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/ NetNews Usenet Archive 1992 #30 / NN_1992_30.iso / spool / sci / physics / 21404 < prev    next >
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Text File  |  1992-12-20  |  3.4 KB  |  65 lines
  1. Newsgroups: sci.physics
  2. Path: sparky!uunet!cs.utexas.edu!sun-barr!ames!nsisrv!riemann.gsfc.nasa.gov!cavallo
  3. From: cavallo@riemann.gsfc.nasa.gov (John Cavallo)
  4. Subject: Re: Another antigravity device
  5. Message-ID: <1992Dec18.035059.20029@nsisrv.gsfc.nasa.gov>
  6. Sender: usenet@nsisrv.gsfc.nasa.gov (Usenet)
  7. Nntp-Posting-Host: riemann.gsfc.nasa.gov
  8. Organization: NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt MD
  9. References: <1992Dec15.013620.24161@galois.mit.edu>
  10. Date: Fri, 18 Dec 1992 03:50:59 GMT
  11. Lines: 52
  12.  
  13. In article <1992Dec15.013620.24161@galois.mit.edu> jbaez@riesz.mit.edu (John C. Baez) writes:
  14. >Since you all liked the last one so much, here's another idea for
  15. >building an antigravity device.  Since I am becoming associated with the
  16. >crackpot index, I had better firmly point out that I don't really
  17. >believe in antigravity devices, and I don't even spend time dreaming up
  18. >antigravity devices.  This one is the invention of my friend Bruce K.
  19. >Smith, who I hasten to add doesn't really take it seriously.  So
  20. >- see if you can spot the flaw in the idea!
  21. >
  22. >Imagine an extremely (although not infinitely) rigid crystal.  It takes
  23. >a huge amount of energy to deform the crystal lattice ever so slightly.
  24. >Thus if this crystal is placed in the earth's gravitational field at sea
  25. >level, the curvature of space due to the gravity prevents the
  26. >lattice from being perfectly regular, at the cost of a large amount of
  27. >energy.  The crystal would have much less energy if it were far away
  28. >from the earth where the curvature of space is less.  If we make the
  29. >crystal rigid enough it will actually be energetically favorable for the
  30. >crystal to float upwards - since the decrease in its internal energy
  31. >will more than compensate for the increase in gravitational potential
  32. >energy.
  33. >
  34. >Now, I *know* that this material would have to be insanely rigid for
  35. >this effect to be noticeable at all -- far more rigid than any actual
  36. >stuff.  However, we're talking questions of principle here.  Is there
  37. >any reason *in principle* why a sufficiently rigid material wouldn't
  38. >levitate to get out of the earth's gravitational field - that's what I'm
  39. >asking.  
  40.  
  41. Although I don't think this is the answer you are looking for (see
  42. below for a guess at that), but I think there is a problem with the
  43. concept of increasing the stiffness of the material to increase it's
  44. elastic potential energy. You should note that the force (stress) on
  45. the material is the given at a certain point in a gravitational field.
  46. The elastic energy is (conceptually) stress times strain, and the
  47. strain is stress over stiffness, so the elastic potential energy goes
  48. down with stiffness. In a simpler context, a 'soft' spring supporting
  49. a weight will contain more energy than a stiff one (i.e. E = F^2/(2k). 
  50. Hence you want a very pliant (is that the opposite of stiff) object. 
  51. (Is this why my helium balloon rises and my helium cylinder doesn't? :-)
  52.  
  53. I'm guessing that the general principle that you were looking for has
  54. something to do with the trace of stress being less than the energy
  55. density, but I'm not prepared to think that out right now. You should
  56. note that the same effect would be seen even in a Newtonian
  57. gravitational field, so I don't think the answer should involve special
  58. relativity, much less GR.
  59.  
  60. -- 
  61. John M. Cavallo                               cavallo@okeeffe.gsfc.nasa.gov
  62.                 Scientific Visualization Studio
  63. Hughes STX Corporation                   NASA / Goddard Space Flight Center
  64.  
  65.