Ανακαλύπτοντας το σκατά από την μηδενική κατάσταση του κβαντικού διάλειμμα

Posted on
Συγγραφέας: Joan Hall
Ημερομηνία Δημιουργίας: 5 Ιανουάριος 2021
Ημερομηνία Ενημέρωσης: 17 Ενδέχεται 2024
Anonim
Ανακαλύπτοντας το σκατά από την μηδενική κατάσταση του κβαντικού διάλειμμα - Παιχνίδια
Ανακαλύπτοντας το σκατά από την μηδενική κατάσταση του κβαντικού διάλειμμα - Παιχνίδια

Περιεχόμενο

Μπορεί ένα πρόσωπο να ειδωλολάξει τόσο τον Carl Sagan όσο και τον Shigeru Miyamoto; Μπορεί κάποιος να απολαύσει την παρακολούθηση του Neil DeGrasse Tyson και του TotalBiscuit; Είναι δυνατόν το ίδιο άτομο να ενδιαφέρεται για την ανάγνωση του θεμέλιο σειρά και Έτοιμος παίκτης ένα?


Πιστεύω ότι η απάντηση είναι ναι και είμαι ένας από αυτούς τους ανθρώπους. Και αν οι συνδρομές σας στο YouTube περιλαμβάνουν το Hank Green, το Smosh Games, το Phil Plait, τις Extra Credits και το Veritasium, τότε, όπως και εγώ, θα αγαπήσετε την Sciencing the Shit Out of Video Games.

Αντί να σας πω τι είναι αυτή η σειρά άρθρων, τι γίνεται με την κατάδυση;

Τρίτη, Quantum Break κυκλοφόρησε. Μας χάρισαν οι μηχανικοί της και η σκέψη της που προκαλεί ιστορία. Σε μια συνέντευξη με τον Nerdist, το αστέρι του Shooter τρίτου προσώπου Shawn Ashmore είπε ότι οι προγραμματιστές είχαν πραγματικούς αστροφυσικούς στο προσωπικό για να βοηθήσουν να διατηρηθεί η ιστορία σύμφωνα με την πραγματική επιστήμη. Πολλοί άνθρωποι θα μιλούσαν σε μια τέτοια δήλωση. Μιλάμε για ταξίδια στο χρόνο, έτσι; Αυτό είναι το υλικό της επιστημονικής φαντασίας. δεν υπάρχει τρόπος να ταξιδέψουμε μέσα στο χρόνο, έτσι;

Δεν είναι επιστημονική φαντασία. Στην πραγματικότητα, είναι πιθανό ακόμα και οι φυσαλίδες Time Stop από το παιχνίδι να έχουν τη θέση τους στην επιστήμη. Αλλά προτού να μπει σε αυτό, πρέπει να ρίξουμε μια ματιά στο πώς λειτουργεί ο χώρος και ο χρόνος, διότι δεν λειτουργούν απαραίτητα στον τρόπο που σκέφτεστε.


Χθες, είδα ένα μεγάλο επεισόδιο Πράκτορες της SHIELD, και απεικόνισε το χώρο και το χρόνο με έναν πολύ ενδιαφέροντα τρόπο. Ο χρόνος θεωρείται συχνά η τέταρτη διάσταση. Αν και αυτό δεν είναι ίσως ο πιο ακριβής τρόπος για να περιγράψετε τι ώρα είναι στη Γενική Σχετικότητα, θα λειτουργήσει για αυτή την εικόνα.

Φανταστείτε για μια στιγμή ότι δεν είμαστε πλέον τρισδιάστατα όντα. Δεν βλέπουμε πια βάθος. Είμαστε επίπεδες, σαν ένα κομμάτι χαρτί. Τώρα φανταστείτε ότι είμαστε ένα μέρος μιας στοίβας χαρτιού σε ένα τραπέζι με κάθε κομμάτι χαρτιού να αντιπροσωπεύει μια στιγμή στο χρόνο.Αν κάποιος σχεδιάσει μια διαγώνια γραμμή στο εξωτερικό της στοίβας του χαρτιού, το πρόσωπο που σχεδιάζει τη γραμμή θα το δει σαν μία γραμμή, αλλά εμείς, ως διδιάστατα όντα, θα βλέπαμε μια κουκίδα να κινείται στο χρόνο.

Το κατάλαβα? Επειδή πρόκειται να εμβαθύνουμε.

Όλοι γνωρίζουμε ότι όλη η ύλη έχει μάζα και ότι η μάζα έχει βαρύτητα. Γνωρίζουμε επίσης ότι αντικείμενα με μεγαλύτερη μάζα προσελκύουν αντικείμενα χαμηλότερης μάζας. Αυτά είναι τα βασικά της βαρύτητας, σωστά; Αλλά ξέρατε επίσης ότι ο χρόνος στην πραγματικότητα επιβραδύνει όσο πιο κοντά φτάνετε σε ένα ανώτερο μαζικό αντικείμενο; Είναι αλήθεια.


Στη Γη, μιλάμε για ονομαστικές διαφορές. Τα πόδια σας αντιλαμβάνονται το χρόνο ελαφρώς πιο αργά από το κεφάλι σας, αλλά είναι τόσο λεπτό που δεν το παρατηρείτε καν. Στην πραγματικότητα, πιθανότατα δεν θα παρατηρήσετε τη διαφορά ώρας, ακόμα κι αν περιστρέφετε γύρω από τη Γη με τον ίδιο τρόπο που κάνουν οι δορυφόροι, αλλά το GPS σας κάνει. Γνωρίζατε ότι το ρολόι σας στη Γη χτυπά περίπου 38 μικροδευτερόλεπτα την ημέρα πιο αργά από το ρολόι στον δορυφόρο GPS σας; Ξέρω ότι δεν ακούγεται σαν πολλά. Αλλά σίγουρα προσθέτει, και θα μπορούσε να ρίξει τα πάντα μακριά.

Μέχρι τώρα αναρωτιέστε τι έχει να κάνει αυτό Quantum Break, Θα φτάσω σε αυτό σε μια στιγμή. Υπάρχει μια ακόμη έννοια που θα ήθελα να αγγίξει: μαύρες τρύπες. Αλλά αυτά είναι στο διάστημα, σωστά; Είναι, αλλά τα αναφέρω επειδή αντιπροσωπεύουν τα πιο πυκνά αντικείμενα στο γνωστό σύμπαν.

Η βαρύτητα και η πυκνότητα των μαύρων τρυπών είναι τόσο μεγάλες που ούτε το φως δεν μπορεί να ξεφύγει από αυτές. Επειδή είναι τόσο πυκνοί, σημαίνει ότι έχουν τη μεγαλύτερη διακύμανση χρόνου από μια ασφαλή τροχιά στον ορίζοντα συμβάντος, που είναι το σημείο όπου το φως δεν μπορεί καν να ξεφύγει από τη βαρύτητα. Αν έπρεπε να γυρίσουμε μια κορυφή και να την σπρώξουμε προς μια μαύρη τρύπα, θα φαινόταν να επιβραδύνει μέχρι να σταματήσει να περιστρέφεται στον ορίζοντα γεγονότων. Αλλά υποθέτοντας ότι δεν υπάρχουν άλλες δυνάμεις που να δρουν στην κορυφή περιστροφής, το παιχνίδι θα συνεχίσει να γυρίζει με την ίδια ταχύτητα απείρως, αν τυχαίνει να ταξιδεύετε μαζί του.

Quantum Break είναι πραγματικά για μίνι μαύρες τρύπες.

Πριν ξεκινήσει η λειτουργία του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων στην Ελβετία, πολλοί άνθρωποι πίστευαν ότι θα προκαλούσε σενάρια τέλους του κόσμου. Η νουβέλα Flashforward από τον Robert J. Sawyer άγγιξε ένα από αυτά τα πιθανά σενάρια. Ωστόσο, αυτό το βιβλίο ήταν καθαρή φαντασία σε σύγκριση με την πεποίθηση ότι θα προκαλούσε μικρές μαύρες τρύπες. Και αυτά τα κβαντικά μηχανικά αντικείμενα είναι ακριβώς αυτά που ακούγονται, αλλά το πρόβλημα είναι ότι υπάρχουν μόνο στη μαθηματική θεωρία. κανείς δεν τις έχει παρατηρήσει ποτέ.

Αν κάποιος όντως δημιούργησε μια μικρή μαύρη τρύπα με τη μάζα του μέσου ανθρώπου, θα μπορούσαμε να δούμε μια χρονική στροφή, όπως αυτές που βλέπουμε Quantum Break. Στην πραγματικότητα, αν επιστρέψουμε στη συνέντευξη με τον Ashmore, ακριβώς αυτό εξηγείται στον ηθοποιό που παίζει τον κύριο χαρακτήρα Jack Joyce.

Εάν η μαύρη τρύπα ήταν η ίδια μάζα με τον μέσο άνθρωπο, θα ήταν εξαιρετικά μικρό. Θα ήταν καν αρκετά μεγάλο για να δει; Λοιπόν, ευτυχώς, έχουμε έναν υπολογισμό για να το υπολογίσουμε - λέγεται ακτίνα Schwarzschild, η οποία είναι γραμμένη:

R = 2GM / c2

Αυτή είναι η ακτίνα μιας σφαίρας, όπου αν όλη η μάζα συμπιεστεί σε μία περιοχή, η ταχύτητα διαφυγής θα είναι η ίδια με την ταχύτητα του φωτός.

Ευτυχώς, έχουμε όλους τους αριθμούς που πρέπει να πετύχουμε σε αυτή τη φόρμουλα. G είναι η σταθερά βαρύτητας (6.674 × 10-11 N⋅m2/κιλό2). M είναι η μάζα της μαύρης τρύπας. σε αυτή την περίπτωση θα χρησιμοποιήσουμε 80 κιλά επειδή είναι η μέση μάζα ενός ανθρώπινου αρσενικού. Και c είναι η ταχύτητα του φωτός. Όταν συνδέετε όλους αυτούς τους αριθμούς, καταλήγετε σε έναν αστρονομικά μικρό αριθμό. Είστε έτοιμοι για αυτό; ~ 1.18813224x10-25 m.

Ναι, αυτό είναι αόρατο ακόμα και για το πιο ισχυρό μικροσκόπιο. Στην πραγματικότητα, αυτό είναι μικρότερο από ένα πρωτόνιο, αλλά αυτό καθιστά αδύνατο να υπάρχει; Παραδόξως, όχι. Η μικρότερη μονάδα μέτρησης είναι η Planck. Οτιδήποτε μικρότερο εξαφανίζεται στην κβαντική ομίχλη και η μάζα Planck για μια μαύρη τρύπα είναι περίπου 22 μικρογραμμάρια, η οποία είναι πολύ μικρότερη από τα 80 κιλά. Στην πραγματικότητα, πρόκειται για τη μάζα του αυγού των ψύλλων.

Αλλά όλα αρχίζουν να υποχωρούν όταν μιλάμε για τον έλεγχο αυτών των μίνι μαύρων τρυπών.

Το αστείο μέρος δεν είναι ότι όλα θα βρεθούν στην μαύρη τρύπα γιατί οι πιθανότητες δεν θα συμβούν. Δεν υπάρχει κανένας τρόπος για να τους ελέγξετε ή να τους αποτρέψετε να διαλυθούν αμέσως.

Η πλευρά της φαντασίας του παιχνιδιού ξεφεύγει από αυτό εισάγοντας το σωματίδιο Meyers-Joyce. Αυτά τα κατασκευασμένα σωματίδια ελέγχουν την βαρυτική έλξη της ύλης και ο αδελφός του William τον ανακάλυψε. Αλλά ακόμα καταρρέει όταν σκεφτόμαστε τον Jack και άλλους που μπορούν να κινούνται ελεύθερα γύρω από τις φούσκες Time Stop όταν ο χρόνος έχει επιβραδυνθεί.

Η επιστημονική ετυμηγορία είναι ότι αν και αυτοί οι μίνι θύλακες των χρονικών διαφοροποιήσεων θα μπορούσαν να υπάρχουν, απλά δεν έχουμε κανέναν τρόπο να τις ελέγξουμε ή ακόμα και να περιλάβουμε τις μίνι μαύρες τρύπες που θα μπορούσαν να τις κάνουν.

Τι νομίζετε για την ετυμηγορία μου; Το έκανα σωστό ή λάθος; Το όλο θέμα της επιστήμης είναι να δοκιμάσει και να επαναληφθεί. Επιτρέψτε μου να γνωρίζω τις σκέψεις σας στα σχόλια. Επίσης, αν ψάχνετε για περισσότερο χρόνο και χώρο, το PBS κυκλοφορεί μια σειρά από εκπληκτικά σε βάθος βίντεο που ονομάζεται SpaceTime. Πρέπει να το ελέγξετε.

Την επόμενη εβδομάδα, πηγαίνω στην επιστήμη τα λάθη Το τμήμα'S Chimera πανδημία, αλλά τελικά, θέλω να συζητήσω τα θέματα για τα οποία θέλετε να διαβάσετε. Υπάρχει κάτι στα βιντεοπαιχνίδια που πρέπει να αποδειχθούν σωστά ή λάθος; Ας η επιστήμη τα φασαρία από αυτά.