 2m/2 pour décélerer)...

Aprés à toi, d'utiliser ton imagination pour savoir ce que l'on pourrait en faire.

PS : le nouveau pétrole serait la masse, et on pourrait imaginer au lieu du pic oil, le pic masse... , une manière détourner pour parler de nous sans parler de nous.

Cordialement.

[invitef97c7521]

Merci pour ta réponse Datier,

Parfois l'évidence est devant les yeux et n'apparait pas.
C'est un bon concept de départ permettant d'asseoir quelques bases solides.

J'suis pas au bout de ma réfléxion, mais ça aide vraiment!

[invite452d5a24]

Parfois l'évidence est devant les yeux et n'apparait pas.

Plus c'est facile à comprendre, plus c'est dur à trouver...

[jacknicklaus]

E=mc^2, utiliser la masse quelque soit pour la rendre entièrement énergie, ainsi pour faire voyager un vaisceau de masse 4m à la vitesse de la lumière, à l'arrivée à sa destination le vaisceau ne ferait plus que m en masse (4m/2 pour accélérer à la vitesse de la lumière, 2m/2 pour décélerer).

non, il faut une quantité d'énergie infinie pour faire accélerer une masse (quelconque) jusqu'à lui faire atteindre la vitesse de la lumière dans le référentiel d'où elle est partie au repos.
Dans une hypothèse d'un moteur parfait qui convertit de la masse en énergie et s'en sert pour éjecter des photons (meilleur rendement possible), il faut consommer des dizaines de fois la masse de la charge utile pour atteindre 99% de la vitesse de la lumière.

Pas les chiffres précis en tête, mais je peux retrouver ce calcul si vous voulez.

[invite452d5a24]

Salut,

L'energie cinétique pour passer à la vitesse de la lumière est 1/2mc^2, et l'energie disponible est mc^2, donc pour chaque accélération ou décélération l'énergie (la masse) est divisée par 2.

Cordialement.

[jacknicklaus]

Salut,

L'energie cinétique pour passer à la vitesse de la lumière est 1/2mc^2

mais non, pas du tout.

Commencez par travailler ce point expliqué dans n'importe quel bouquin de relativité restreinte. Une piste : voyez comment est construit le facteur habituellement nommé et demandez vous quelle est sa limite quand la vitesse approche de c.

[jacknicklaus]

Pour détailler un peu plus ma réponse, vous appliquez à tort la formule classique (Newtonienne) de l'énergie cinétique avec v = c. Or Pour des vitesses non petites devant c, vous devez utiliser la formulation de la relativité restreinte, qui ne redonne la formule classique que pour des vitesses faibles.

En relativité restreinte, si l'énergie de masse au repos est bien comme vous le dites correctement, en revanche l'énergie totale en mouvement est où .
En conséquence, l'énergie cinétique à apporter est . Tout celà dans le référentiel considéré.

https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89...cin%C3%A9tique

Vous vérifierez sans peine que ceci tends vers l'infini quand v tends vers c.

On retrouve ce point bien connu en relativité : pour amener une particule de masse non nulle infiniment proche de la vitesse de la lumière, il faut dépenser une énergie infiniment grande, et l'énergie de masse au repos n'y suffit pas.

[invite452d5a24]

Ok, sans atteindre la vitesse de la lumière on peut espèrer atteindre des vitesses relativistes, de l'ordre de plus de 70% de la vitesse de la lumière.

[jacknicklaus]

Ok, sans atteindre la vitesse de la lumière on peut espèrer atteindre des vitesses relativistes, de l'ordre de plus de 70% de la vitesse de la lumière.

non, bien plus !

C'est un peu plus compliqué. Considérez une fusée avec une charge utile (capsule de l'astronaute et moteurs) et une masse de "carburant" à épuiser et convertir en énergie pure E = mc²

L'astuce, c'est qu'il faut dépenser moins d'énergie pour accélérer la fusée, à mesure que la masse de carburant diminue lors du voyage.

Les calculs donnent par exemple
charge utile = 1
masse au départ = 100.
90% de la masse consommée pour l'accélération (restera 10), puis 90% pour la décélération (restera 1). Accélération fixées arbitrairement à 10 m/s².
vitesse max atteinte = 0.98 c
distance parcourue = 7.7 années lumière
temps de voyage (pour l'astronaute) = 4 ans 5 mois
temsp de voyage (pour la Terre) = 9 ans 5 mois.

[invite452d5a24]

non, bien plus !
...
Les calculs donnent par exemple...

Ok que donne tes calculs, pour atteindre 74.5% de c, combien de masse faut-il consommer ?

Merci.

[phys4]

Ok que donne tes calculs, pour atteindre 74.5% de c, combien de masse faut-il consommer ?

Pour un fusée photonique à réacteur à anti matière comme précédemment, il faut consommer 61,8% de la masse initiale de la fusée.

[invitef97c7521]

Il y a un truc que je n'ai jamais bien compris,

Un photon est considéré comme ayant une charge. A priori qui dit charge dit énergie, qui dit énergie dit masse.
Mais on dit qu'un photon n'a pas de masse, bah oui, avec une masse il ne pourrait pas prétendre aller à la vitesse de la lumière. Du coup, le fait de penser qu'énergie et masse sont des facettes d'une même pièce n'est pas juste?

J'avais aussi une p'tite question annexe, on parle des voiles solaires pour procurer une poussée continue (en tout cas tant que le soleil est suffisamment présent). On est habitué au concept de photovoltaique, mais en dehors de notre atmosphère se baladent des rayons x et gammas, pourrais-t-on construire des sortes de panneaux qui absorbent leur énergie plutôt que l'énergie du spectre lumineux?

[phys4]

Bonjour,

Un photon est considéré comme ayant une charge. A priori qui dit charge dit énergie, qui dit énergie dit masse.
Du coup, le fait de penser qu'énergie et masse sont des facettes d'une même pièce n'est pas juste?

Le photon n'a pas de charge, il a surtout une énergie et une impulsion.
La relation masse <-> énergie est une relation d'équivalence qui signifie qu'elles ont des propriétés communes, sans être exactement la même chose.

On est habitué au concept de photovoltaique, mais en dehors de notre atmosphère se baladent des rayons x et gammas, pourrais-t-on construire des sortes de panneaux qui absorbent leur énergie plutôt que l'énergie du spectre lumineux?

Ce serait bien pratique, il existe des détecteurs de rayons X et gamma qui transforme une petite partie du rayonnement en énergie (ionisation) afin de les détecter, le rendement reste déplorable. Ces énergies élevées sont difficilement utilisables. Car elle sont trop grades pour les réactions chimiques et les niveaux d'énergies.

[invitef97c7521]

Merci Phys4!

J'en profiterais pour une dernière question,
J'avais lu un article sur des propriétés un peu particulière du graphène :
Graphène électricité !
On est très loin d'application pratiques, et d'après l'article le volume d'une tête d'épingle pourrait produire 0.01 W. Bon, on n'est pas dans des records de production, mais l'idée est intéressante. Si j'ai bien compris, l'électricité est tirée des vibrations alentours, diminuant quelque peu la chaleur environnante.

Pensez-vous que c'est un article crédible?

[Juzo]

Bonjour,

une idée sûrement bête : il pourrait y avoir des variations de champ magnétique importantes sur cette planète (imaginer un système complexe de noyaux ferreux)

L'organisme accumulerait de l'énergie par induction électromagnétique.

(après, si les êtres possèdent une technologie avancée, ils pourront probablement avoir un meilleur rendement ou une meilleure capacité avec des machines qu'avec leurs organismes)

[invitef97c7521]

Salut Juzo,

Merci pour ta proposition, elle parait intéressante mais j'ai tout de même un peu de mal à m'en faire une bonne représentation.
Nous avons de ce que je sais sur terre de temps à autres des inversions magnétiques, ayant sans doute des répercussions sur le climat. Ce que tu proposerais, ce serait un champ en constant changement dont on pourrait tirer de l'énergie.

Autant je conceptualise pas mal une génération de courant grâce à une bobine, autant au niveau d'une planète c'est moins clair.

[Juzo]

Nous avons de ce que je sais sur terre de temps à autres des inversions magnétiques, ayant sans doute des répercussions sur le climat. Ce que tu proposerais, ce serait un champ en constant changement dont on pourrait tirer de l'énergie.

Autant je conceptualise pas mal une génération de courant grâce à une bobine, autant au niveau d'une planète c'est moins clair.

Bonjour, le problème c'est que je n'y connais pas grand chose non plus

Sur Terre le fer en fusion autour du noyau est un bon conducteur, le soleil émet un champ magnétique initial dans lequel le fer en fusion est en mouvement, dû à la rotation de la Terre et des mouvements de convection alimentés par l'énergie thermique, ce qui génère un champ magnétique. Le champ magnétique qu'il génère alimente à son tour le phénomène.

Dans le cas qui nous intéresse, on peut imaginer que le noyau de la planète soit très fortement radioactif, ce qui fournit une énorme énergie au fer en fusion et crée des mouvements hautement chaotiques au sein de celui-ci, générant un champ magnétique lui-même chaotique.

Si la planète est très ferreuse*, on peut imaginer que les organismes aient incorporé du métal pour créer des organes conducteurs qui pourraient fonctionner comme des bobines. En tout cas des êtres qui pourraient générer du courant pourraient aussi communiquer par le biais de champs électriques (communication analogue à la télépathie).

Je ne sais pas combien d'âneries j'ai dit dans ce message mais si quelqu'un veut les compter ...


*une planète dense en métal est peut-être utile pour absorber rapidement la radioactivité du noyau. En tous cas elle serait alors plus petite que la notre pour une gravité équivalente.

Aparté : des interruptions de champ magnétique en même temps que des tempêtes de particules à haute énergie provenant de l'étoile pourraient provoquer des crises pour les organismes vivant sur cette planète