Быстро нагревающие людей

Я работаю над версией сверхсветового путешествия на основе червоточины, и одним из побочных эффектов прохождения через червоточину будет мгновенный нагрев каждой молекулы проходящей через нее вещи. Нагрев работает путем сброса определенного количества тепловой энергии на каждую молекулу объекта, проходящего через червоточину, и, таким образом, на повышение температуры влияет удельная теплоемкость каждой молекулы.

Однако это мгновенное повышение температуры вызывает потенциальные проблемы с выживанием человека, проходящего через червоточину. Сам нагрев существует по причинам, связанным с термодинамикой, но его величина полностью зависит от того, что лучше для истории. Я хотел бы сделать нагрев живучим для людей, но также достаточно значительным, чтобы его стоило упомянуть в тексте. По сути, я стремлюсь к повышению температуры, которое будет неудобным или, в идеале, временно изнурительным, но не смертельным. Я понимаю, что не будет тонны данных о спонтанном и равномерно распределенном повышении температуры по всему человеческому телу, но любые существующие и актуальные данные, которые можно экстраполировать, были бы великолепны. Кроме того,

Итак, подводя итог, сколько тепла вы могли бы направить в тело человека, прежде чем он достигнет точки, в которой он будет страдать от значительных долгосрочных последствий?

гиперпирексия начинается при температуре тела 106,1 ° F или 41,1 ° C, то есть в диапазоне температур, при котором физическое здоровье человека начинает серьезно ухудшаться, если он не принимает меры для ее снижения. Выше 111,2 ° F смерть вероятна. ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11476402
@Джон, это для постоянной температуры или температуры, которая сразу начинает падать до нормального уровня? Это довольно странный сценарий. Кроме того, могут быть различные части тела, на которые обычно не влияет повышение температуры тела (например, мозг, репродуктивные органы у мужчин и т. д.).
Тело не будет охлаждаться очень быстро, если человек не будет действовать, его пассивные системы тела будут недостаточны, как только вы доберетесь до более высоких температур. Проблема с конкретным ответом на ваш вопрос заключается в том, что это невозможно, поэтому нет сравнения с реальным миром. Невозможно нагреть тело каким-либо образом, даже близко к тому, что вы описываете, поэтому эффекты неизвестны, поэтому вы можете использовать все, что хотите, в этом диапазоне.
Мгновенное воздействие тепла на каждую молекулу увеличивает объем и, следовательно, давление газов крови, а также газов в пищеварительном тракте, пазухах и т. д., что приводит к аэробуллезу или заворотам, а также к давлению в пазухах, метеоризму и отрыжке. Внезапное повышение давления газов в организме может быть весьма болезненным.
@Ixion Тогда напишите ответ, объясняющий, какие ограничения это накладывает;)
Я помню, что нечто подобное упоминалось в рассказе Ларри Нивена о сетях телепортов на Земле. Кабины телепорта вызвали холодную или тепловую вспышку, пропорциональную разнице в высоте между двумя будками, чтобы компенсировать разницу в потенциальной энергии. Он был описан как неприятный, но не вредный.
@Philipp Я считаю, что история Нивена связана с психической телепортацией, а не с технологией. Температурные изменения, возможно, были незначительными для тех, кто отвечает на этот вопрос. Возможно, Нивен не учитывал и не исследовал влияние изменений температуры всего тела. Чарльз Шеффилд сказал, что использовать научную фантастику для изучения науки — плохая идея.
@a4android Нет, это определенно была физическая телепортация. Это был важный сюжетный момент. И цель этого сайта не в том, чтобы узнать о науке. Вот для чего существует Stack Exchange по физике. Этот веб-сайт посвящен тому, как лучше построить мир для художественной литературы. Изучение успешного создателя мира — полезное занятие в этом отношении.
@Philipp, как бы мне ни нравилась работа Ларри, он не силен в биологии. Также в истории, на которую вы ссылаетесь (разновидность убийства), телепортация между близкими будками была неприятной, телепортация из отеля на склоне горы в больницу на базе почти убивает персонажа, пока они не телепортируются обратно, обращая эффект и не убивая человека с ними.

Ответы (3)

Похоже, будет лишь небольшой перепад повышения температуры, прежде чем людям, проходящим через червоточину, будет причинен вред. Наверное, не более одного-двух градусов по Цельсию.

Общие состояния, связанные с тепловым ударом, следующие:

Заболевания, связанные с жарой, обычно классифицируют как тепловое истощение или тепловой удар. Тепловой удар подразделяется на классический и физический. Классический тепловой удар вызывается воздействием окружающей среды и приводит к гипертермии тела выше 40°C (104°F). Это состояние в основном встречается у пожилых людей и людей с хроническими заболеваниями. Классический тепловой удар может развиваться медленно в течение нескольких дней и проявляться минимальным повышением температуры тела. Он связан с дисфункцией центральной нервной системы, включая делирий, судороги и кому, что затрудняет отличить его от сепсиса. Эти проявления считаются энцефалопатической реакцией на системный воспалительный каскад.

В более легких формах тепловые болезни известны как тепловое истощение. Это будет крайне неудобно, но переживаемо.

Тепловое истощение является более частым и менее тяжелым проявлением теплового заболевания, при котором внутренняя температура находится в пределах от 37°C (98,6°F) до 40°C. Симптомы теплового истощения мягче, чем при тепловом ударе, и включают головокружение, жажду, слабость, головную боль и недомогание. У пациентов с тепловым истощением отсутствует выраженное расстройство центральной нервной системы, характерное для пациентов с тепловым ударом. Их симптомы обычно быстро исчезают при правильном увлажнении и охлаждении.

Что затрудняет выживание при повышенных температурах, так это сочетание самого повышения температуры и продолжительности подъема.

Термин тепловой максимум был разработан для измерения величины и продолжительности нагревания, с которым клетки могут столкнуться, прежде чем они будут повреждены. Тепловой максимум человека был установлен как внутренняя температура тела приблизительно 42 ° C (107,6 ° F) в течение от 45 минут до восьми часов. Разрушение клеток происходит быстрее и полностью при более высоких температурах. Высвобождаются воспалительные факторы и повышается проницаемость желудочно-кишечного тракта, что может позволить эндотоксинам попасть в кровоток.16 Также происходят гематологические и эндотелиальные изменения, напоминающие диссеминированное межсосудистое свертывание крови.

Это говорит о том, что пределы повышения температуры в лучшем случае составят один-два градуса по Цельсию. Почти мгновенную температуру всего тела было бы чрезвычайно трудно понизить. Это увеличит ущерб, вызванный длительностью повышения температуры. лучше всего держать его как можно ниже. Ожидайте, что немедленное повышение температуры будет дезориентировать и, вполне вероятно, приведет к инвалидности.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА:

Лечение теплового удара и теплового истощения

ДЖЕЙМС Л. ГЛЕЙЗЕР, доктор медицинских наук, Медицинский центр штата Мэн, Портленд, штат Мэн

Ам семейный врач. 2005 1 июня; 71 (11): 2133-2140.

URL-адрес статьи выше: American Family Physician, выпуск от 1 июня 2005 г.

Возможно ли, что искусственное переохлаждение людей перед прохождением через червоточину может увеличить возможный запас?
Типичная теплоемкость мяса составляет около 1500 Дж/(кг*С). В худшем случае повышение температуры составляет около 3°С - требуется 4,5 кДж/кг. Это очень много: стальные детали кабины поднимут там температуру на 27С (скажем, с 25С до ~50С), алюминиевые детали на 150С (пирожки можно печь!), медные (провода) на 1000С - они расплавятся и вызовут пожары. Так что это не для людей, которых вы должны опасаться!
@ksbes Откуда вы взяли это число для удельной теплоемкости плоти? Цифра, которую я нашел, составляет около 3,5 кДж / (кг * C), что более чем вдвое превышает указанную вами цифру. Согласно моим математическим способностям, это означает, что медь с удельной теплоемкостью около 0,385 кДж/(кг*С) будет нагреваться примерно в 9 раз больше, чем плоть, что заставляет меня задаться вопросом, где ваше число повышения температуры в 1000 °С. происходит от.
* повышение температуры примерно в 9 раз больше, чем у плоти
Это из моей старой кулинарной книги. Это теплоемкость говяжьего стейка. Использовать его для живой плоти, наверное, неправильно... В любом случае это только усугубит положение: материалы с низкой теплоемкостью (как и все металлы) будут слабым местом этих путешествий.
@ksbes Нет, это не делает ситуацию хуже. Исходя из этого ответа, максимальное повышение температуры составляет, скажем, 4°C. Скажем, при искусственном переохлаждении удается довести мясо до 8°С. У нас на корабле есть медные провода, которые тоже нагреваются. Они начинаются при комнатной температуре, 25°C. Они нагреваются на 8°C*9=72°C, при конечной температуре 117°C. Они не тают и быстро остывают.
@Gryphon-ReinstateMonica Гипотермия перед проходом через червоточину может помочь. Лучше, чем моя идея о погружении астронавтов в холодную воду (здесь не писала, додумалась позже). Транспортным средствам с червоточиной потребуются очень интересные системы охлаждения.
@ksbes Повышение на три градуса было бы резким для людей. Моя интуиция подсказывает, что повышение температуры на один градус было бы разумным пределом. В результате температура тела 39,8, что является тепловым истощением. Кроме того, это территория теплового удара.
@a4android Тепловой удар, если его немедленно лечить, не так уж и опасен. Если вы полностью готовы к немедленному лечению, у вас все будет хорошо.
@Gryphon-ReinstateMonica Да, но этот тепловой удар вызван повышением температуры всего тела. Лечить будет сложнее. Хотя предварительное переохлаждение поможет. Очень напряжно и неудобно. Ответ VogonPoet предложил ограничение в 2 градуса по Фаренгейту. Это то же самое, что повышение на 1 градус.
@Gryphon-ReinstateMonica Нагрев всего корабля, который собирается нанести ущерб, дифференциальное расширение откроет всевозможные пробелы в структуре ваших кораблей. Обычно движение тепла резко уменьшает этот эффект. но после остывания каждая молекула будет протекать, как решето, что смертельно опасно в космосе.
@Джон, я не понимаю, как это работает. Если весь корпус сделан из одного и того же материала, то он будет очень немного расширяться, а затем медленно возвращаться к своим первоначальным размерам по мере охлаждения с той же скоростью. Я не уверен, как это должно создавать утечки. Космические аппараты все время нагреваются и охлаждаются внешними факторами, и они не начинают течь из-за этого.
@Gryphon-ReinstateMonica, очень маловероятно, что ваш корпус состоит только из одного материала. прокладки, петли, уплотнители, окна, датчики, двигатели и т. д. — все будет сделано из разных материалов. Космические корабли не везде нагреваются, и у многих космических кораблей действительно возникли утечки из-за дифференциального нагрева, до такой степени, что их проектирование вызывает серьезную озабоченность. и это было с незначительными эффектами реального мира, нагрев каждой молекулы будет иметь гораздо более экстремальный эффект, поскольку весь корабль на всем своем протяжении должен расширяться.

Очень простой ответ: 2°F.

Повышение температуры тела на два градуса по Фаренгейту может повлиять на умственную деятельность. Повышение температуры на пять градусов по Фаренгейту может привести к серьезному заболеванию или смерти.

Когда ваши космонавты увеличатся на один градус, они это почувствуют. При 2 степени все, кроме самых элитных и подходящих людей, начнут делать ошибки .

Пока что два текущих и превосходных ответа сосредоточены на биологическом нагреве в течение биологического промежутка времени. Действительно, если человек страдает от гипертермии в течение длительного периода времени, этот человек в конечном итоге будет страдать от ужасных последствий и в конечном итоге умрет.

Однако ваш запрос касается процесса, называемого «мгновенным нагревом». Вы не указываете, что это влечет за собой, за исключением того, что это «мгновенно», поэтому я бы сделал предположение о процессе: а именно, задействованный фактор времени настолько короток, что, в буквальном смысле, молекулы рассматриваемого человека не иметь достаточно времени для накопления подводимого тепла .

Например, в Северной Америке (и, возможно, в Северной Европе) распространено, что когда кто-то входит в супермаркет или другое общественное здание с холодного или холодного внешнего вида, он проходит под тепловентилятором. Это устройство, прикрепленное к фрамуге вестибюля, которое направляет тонкую завесу перегретого воздуха вниз при входе посетителя. Это образует «завесу из горячего воздуха», которая действует как изолирующий барьер, пока физическая дверь открыта. Если вы быстро пройдете через дверной проем, вы на мгновение почувствуете тепло, но никогда не почувствуете его воздействия. Если вы стоите под тепловентилятором, вы в конце концов согреетесь, вам станет неприятно тепло, вы начнете потеть и т. д.

Я бы предположил, что ваша технология червоточин может быть похожей. Пока ваши люди проходят через червоточину быстро, они ощущают мгновенное тепло, но не подвергаются воздействию взрыва достаточно долго, чтобы неблагоприятные физиологические эффекты вступили в силу.

Другой пример: я несколько раз успешно пропускал руки через обжигающее пламя пропановой горелки. Огонь составляет около 36оо градусов (2000 градусов многоножки). Если я оставлю свою руку в пламени, она, как и команда звездолета, болтающаяся внутри червоточины, сгорит дотла. Я не обожжен, потому что моя рука недостаточно долго находится в контакте с пламенем.

Заключение:

Я не думаю, что у экипажа вашего звездолета будет достаточно времени, чтобы пострадать. Очевидно, что если они останутся в контакте с теплом и указанное тепло не может быть мгновенно рассеяно снова, они умрут. Не требуется много градусов тепла или очень много времени, чтобы пагубные последствия вступили в силу.

Я не уверен, что вы правильно поняли вопрос. Тепло каким-то образом не удаляется сразу после применения. Рассматриваемые люди нагреваются (не от контакта с горячим объектом, а за счет квази-магического эффекта) и остаются при этой температуре до тех пор, пока не будут охлаждены средствами, которые обычно охлаждают вещи.
@Gryphon-ReinstateMonica -- Может быть! Он определяет «мгновенный» процесс, «мгновенный» нагрев. Это читается для меня, как будто тепло не поддерживается. Очевидно, что если его поддерживать, то живучесть улетучивается. Уже установлено, что люди могут терпеть только относительно низкую высокую температуру в течение любого промежутка времени. Если квази-магический эффект может мгновенно нагреть человека, то он также может мгновенно и убрать это тепло. ОП останется пройти квалификацию. Они хотят, чтобы он был живучим --- это означает, что система не может долго оставаться при высокой температуре!
Быстро нагревающие людей
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v