Как может вещество, которое не подчиняется законам физики, выглядеть и ощущаться как обычное вещество?

Представьте себе мир, который работает почти так же, как наш: он построен из атомов и квантовых частиц, есть гравитация и сохранение энергии и т. д. Возможно, физические законы не совсем такие же, как в нашей Вселенной, для целей научной фантастики, но в целом мир выглядит, ощущается и функционирует точно так же, как и наш, за одним огромным исключением.

В этом мире есть своего рода Handwavium, который просто не играет по правилам. Он не состоит из узнаваемых частиц, не следует закону сохранения энергии или импульса и сопротивляется всем попыткам научного исследования. Широко распространено мнение, что он следует своему собственному набору законов, совершенно отдельному от обычной материи, но никто не смог их понять. Может быть, он сделан из нового класса частиц; может быть, это какой-то совершенно новый вид «материала», не похожий ни на что в нашей вселенной. Никто не знает наверняка.

Проблема в том, что этот Handwavium не плавает в космосе или в каком-то теневом измерении: это очень распространенное вещество в этом мире, которое образует большие участки земли. Он видимый, тяжелый, осязаемый и большую часть времени ведет себя как камень (конечно, за исключением тех случаев, когда истории нужно, чтобы он сделал что-то более интересное).

По крайней мере, я хочу, чтобы это было так, но я начинаю чувствовать, что это логически непоследовательно. Если мое вещество не подчиняется квантовой механике, то как оно может взаимодействовать с фотонами, чтобы быть видимым, или с электронами, чтобы быть ощутимым? Если я полностью проигнорирую физику реального мира, я не думаю, что смогу удовлетворительно обосновать, почему она внешне так похожа на обычную материю, тем более что остальная Вселенная считается относительно твердой научной фантастикой.

Так что, по моему мнению, даже если он не состоит из электронов, кварков, глюонов и еще чего-то, возможно, внешне он может вести себя достаточно похоже на них, чтобы объяснить свой внешний вид. Например, у него нет электронов, но часть его структуры заряжена отрицательно и достаточно «электроноподобна», чтобы отталкивать обычные электроны и становиться твердой. С точки зрения программирования, я хочу, чтобы он «реализовал физический интерфейс», но при этом был совершенно другим под капотом.

Предварительный подвопрос (вероятно, слишком основанный на мнении) : является ли это правдоподобным объяснением свойств моего Handwavium?

Я сам тренировал здесь пользователей в прошлом за то, что они спрашивали о «правдоподобии» систем, которые сознательно ссылаются на альтернативные законы физики, но помните, что здесь я остаюсь укорененным в физике реального мира, а затем добавляю что-то «другое». Основываясь на реальной физике, которой я в основном придерживаюсь, можно ли постулировать что-либо о том, имеет ли смысл моя идея? Если нет, идите дальше, это не главное, о чем я здесь прошу.

Главный вопрос (при условии, что первая часть положительна или не имеет ответа): какое минимальное поведение должен выражать мой Handwavium, чтобы «вести себя как» обычная материя?

Экстраполируя пример с электроном/осязаемостью, который я привел ранее, что должна делать эта субстанция, чтобы:

  • Быть твердым на ощупь. Отрицательный заряд кажется ответом.

  • Быть видимым для человеческого глаза. Другое излучение не имеет значения.

  • Иметь массу и подвергаться (возможно непоследовательному) влиянию гравитации. На это, вероятно, нельзя ответить, учитывая, что у нас нет теории квантовой гравитации.

  • Быть подвижным под действием силы (передавать кинетическую энергию). Как и в случае с гравитацией, в этом отношении он немного ленив, кажется, следует интуитивной механике, но не соответствует количеству силы, необходимой для его перемещения.

  • Иметь температуру.

  • Необязательный контрольный вопрос: дайте ему вкус и запах, объясните, как он воздействует на рецепторы и какой у него вкус и запах.

НО:

  • Нет сохранения энергии/импульса.

  • Ни один из законов Ньютона:

    • Он может начать движение без действующей на него силы.
    • Разгон непредсказуем.
    • Сила может быть приложена без противодействующей силы.
  • Ни один из законов термодинамики:

    • Тепло может переходить от холодного к горячему.
    • Энтропия может уменьшаться без затрат энергии - МОЖЕТ БЫТЬ. Я знаю, что это, вероятно, самый фундаментальный закон, который я здесь нарушаю, и это не имеет большого значения, если его нельзя будет приспособить.

Я не думал об относительности, мог пойти в любом случае.

Все это относится только к самому Handwavium, а не к обычным объектам, взаимодействующим с ним. Так, например, что касается закона Ньютона, если вы ударите его по блоку с силой 20 Н, к вашей руке будет приложена сила 20 Н, но если он протянется и ударит вас с эквивалентом «силы» 20 Н, то нет никаких слов. какова будет сила, приложенная к нему обратно, если таковая имеется.

Надеюсь, это имеет смысл. Если нет, объясните, почему.

Примечание. Я действительно не знаю, как это пометить, я воздерживался от использования слов «научно обоснованный» или «проверка реальности», но я не уверен, что есть что-то более подходящее. Спасибо.

Ответы (5)

То, что вы описываете, удивительно похоже на традиционную философскую позицию дуализма. Дуалисты верят, что в мире есть две фундаментальные субстанции: материя и разум (у них разные названия, но я нахожу эти два самыми популярными). Материя подчиняется законам физики, а разум — нет. У ума обычно есть нечто, называемое «свободной волей», хотя оно не очень четко определено. Важно то, что разум не подчиняется законам физики. На самом деле это хорошо задокументированный философский подход, которому буквально тысячи лет (например, Платон говорил об этом), так что есть много работ, которые предполагают, что вы не сумасшедший, если пытаетесь сделать из этого историю!

А теперь самое интересное: наука не делает того, что вы думаете. Большинство из нас в западном мире воспитаны с верой в то, что наука говорит нам, что такое реальность, но это не то, чем наука должна была заниматься. Лучшие ученые знают это, но мы убедили огромную часть населения в том, что наука ищет то, что философы назвали бы онтологическими истинами . Онтология – это философия реальности. Он отвечает на вопрос «что такое „реально“?». Если я скажу «электроны существуют», это правильно будет считаться онтологическим утверждением о реальности.

Наука на самом деле является отраслью эпистомологии , изучающей знания. Науку интересует то, что мы можем знать , а не то, что реально. Во многих случаях вы можете избежать путаницы, но при изучении темы, которую вы изучаете, очень полезно понять, насколько они различны. Если нырнуть немного глубже, то наука — это ветвь эмпиризма, которая исследует то, что мы можем узнать с помощью эмпирических измерений — то, что говорят нам наши чувства.

Когда ученые говорят об электронах, протонах и квантовой механике, на самом деле они имеют в виду модели. Они говорят, что если представить мир с точки зрения этих электронов и протонов, то можно очень точно предсказать, что произойдет в будущем. Они подтверждают это эмпирическими данными, показывающими, что каждый раз, когда они использовали эти модели для предсказания будущего, результаты были именно такими, как они предсказывали!

Конечно, говорить о вещах, которые можно «смоделировать как электроны», немного многословно, поэтому в науке мы меняем значение некоторых слов. Когда наука говорит, что «есть электроны», на самом деле они имеют в виду, что «похоже, что вы можете моделировать реальность так, как будто в ней есть электроны, и вы можете предсказать, что произойдет». Первый просто короче, и мы предполагаем, что вы поняли, что мы имели в виду.

Поэтому, когда ваши ученые столкнутся с этим ручным волнами, они могут заметить, что в некотором роде он ведет себя так, как будто состоит из электронов и протонов. Вы можете смоделировать свой handwavium как электроны и протоны и сделать хорошие прогнозы. Однако некоторые прогнозы не оправдались. Например, электронам и протонам нельзя нарушать закон сохранения энергии. Так что довольно быстро ученые поймут, что он состоит не из электронов или протонов. Однако вскоре они поймут, что его можно смоделировать так, как если бы он имел электрический заряд. Они не знают, откуда берется заряд, но они знают, что если вы притворитесь, что этот шарик handwavium имеет заряд в 3 столба, он отлично предскажет, что произойдет дальше!

Не пытайтесь заставить свой handwavium «вести себя как обычная материя». Вместо этого придайте ему особые свойства обычной материи, которые вы считаете важными, например, способность поглощать или рассеивать фотоны. Вы можете идти так глубоко, как вам угодно. Вы можете попытаться сделать так, чтобы ваш handwavium взаимодействовал «правильно» на квантово-механическом уровне, или вы можете просто предположить, что он работает в масштабе классической механики (что означало бы, что любая попытка квантового взаимодействия с handwavium автоматически разрушит форму волны до того, как произойдет взаимодействие). ).

Ваш handwavium может нарушить любой закон физики. Помните, что это искусственные законы, изобретенные людьми для описания окружающего нас мира. Однако поймите, что люди в вашем мире адаптируются. Чем больше физика handwavium важна для жизни на вашей планете, тем больше их концепция физики будет учитывать поведение handwavium. Возможно, ваши ученые сочтут теорию движения Аристотеля более применимой к их вселенной, потому что она лучше отражает странность ручного волнения.

В качестве примера я бы предложил одну из моих любимых теорий из вселенной Marvel о молоте Тора, Мьёльнире. С тех пор я обнаружил, что эта теория опровергнута, но мне она нравится намного больше, чем официальная позиция, поэтому я все равно придерживаюсь ее. Это касается того, почему Тор единственный, кто может поднять Мьёльнир. Теория состоит в том, что молот на самом деле не тяжелый, он просто упрямый. Причина, по которой Тор может поднять его, заключается в том, что он единственный упрямее, чем он!

Как вам handwavium?

О, мне очень нравится твой подход к вопросу! Я хочу подождать несколько дней, прежде чем принять ответ, но предварительно +1.

Эти частицы могут каким-то образом связываться с обычными атомами и смешиваться с обычными материалами. Например, у вас может быть камень с этими частицами, но эти частицы имеют бесконечную энергию или что-то в этом роде, поэтому они могут передать энергию атомам. Это позволило бы им начать движение без какой-либо внешней силы, кроме этих волшебных частиц бесконечной энергии. Возможно, они также могли бы поглощать бесконечную энергию, чтобы случайным образом охлаждать вещи. Частицы могли двигаться вокруг атомов или изменять их, чтобы у них не было гравитации. В принципе, это нормальная материя, но она не действует так постоянно.

Окисление

Ваша аномальная материя может иметь поверхностный эффект, который заставляет нормальную материю прилипать к ней, или поверхность превращается в нормальную материю, подобно тому, как многие материалы реального мира окисляются на поверхности.

То, что вы видите, на самом деле является трехмерной «тенью» истинного вещества — фактическая масса материала находится за пределами этого измерения, что позволяет изменять импульс/массу без (внешнего вида) приложения внешних сил.

Кажется, это не делает его осязаемым (одно из пяти требований).
Почему бы нет? Гиперпространственные формы легко осязаемы, когда они имеют непрерывную трехмерную «поверхность».

Наноботы могли бы все вышеперечисленное, до определенного предела, не обнаруживаемое при отсутствии электронных микроскопов. Движение может осуществляться с помощью невидимых тонких усиков, прикрепленных к окружающей среде. «Нарушения» термодинамики возможны благодаря способности накапливать / выделять огромное количество тепла или незаметно обмениваться им с окружающей средой.