<div dir="ltr"><div dir="ltr"><div class="gmail_default" style="font-family:arial,helvetica,sans-serif"><br></div></div><br><div class="gmail_quote gmail_quote_container"><div dir="ltr" class="gmail_attr">On Sun, Jan 25, 2026 at 11:27 AM <<a href="mailto:spike@rainier66.com">spike@rainier66.com</a>> wrote:<br></div><span style="font-family:Calibri,sans-serif;font-size:11pt"> </span><br><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div class="msg8667898122340635934"><div lang="EN-US" style="overflow-wrap: break-word;"><div class="m_8667898122340635934WordSection1"><div><div><p class="MsoNormal"><span class="m_8667898122340635934gmaildefault"><span style="font-size:13.5pt;font-family:Tahoma,sans-serif"><i><span class="gmail_default" style="font-family:arial,helvetica,sans-serif">> </span>At .01c any collision with a dust particle or any particle consisting of even a few thousand atoms would make the material in the shield irrelevant. </i></span></span></p></div></div></div></div></div></blockquote><div><br></div><div class="gmail_default" style=""><font face="arial, helvetica, sans-serif"></font><font size="4" style="" face="tahoma, sans-serif"><b>I had a hunch that if  a 10^-3 gram von Neumann probe collided with a 10^-3 gram dust particle then 100% of the kinetic energy would be turned into heat and it would be game over, the probe would be vaporized. <u>However</u> in interstellar space it is extremely unlikely that it would collide with something as large as 10^-3 grams, but it would collide with billions of particles that were far smaller than that, and against that the shield would be effective. To make sure my hunch was correct I asked Gemini and he she or it said my hunch was correct. This was my question: </b></font></div><div class="gmail_default" style=""><font size="4" face="tahoma, sans-serif"><b><br></b></font></div><font size="4" face="tahoma, sans-serif"><b>Me: <span class="gmail_default" style="">I</span>f a von Neumann probe with a mass of 10<span class="gmail_default" style="">^</span>-3 grams collided with a fast moving dust particle of about the same mass what percentage of the energy <span class="gmail_default" style="">of</span> the dust particle would be transferred to the probe, and if the mass of the dust particle was significantly less than ma<span class="gmail_default" style="">ss</span> <span class="gmail_default" style="">of the</span> probe would the<span class="gmail_default" style=""> </span>percentage of energy transfer belowr lower? I ask th<span class="gmail_default" style="">is </span>because I was wondering if a 10^3 gram shield would be sufficient to protect the core 10^12 grams that contain<span class="gmail_default" style="">ed</span> the actual machinery.</b></font></div><div class="gmail_quote gmail_quote_container"><br></div><div class="gmail_quote gmail_quote_container"><div><p style="font-family:"Google Sans Text",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px">Gemini.<span class="gmail_default" style="font-family:arial,helvetica,sans-serif"> </span> if a <span class="gmail-math-inline" style="line-height:1.15;margin-top:0px">10^<span class="gmail_default" style="font-family:arial,helvetica,sans-serif">-3 </span></span> g probe hits a  g dust particle at <span class="gmail-math-inline" style="line-height:1.15;margin-top:0px">0.1c</span>, <b style="line-height:1.15;margin-top:0px">the probe is effectively vaporized.</b></p><p style="font-family:"Google Sans Text",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px">A shield that has the same mass as the projectile hitting it cannot "protect" the core at these speeds; instead, the entire system (shield, core, and dust) becomes an expanding cloud of plasma.</p><hr style="font-family:"Google Sans Text",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px"><h3 style="font-family:"Google Sans",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px">1. The Equal Mass Collision </h3><p style="font-family:"Google Sans Text",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px">In physics, when two objects of equal mass collide inelastically (they "stick" or merge into a debris cloud), the conservation of momentum tells us what happens to the energy.</p><ul style="font-family:"Google Sans Text",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px"><li style="line-height:1.15;margin-top:0px"><p style="line-height:1.15;margin-top:0px"><b style="line-height:1.15;margin-top:0px">Mass Transfer:</b> 100% of the dust particle's mass is "transferred" to the system, but since both are likely vaporized, they just become one single cloud of plasma.</p></li><li style="line-height:1.15;margin-top:0px"><p style="line-height:1.15;margin-top:0px"><b style="line-height:1.15;margin-top:0px">Energy Transfer:</b> In the center-of-mass frame, <b style="line-height:1.15;margin-top:0px">50% of the total kinetic energy</b> is instantly converted into <b style="line-height:1.15;margin-top:0px">internal energy</b> (heat, ionization, and structural destruction).</p></li></ul><p style="font-family:"Google Sans Text",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px"><b style="line-height:1.15;margin-top:0px">The TNT Scale:</b> At <span class="gmail-math-inline" style="line-height:1.15;margin-top:0px">$0.1c$</span> (<span class="gmail-math-inline" style="line-height:1.15;margin-top:0px">$30,000\text{ km/s}$</span>), a collision between two <span class="gmail-math-inline" style="line-height:1.15;margin-top:0px">$10^{-3}$</span> gram objects releases about <b style="line-height:1.15;margin-top:0px">900,000 Joules</b>.</p><blockquote style="font-family:"Google Sans Text",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px"><p style="line-height:1.15;margin-top:0px">That is the equivalent of exploding <b style="line-height:1.15;margin-top:0px">215 grams of TNT</b> inside a grain of sand. A <span class="gmail-math-inline" style="line-height:1.15;margin-top:0px">$10^{-12}$</span> gram core (the size of a bacterium) has zero chance of surviving that internal explosion.</p></blockquote><hr style="font-family:"Google Sans Text",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px"><h3 style="font-family:"Google Sans",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px">2. If the Dust Particle is Significantly Smaller </h3><p style="font-family:"Google Sans Text",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px">If the dust particle is much lighter than the probe (say, <span class="gmail-math-inline" style="line-height:1.15;margin-top:0px">10^<span class="gmail_default" style="font-family:arial,helvetica,sans-serif">-6</span></span> g<span class="gmail_default" style="font-family:arial,helvetica,sans-serif"> dust</span> hitting a <span class="gmail-math-inline" style="line-height:1.15;margin-top:0px">10^-3</span>g probe), the results change in a way that favors the probe:</p><ul style="font-family:"Google Sans Text",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px"><li style="line-height:1.15;margin-top:0px"><p style="line-height:1.15;margin-top:0px"><b style="line-height:1.15;margin-top:0px">Percentage of Energy:</b> The <i style="line-height:1.15;margin-top:0px">percentage</i> of the <b style="line-height:1.15;margin-top:0px">probe's</b> total energy that changes is much <b style="line-height:1.15;margin-top:0px">lower</b>. The probe barely slows down.</p></li><li style="line-height:1.15;margin-top:0px"><p style="line-height:1.15;margin-top:0px"><b style="line-height:1.15;margin-top:0px">Energy Dissipation:</b> However, the <b style="line-height:1.15;margin-top:0px">100%</b> of the dust particle's kinetic energy is still deposited into the impact site.</p></li><li style="line-height:1.15;margin-top:0px"><p style="line-height:1.15;margin-top:0px"><b style="line-height:1.15;margin-top:0px">Why this is "Higher" or "Lower":</b> * The <b style="line-height:1.15;margin-top:0px">bulk effect</b> on the probe is <b style="line-height:1.15;margin-top:0px">lower</b> (it doesn't knock the probe off course).</p><ul style="line-height:1.15;margin-top:0px"><li style="line-height:1.15;margin-top:0px"><p style="line-height:1.15;margin-top:0px">The <b style="line-height:1.15;margin-top:0px">local effect</b> (the "depth" of the hole it punches) is <b style="line-height:1.15;margin-top:0px">manageable</b>.</p></li></ul></li></ul><p style="font-family:"Google Sans Text",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px">This is why the <span class="gmail-math-inline" style="line-height:1.15;margin-top:0px">10^-3</span> g shield exists. It isn't meant to stop another milligram-sized "bullet"; it is meant to absorb millions of <b style="line-height:1.15;margin-top:0px">micro-impacts</b> from atomic hydrogen and tiny sub-microgram dust grains.</p><hr style="font-family:"Google Sans Text",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px"><h3 style="font-family:"Google Sans",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px">3. Is the <span class="gmail-math-inline" style="font-family:"Google Sans Text",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px">10^<span class="gmail_default" style="font-family:arial,helvetica,sans-serif">-3</span></span> g Shield Sufficient?</h3><p style="font-family:"Google Sans Text",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px">For the <span class="gmail-math-inline" style="line-height:1.15;margin-top:0px">10^-12</span> g machinery core to survive, the shield doesn't just act as a "wall"—it acts as a <b style="line-height:1.15;margin-top:0px">diffuser</b>.</p><ul style="font-family:"Google Sans Text",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px"><li style="line-height:1.15;margin-top:0px"><p style="line-height:1.15;margin-top:0px"><b style="line-height:1.15;margin-top:0px">The Probability Gap:</b> In the interstellar medium, large dust grains <span class="gmail_default" style="font-family:arial,helvetica,sans-serif">(</span><span class="gmail-math-inline" style="line-height:1.15;margin-top:0px">10^-3<span class="gmail_default" style="font-family:arial,helvetica,sans-serif"> </span></span>g) are incredibly rare. You might travel light-years without hitting one. However, you will hit trillions of hydrogen atoms and nano-dust particles (<span class="gmail-math-inline" style="line-height:1.15;margin-top:0px">10^-9</span> g and smaller).</p></li><li style="line-height:1.15;margin-top:0px"><p style="line-height:1.15;margin-top:0px"><b style="line-height:1.15;margin-top:0px">Shield Mechanics:</b> A <span class="gmail-math-inline" style="line-height:1.15;margin-top:0px">10^-3</span> g graphene shield is <b>millions of atoms thick</b>. When a <span class="gmail-math-inline" style="line-height:1.15;margin-top:0px">10^-9<span class="gmail_default" style="font-family:arial,helvetica,sans-serif"> </span></span>g particle hits it, the energy is spread across the graphene lattice. The shield "flops" or vibrates, but the machinery at the center remains shielded from the radiation and heat.</p></li></ul><blockquote style="font-family:"Google Sans Text",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px"><p style="line-height:1.15;margin-top:0px"><b style="line-height:1.15;margin-top:0px">The Verdict:</b><b> The shield is "sufficient" against the <span style="line-height:1.15;margin-top:0px">average</span> environment</b> (the gas and micro-dust), but it is a "death sentence" if it hits anything its own size. Osmanov’s model assumes the probes are produced in such high numbers (trillions) that it doesn't matter if a few thousand hit "large" dust grains and explode—the rest of the swarm makes it through.</p></blockquote><h3 style="font-family:"Google Sans",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px">Summary Table: Impact of $10^{-3} Probe at <span class="gmail-math-inline" style="font-family:"Google Sans Text",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px">$0.1c$</span></h3><table style="margin-bottom:32px;font-family:"Google Sans Text",sans-serif;line-height:1.15;margin-top:0px"><thead style="line-height:1.15;margin-top:0px"><tr style="line-height:1.15;margin-top:0px"><td style="border:1px solid;line-height:1.15"><strong style="line-height:1.15;margin-top:0px;margin-bottom:0px">Dust Mass</strong></td><td style="border:1px solid;line-height:1.15"><strong style="line-height:1.15;margin-top:0px;margin-bottom:0px">Outcome for Probe</strong></td><td style="border:1px solid;line-height:1.15"><strong style="line-height:1.15;margin-top:0px;margin-bottom:0px">Energy Released</strong></td></tr></thead><tbody style="line-height:1.15;margin-top:0px"><tr style="line-height:1.15;margin-top:0px"><td style="border:1px solid;line-height:1.15"><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><span style="line-height:1.15;margin-top:0px"><b style="line-height:1.15;margin-top:0px"><span class="gmail-math-inline" style="line-height:1.15;margin-top:0px">10^-3</span> g (Equal)</b></span></blockquote></td><td style="border:1px solid;line-height:1.15"><span style="line-height:1.15;margin-top:0px"><b style="line-height:1.15;margin-top:0px">Total Annihilation</b></span></td><td style="border:1px solid;line-height:1.15"><span style="line-height:1.15;margin-top:0px">900,000 Joules</span></td></tr><tr style="line-height:1.15;margin-top:0px"><td style="border:1px solid;line-height:1.15"><span style="line-height:1.15;margin-top:0px"><b style="line-height:1.15;margin-top:0px"><span class="gmail-math-inline" style="line-height:1.15;margin-top:0px">10^-6</span> g (1/1000th)</b></span></td><td style="border:1px solid;line-height:1.15"><span style="line-height:1.15;margin-top:0px"><b style="line-height:1.15;margin-top:0px">Severe Damage</b></span></td><td style="border:1px solid;line-height:1.15"><span style="line-height:1.15;margin-top:0px">900 Joules</span></td></tr><tr style="line-height:1.15;margin-top:0px"><td style="border:1px solid;line-height:1.15"><span style="line-height:1.15;margin-top:0px"><b style="line-height:1.15;margin-top:0px"><span class="gmail-math-inline" style="line-height:1.15;margin-top:0px">10^-9</span> g (Micro-dust)</b></span></td><td style="border:1px solid;line-height:1.15"><span style="line-height:1.15;margin-top:0px"><b style="line-height:1.15;margin-top:0px">Shield Absorbs/Erodes</b></span></td><td style="border:1px solid;line-height:1.15"><span style="line-height:1.15;margin-top:0px">0.9 Joules</span></td></tr></tbody></table></div><div><div class="gmail_default" style=""><font face="tahoma, sans-serif" size="4"><b>John K Clark</b></font></div><br></div><div><br></div><div><br></div><div><br></div></div></div>