¿Es posible cocinar la carne utilizando la luz de las estrellas y múltiples instrumentos de aumento

Question

Así que puedes quemar un trozo de papel con la lupa y la luz del sol.

La luz de las estrellas es similar a la que emite el sol, pero mucho más débil.

En teoría, ¿es posible cocinar un trozo de carne en rodajas finas utilizando potentes instrumentos de aumento como una lente convergente gigantesca o un plato o una combinación de ellos para hacer converger la luz (y, por tanto, la energía) de las estrellas?

No tiene por qué ser en la tierra, podría llevarse a cabo en el espacio, por ejemplo, para que haya menos interferencias de factores externos como las nubes, etc.

Si no se puede hacer, ¿cuál es el factor limitante?

Answer 1

En teoría, sí se puede.

En realidad, no es necesario que la luz tenga una longitud de onda específica para generar calor. Sólo se necesita una concentración suficiente de fotones.

El problema es que el número de fotones que caen en la tierra desde una estrella es muchas veces menor que el del sol, por lo que habría que concentrar la energía de una zona inmensa para obtener la misma intensidad.

Ignorando, por el momento, la filtración de la atmósfera terrestre (y demás), recibimos unos 10 21 fotones por metro cuadrado por segundo procedentes del sol. La estrella más brillante (aparte del sol) es Sirio. Recibimos unos 10 9 fotones por metro cuadrado por segundo de Sirio, por lo que tendríamos que ampliar por un factor de alrededor de 10 12 sólo para igualar la intensidad que alcanzamos del sol sin ningún aumento 1 .

Haciendo un poco de matemáticas rápidas, eso se traduce en una sola lupa redonda de unos 10 kilómetros de diámetro, o una superficie igual en otras formas.

Entonces, piense que cocinar la carne con la luz del sol requiere al menos algún tipo de lupa, así que probablemente podemos multiplicar eso por un factor de al menos 3, y probablemente más como 7-10 o así.

Por supuesto, por ahora estoy ignorando detalles menores como la forma de diseñar (por no hablar de construir) un sistema siquiera cercano a ese tamaño. Habría que hacer frente a retos nada triviales. Por ejemplo, los mayores espejos que hemos construido hasta ahora tienen diámetros de unos 10 metros (o espejos no redondos de una superficie aproximadamente equivalente). Estos espejos ya están construidos por secciones, con un ordenador que controla el movimiento de las piezas individuales para mantener la ilusión de un único espejo que actúa como una unidad. Intentar multiplicar eso a varios kilómetros bueno, no creo que nadie haya contemplado aún lo que supondría.

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1. nota al margen: ambas cifras se refieren realmente al número de fotones que inciden en la parte superior de la atmósfera, no a lo que vemos en la tierra después de ser filtrados por la atmósfera. Sin embargo, eso no nos importa mucho, ya que la intención es tener al menos una idea de lo que se necesita para concentrar la luz de las estrellas para que sea aproximadamente igual a la luz del sol.

Answer 2

De hecho, la luz más débil no contiene fotones con menos energía, sino que contiene menos fotones. Lo que significa que el calentamiento y el efecto ionizante (es decir, la combustión) serán los mismos, sólo que más lentos. Así que podría simplemente dejar la carne en el espacio durante mucho tiempo y eventualmente se quemaría. O, si no tienes mucha hambre, puedes comer un "trozo de carne" realmente pequeño, como un solo átomo, puede que no te lleve tanto tiempo.

La ionización de los rayos cósmicos es un problema/efecto real tanto en el espacio como en la superficie de la Tierra, especialmente para la electrónica de semiconductores, en la que puede provocar la corrupción de datos, un bit-flip. Los satélites deben construirse con medidas de protección contra esta corrupción, ya sea mediante el blindaje o la detección de la misma.

Answer 3

En la época de Kepler, la teoría era que si la suma de la luz combinada de todas las estrellas visibles a simple vista, aproximadamente 5-10.000 como máximo, era igual o mayor que la recibida del Sol. Entonces viviríamos con luz de día permanente. Esta teoría sigue siendo válida hoy en día.

Sería posible cocinar algo de carne a la luz del sol. Si vives en un desierto, sólo tienes que poner una sartén negra al sol y esperar un par de horas, esto almacenaría suficiente energía del sol para freír un huevo, aunque lentamente, porque necesitas unos 160°C para empezar a freír cualquier cosa, aunque 55°C es suficiente para un filete poco hecho. Ahora intente lo mismo bajo la luna llena, no funcionará, ¿por qué? Porque la luna sólo refleja las longitudes de onda más cortas de la luz y no las longitudes de onda infrarrojas, que absorbe, y es la energía infrarroja la que se necesita para cocinar. Cuando la luz de las estrellas llega a nosotros, toda la radiación infrarroja ha sido absorbida por el polvo interestelar o las moléculas de hidrógeno.

Por lo tanto, la respuesta a su pregunta sería un NO rotundo. No importa cuántas o cuán grandes fueran sus lentes ópticas.

Otra cuestión es que si la radiación infrarroja de las estrellas nos llegara realmente a la Tierra, habría muchos astrónomos aficionados y profesionales con las retinas quemadas.