Представьте, что скорость света в 100 раз больше, чем в нашей Вселенной. Свет от Луны занимает около 1/100 секунды, солнечный свет достигает наших глаз примерно за 4 секунды, от близлежащей Альфы Центавра примерно за 16 дней, а от галактического центра примерно за 260 лет.
Предполагая, что законы относительности будут увеличены до более высокого значения , облегчит ли это путешествие в другие миры?
Помимо того, что это потрясающе, есть ли какие-либо другие важные соображения, которые я должен иметь в виду?
Редактировать: В свете первых нескольких ответов, если это вообще возможно, я хотел бы предположить сценарии, в которых вселенная не сгорает ужасно. Но, может быть, такое быстрое распространение причинности не оставляет мне выхода...
Если вы говорите, что хотите увеличить скорость света в 100 раз, вы должны сказать, что вы хотите оставить постоянной. Я предполагаю, что вы хотите сохранить постоянные размеры вещей (потому что, если свет в 100 раз быстрее, но все вещи в 100 раз больше, кажущаяся скорость снова та же), а также сохранить временные масштабы физических процессов. (опять же, потому что, если свет движется в 100 раз быстрее, но вы также живете в 100 раз быстрее, вы ничего не выиграли).
Я думаю, тщательно регулируя константы, вы могли бы сделать так, чтобы большинство вещей оставались более или менее неизменными. Однако будут неизбежны изменения в деталях, особенно если забыть о магнитном поле земли (и связанных с ним эффектах, таких как полярное сияние), постоянных магнитах, магнитных жестких дисках, золотом золоте и жидкой ртути.
Изменить: как упомянул в комментариях Питер Кордес, многие электрические технологии (особенно двигатели и генераторы, а также катушки для цепей) зависят от магнитных полей. Это негативно повлияло бы на все электрические технологии и могло бы привести к созданию мира, похожего на стимпанк (потому что паровые двигатели, очевидно, не полагаются на магнитные поля).
Давайте сначала начнем с уравнений Максвелла, которые фактически определяют скорость света [примечание: везде я буду использовать единицы СИ; некоторые аргументы пришлось бы адаптировать для других систем единиц измерения, потому что в них меньше констант, в которые можно было бы включить эффекты, но окончательные эффекты, конечно, были бы такими же].
В уравнениях Максвелла есть две константы, который эффективно определяет напряженность электрического поля, создаваемого плотностью заряда через исходное уравнение
Уравнения Максвелла (части, которые я опустил выше) предсказывают электромагнитные волны, движущиеся со скоростью
Итак, давайте теперь посмотрим на условие, что размеры должны оставаться прежними. Что ж, соответствующий размер — это, конечно, размер атомов, который в принципе можно записать в терминах боровского радиуса,
Самым прямым изменением было бы то, что магнитные поля стали бы намного слабее, в 10 000 раз. По сути, забудьте о магнитном поле Земли. Также забудьте о постоянных магнитах; они будут слишком слабы, чтобы быть полезными. Кроме того, магнитное хранилище, вероятно, не будет подходящим способом хранения информации. На самом деле, учитывая, что само существование ферромагнетизма зависит от достаточно сильного магнитного взаимодействия, я не уверен, что ферромагнетизм мог бы существовать ; если бы он существовал, то это было бы низкотемпературное явление.
Для дальнейших эффектов давайте посмотрим на самую важную константу в электромагнетизме: постоянную тонкой структуры, Поскольку единственная константа, которая изменяется, это , это будет означать, что составляет всего 1/100 размера нашего мира. Что неудивительно, учитывая, что название этой константы связано с ее отношением к тонкой структуре атома, вызванной релятивистскими эффектами. Разумеется, при более высокой скорости света релятивистские эффекты уменьшаются. Обратите внимание, что доминирующие энергии в атомах не изменились бы (это прямое следствие ни того, ни другого). и соответствующие временные шкалы не меняются).
Что ж, учитывая это, мы приходим к очень заметному (и удивительному) эффекту гораздо более высокой скорости света:
Золото больше не будет золотым!
Более того, ртуть тоже уже не будет жидкой. Отметим, что релятивистские эффекты важны в основном для тяжелых элементов, поэтому свойства наиболее важных для жизни элементов (особенно водорода, кислорода, азота и углерода) не должны существенно изменяться; на жизнь, наверное, не повлияет.
Однако я не уверен, что это будет делать с ядерной физикой, в которой гораздо больше преобладают релятивистские эффекты; массовые дефекты, безусловно, будут гораздо более выраженными, но это, возможно, изменит все свойства ядерной стабильности. С другой стороны, можно было бы обойти эту проблему, подкорректировав некоторые другие фундаментальные константы, относящиеся к ядерной физике.
Поскольку шкалы энергии будут оставаться постоянными, означало бы 10000-кратное увеличение энергии на единицу массы; поэтому аннигиляция материи и антиматерии будет соответственно увеличиваться. Будут ли ядерные процессы также показывать эту дополнительную энергию, снова будет зависеть от корректировок ядерной физики; могу поспорить, что если вы сделаете их такими, чтобы стабильные изотопы остались прежними, вы также получите примерно такую же энергию из ваших ядерных процессов. Но это всего лишь предположение; Я недостаточно знаю ядерную физику, чтобы что-то сказать.
Учитывая, что в общей теории относительности источником гравитации являются энергия и импульс, более высокая энергия также подразумевала бы более сильную гравитацию; однако у вас снова есть постоянная, которую вы можете изменить, чтобы избежать этого: просто уменьшите гравитационную постоянную на соответствующую величину.
И, конечно же, вы получите релятивистские эффекты только на высоких скоростях; в этом весь смысл. Таким образом, вы получите быструю связь на больших расстояниях, а также, возможно, очень быстрое космическое путешествие (хотя мы все еще далеки даже от достижения релятивистских скоростей для космических кораблей в нашей вселенной «медленного света»).
Скорость света есть константа в квадрате , поэтому умножение его на 100 означает, что атомные реакции — ядерные бомбы и растения, а также солнечный синтез — будут примерно в 10 000 раз мощнее. Я подозреваю, что это будет либо:
Любой из них, вероятно, сделал бы нашу форму жизни невозможной. Конечно, наша Солнечная система не существовала бы в ее нынешнем виде.
Облегчит ли это путешествие в другие миры?
С точки зрения обычного (ракетного) космического полета, я так не думаю. Расстояния между звездами настолько огромны, что количество топлива, которое нам нужно, чтобы приблизиться к скоростям, на которых особая теория относительности становится важной, намного, намного больше, чем сам космический корабль.
Быстрый поиск в Википедии по фактору Лоренца показывает, что вам нужно достичь ~ 87% скорости света, прежде чем время замедлится вдвое.
При нынешней скорости света, чтобы достичь такой скорости, 100-тонному космическому кораблю потребуется 9,2 миллиона миллионов ГДж энергии .
Если бы вы увеличили c в 100 раз, вы бы могли игнорировать факторы Лоренца. Вместо этого вам потребуется всего 3,4 миллиона миллионов ГДж. Я понятия не имею, что это такое с практической точки зрения, но я ожидаю, что это все еще много.
Будут ли какие-либо другие важные соображения, которые я должен иметь в виду?
Магнитные и/или электрические поля также будут подвержены влиянию. Скорость света может быть выражена как результат других фундаментальных констант в природе; проницаемость и диэлектрическая проницаемость пространства . Поскольку все они связаны между собой, вам также придется изменить один (или оба) из них.
Это повлияет на двигатели и электронику. Я не буду комментировать, как они повлияют на них. Поскольку я действительно не могу понять физику, стоящую за этим.
Радиация была бы более энергичной. Видимый свет (~1000 нанометров) был бы столь же опасно ионизирующим, как рентгеновское излучение на Земле (~10 нанометров). Ультрафиолетовый свет был бы похож на гамма-лучи. Вам понадобится действительно интенсивный солнцезащитный крем, чтобы гулять на свежем воздухе.
Не совсем уверен, как работают фоторецепторы глаз, но может случиться так, что фотоны видимого света будут слишком энергичными и просто пройдут насквозь, не будучи захваченными, и вместо этого вы можете видеть совершенно другие длины волн дальнего инфракрасного диапазона. Либо так, либо вы все равно будете видеть в видимом свете, но яркость будет казаться НАМНОГО выше.
Похоже, что многие из этих вопросов заканчиваются словами «вы увидите действительно прекрасное световое шоу, а затем умрете ужасной смертью».
Я не физик, поэтому могу ошибаться, но я не думаю, что другие ответы верны.
На самом деле, я думаю, что если бы скорость света внезапно увеличилась в 100 раз, абсолютно ничего бы не изменилось . Возможно, мы даже не осознаем, что он изменился.
В нашей повседневной жизни мы воспринимаем пространство и время как две отдельные вещи; но на самом деле это одно и то же, называемое пространством-временем. Все во Вселенной, включая свет и нас самих, всегда движется в пространстве-времени со скоростью света с.
Однако пространство и время ортогональны, и это позволяет нам двигаться с разными скоростями, если общая скорость перемещения в пространстве-времени всегда равнаc
; никогда меньше, никогда больше.
Итак, если вы не двигаетесь в пространстве или движетесь очень медленно (как мы), вы двигаетесь во времени со скоростью, близкой к скорости света. Если вы путешествуете со скоростью, близкой к скорости света, вы не путешествуете во времени. (Свет никогда не путешествует во времени и, таким образом, движется в пространстве только с максимальной скоростью c; это происходит потому, что он не имеет массы.)
При всем при этом, если бы c было в 100 раз больше, время для нас также шло бы в 100 раз быстрее. Химические реакции в нашем мозгу происходили бы быстрее; но это означает, что мы будем думать «быстрее», поэтому я не думаю, что мы даже осознаем это.
В некоторых других ответах говорилось, что атомные бомбы и тому подобное будут намного мощнее. Но так ли это? я так не думаю; высвобождается больше энергии, но за гораздо меньшее время, так как время течет быстрее, поэтому ощущения будут точно такими же.
Короче говоря, я не физик и могу ошибаться, но, по моему мнению c
, это константа, которая влияет на все, и, таким образом, если она увеличивается или уменьшается, все увеличивается или уменьшается вместе с ней, что не приводит к наблюдаемым изменениям. На самом деле, насколько я понимаю, он может даже постоянно меняться, и у нас не будет возможности узнать об этом.
На самом деле, если подумать, просто невозможно сказать, что c = c * 100. Поскольку c равно м/с, если он пройдет в 100 раз больше метров, время будет в 100 раз быстрее; таким образом, получается c = 100 м / 100 с, что не имеет изменений.
c
это скорость, то есть расстояние за время. Если изменить пространство-время при сохранении отношения расстояния ко времени, то скорость света останется прежней. Это в основном то , о чем говорит пространство -время . Однако, как заметил DavidZ, в то время как c
остались бы прежними, некоторые другие вещи не будут - потому что, в некотором смысле, единицы измерения изменились - но мы можем только измерить отношение (потому что единицы измерения не являются какими-то абсолютными значениями, мы измерять их можно только в относительном выражении).Внезапно компьютерные сети и компьютеры в целом можно сделать намного быстрее (или, по крайней мере, сети могут иметь меньшую задержку).
Изучив это, я понял, что теперь ожидаемый результат - звезды будут гореть быстрее, высвобождая больше энергии.
Кажется, что увеличение скорости света (возможно, это не должно быть так — трудно сказать) уменьшает энергию связи в той же пропорции, так что реакции протекают нормально; однако следствием более высокой скорости света является то, что ядерные реакции протекают быстрее при тех же уровнях энергии, а энергия гравитационных колодцев не меняется так быстро.
Это дает более горячие звезды меньшего размера. КСП кто-нибудь?
Сербан Танаса
Дааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа
Сербан Танаса
Дааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа
Сербан Танаса
Майлз
Нил Слейтер
Джонни
Ложь Райан
c
обратилась затем с помощью какой-то магии,100c
или она всегда была100c
такой? Если первое, учитывая количество вещей в физике, связанных сc
, я был бы очень удивлен, если бы не все ужасно взорвалось. Если второе, то я подозреваю, что особых изменений не будет, все просто масштабируется в соответствии.Луан
c
- и на самом деле их довольно много. Многие на самом деле относительны, хотя, скажем, преобразование между гравитационным потенциалом и кинетической энергией останется прежним, потому чтоc
фактор одинаков с обеих сторон (конечно, при условии, что общая теория относительности верна). Сопротивление материалов? Может быть, больше. Однако возникает также вопрос, почему существует связь междуc
и, скажем, силой ЭМ силы - останется ли константаnewC / 100
, или она будет больше?Ви.
БезнадежныйN00b
c
чем разрыв вселенной на части. Кажется, вас интересует только время в пути и/или «предел скорости» Вселенной… так почему бы просто не представить, что «скорость света» не является пределом скорости Вселенной? Или почему бы не увеличить некоторые (или все) другие физические константы для компенсации? Или, еще проще, представить, что космологические расстояния на 2 порядка меньше? (Возможно, в вашей вселенной космологическая инфляция меньше, поэтому вещи ближе друг к другу.)Ник Т
Мэтью Наджмон
Гипносифл