SF / 과학 포럼
SF 작품의 가능성은 어떻게 펼쳐질 수 있을까요? 그리고 어떤 상상의 이야기가 가능할까요?
SF에 대한 가벼운 흥미거리에서부터 새로운 창작을 위한 아이디어에 이르기까지...
여기는 과학 소식이나 정보를 소개하고, SF 속의 아이디어나 이론에 대한 의견을 나누며, 상상의 꿈을 키워나가는 곳입니다.
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머나먼 우주 저 너머의 별들간 전쟁을 하는 동네 옆 은하 한 구석탱이에서 할 일 없는 어느 모 종족이 실험적 무기를 만들어 냈습니다. 그 무기란게 수백톤의 무게가 나가는 탄두를 광속의 98%까지 가속시켜 날리는 무시무시하다 못해 기겁할 놈이었습니다. 근데 그걸 실험하고저 하니 자기네 행성에서 실험은 못 하니 본토 옆동네의 빈 태양계의 세번째에 위치한 모행성에 실험을 하러 갑니다. 근데 그 행성이 지구랑 비슷한 구조/크기의 행성입니다. 그리고 실험을 위해 쏴 재꼈습니다. 그럴 경우 일어나는 경우는 이하 중 어디에 해당하나요???
1. 행성이 산산히 박살나고 소행성대가 생긴다.
2. 위력이 너무 강해서 포탄이 관통해 버린 뒤 그 행성은 급속히 고정 궤도 이탈.
3. 위력이 너무너무 강해서 뭔 영향을 주기도 전에 구멍하나 남기고 훅 지나간다.
4. 기타
(물론 탄두는 그 무식한 마찰열을 어찌어찌 버티는 신의 물질이라 합니다.)
그리고 만일 2,3번의 경우에 구멍을 뚫고나서 어떤 결과가 나타나나요?
1.내부의 고열고압의 내핵 액체가 뿜뿜뿜 나와서 어마어마한 자이언트 화산이 생긴다.
2. 핵이 뽀개져서 서서히 행성이 무너진다.
3. 핵이 뽀개져서 행성이 순식간에 식고 죽은 행성이 됀다.
4.핵이 뽀개져서 급격히 뜨거워지다 식는다.
5.기타
일단 준광속으로 움직이는 물체에 단순하게 Ek = 1/2 mv^2를 적용할 수는 없습니다. 광속에 접근할수록 무게가 증가하기 때문이죠. 그걸 고려하면 60만 킬로그램짜리를 광속의 98%로 가속시키면 갖는 에너지는 ((1/sqrt(1 - 0.98^2)) - 1) * 600000 * C^2 = 2.1736021 × 10^23J가 됩니다. 유카탄 반도에 떨어져서 공룡 멸망시켰을 것으로 생각되는 그놈이 3~4 × 10^23J 정도로 추정된다는 것과 비교해볼 수는 있는데, 탄두 중량이 월등히 더 작다는 게 얼마만큼의 차이를 낳을지는 잘 모르겠네요. 뭐, 공룡 때도 상상을 초월하는 대지진과 쓰나미가 밀어닥치고 몇 년간 지구가 먼지구름에 싸여 있어서 모든 종의 절반 이상이 멸종되어도 인간의 조상들은 그럭저럭 살아남긴 했으니까요.
폭주_고양이
지구의 무게는 60해 톤이었나해서 수백톤짜리 물체가 광속으로 왔다고 해서 별일 안생깁니다. 비밀병기의 에너지는 1/2x수백톤x광속2입니다. J단위로 환산하면 대략 1018~1020J 자리수의 위력을 갖습니다. 숫자가 좀 큰 것같지만 칙술루브 운석구(공룡을 싸그리 잡수셨다는 그분) 만드는데 동원된 에너지는 그보다 두세자리수 높습니다.
결론적으로 에너지 위력만으로따지면 지구에 표면과 표피가 그을리는 정도의 일은 일어날 수 있겠지만 지구 궤도가 뒤틀린다든지 하는 일은 좀 어렵습니다. 참고로 지구규모에서 살갗이 그을렸지 땅에 발붙이고 사는 영장류에겐 재앙적입니다.
이제 관통이냐 아니냐의 문제가 있는데 이건 비밀병기의 질량보다 밀도에 달려있습니다. 아무리 질량이 커도 솜처럼 밀도가 낮으면 충격력이 분산되면서 표면에 처박힐수도 있고, 밀도가 매우 커서 질량은 수백톤인데 크기가 눈꼽만하면(기왕이면 뾰족한 탄두모양이면) 지구를 뚫을수도 있을지도 모릅니다. 문제는 질량이 겨우 수백톤밖에 안되니까 운동에너지가 턱없이 부족해서 지구를 뚫기가 쉽지는 않을겁니다.(중심핵을 안건드리고 밀도가 낮은 맨틀만 통과하면 될지도...)
그리고 대기권에 진입했을때 마찰열은 고려하지 않아도 될겁니다. 광속에 가까운 속도면 눈깜빡이는 속도보다 수백배 빠른 속도로 돌파해버립니다. 다만 대기권과 충돌했을때 박살나지 않을 정도의 밀도는 가저야 충격을 이기고 지면과 박치기 할 수 있습니다. 대기권이 얇게 보여도 운석을 튕겨내거나 부수기도 합니다.
마지막으로 충돌해서 크레이터를 만들었을때 그 충격의 반작용으로 맨틀물질이 뿜어져 나오기는 하겠지만 핵을 구성하는 금속성분은 좀 무리일듯 싶습니다.
이상이 제가 할 수 있는 상상입니다;;