Люди встречают далекий инопланетный вид. Как они стандартизируются? - Единицы измерения

По всей вероятности, нет принуждения одного общества к принятию системы другого, вместо этого люди, скорее всего, примут местный рыночный подход к измерениям. Допустим, вы на Земле строите части космического корабля, которые будут использоваться для постройки кораблей на Фаравайносе, вы производите их по системе измерений другого общества. Если они хотят продавать детали на Землю, им нужно производить их в метрической системе измерений. Это в основном то же самое, что мы делаем сейчас с метрической и имперской системами.

Единственный способ, которым вы, вероятно, увидите стандартизацию, — это если одно общество будет намного более влиятельным, чем другое. Если у людей 20 миллиардов человек на 5 планетах, а у жителей Дальнего Востока 20 триллионов человек на тысячах планет, люди, вероятно, будут вынуждены признать, что единица измерения инопланетных обществ более приемлема для стандартизации. Или, если одно общество победит другое, вы, вероятно, увидите, что система проигравшего будет заменена.

Другим вариантом для обществ было бы согласование нового «межзвездного» стандарта, отличного от традиционных систем обеих стран. Если мы используем метрику с основанием 10, основанную на наших собственных движениях планет и свойствах воды, а они используют метрику с основанием 6, полученную на основе их движения планет и свойств метана, мы могли бы согласиться, что обе системы имеют свои недостатки, и принять новую. стандарт основания-16, полученный из свойств центральной черной дыры нашей галактики и водорода. Скорее всего, оба общества не спешат принять это в качестве стандарта, но если вся межпланетная торговля будет основываться на этом, в конечном итоге общества перейдут к принятию этого как более полезной метрики.

Человечество уже решило эту проблему.

Есть много полезных универсальных номеров, которые можно использовать. в основном атомное явление, такое как масса атомов X определенного изотопа или естественные атомные колебания. Вы можете проверить текущие определения всех единиц СИ . которые определены таким образом, чтобы сделать их универсальными. То есть они основаны на универсальных константах, таких как переходные состояния атомов цезия.

Второе: длительность 9192631770 периодов излучения, соответствующих переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.

Метр: расстояние, пройденное светом в вакууме за 1/299792458 секунды.

Килограмм: Килограмм определяется установкой постоянной Планка h точно равной 6,62607015×10 ³⁴ Дж⋅с (Дж = кг⋅м ² ⋅с ² ), учитывая определения метра и секунды.

Моль: количество вещества ровно 6,02214076×10 ²³ элементарных единиц.

Кельвин: фиксированное численное значение постоянной Больцмана k равное 1,380649×10 ²³ Дж/К, (Дж = кг⋅м ² /с ² ), с учетом определения килограмма, метра и секунды.

Ампер: поток 1/1,602176634×10 ¹⁹ раз превышает элементарный заряд e в секунду.

Кандела: сила света в заданном направлении источника, излучающего монохроматическое излучение с частотой 5,4×10 ¹⁴ герц и имеющего силу излучения в этом направлении 1/683 ватта на стерадиан.

Индивидуальные числа могут быть получены любой цивилизацией, с которой вы можете общаться. У них не будут одни и те же единицы измерения, но пока вы можете общаться с ними, они могут сопоставлять единицы, используя универсальные константы, используемые для их определения, и использовать их в качестве общей единицы измерения. В качестве альтернативы два вида (они и мы) могут создать общий набор единиц, определяемых сходным образом, межзвездную систему единиц.

Это не так сложно, как может показаться

Было бы труднее разработать семиотику, чем конверсию и/или усыновление. Дальше только софт. Почему?

Потому что значительная часть науки связана с отношениями. Например, значение 𝜋 безразмерно (3,14159...). Это соотношение будет одинаковым, независимо от того, какая математическая база использовалась, какой стандарт длины или даже какое определение инопланетянами базовых единиц, таких как метры или «секунды». (базовая единица времени).

Следовательно, как только вы выяснили, как представлять 𝜋 на обоих языках (и любое другое безразмерное число отношения, такое как отношение масс протона к электрону или постоянная Планка, (см. подробнее)), все остальное — в основном алгебра . ¹

Что касается того, чья версия математики/семиотики победит, это больше связано с тем, кто из горилл больше. Если у нас есть империя из десяти миров, а у них — из 100, шансы на то, что их системы победят, очень высоки. Другими словами, мы можем использовать наши системы внутри, но все, что касается обоих видов, также будет иметь их систему.

Как сказал ом, это похоже на метрику в США. Мы ненавидим это, но на каждой банке газировки напечатаны как унции, так и литры. В конце концов родится поколение, которое задается вопросом, что такое унция... Но не сегодня. 😆

_{¹  Или исчисление. Это будет либо тривиально для средней школы, либо сложно для докторской степени... но это все равно будет просто проблемой программного обеспечения.}

Зачем им стандартизация?

Люди не смогли сделать это между собой. Все, что им нужно, — это процесс преобразования, который мы уже делаем для имперских единиц в метрические.

• Путь США действительно метрический . Есть научные (и юридические) единицы, а есть общепринятые единицы, которые определяются в терминах научных единиц.
• Общие научные единицы основаны на степенях двойки и естественных константах .

В настоящее время секунда в 9 192 631 770 раз превышает определенный переход атома цезия-133. Можно было бы сделать единицу времени$2^{32}$переходы того или иного атома.

Они не будут «стандартизировать» единый набор единиц измерения. Смена инструментов, измерительных приборов, сленга, интуиции и жаргона двух высокоразвитых межзвездных цивилизаций не произойдет.

Вместо этого, как и при использовании метрических компонентов в имперских странах, оба будут существовать параллельно. В зависимости от динамики рынка, они могут быть связаны с конверсией сыпучих материалов (например, отгрузкой зерна и руды), или определенные товары могут быть изготовлены в соответствии со стандартами другой стороны для экспорта или запасных частей (например, крепежный винт am M3x1,5-13).

Между несколькими людьми с обеих сторон, которые непосредственно взаимодействуют друг с другом, возникнет соглашение об использовании общих единиц. Это, вероятно, будет определяться тем, какая сторона больше желает взаимодействия с другой, и может не зависеть от размера цивилизации или уровня экономической активности. Возникающее решение вряд ли будет одинаковым для каждой группы смешивающихся людей.

Это будет хаотично и оппортунистично, и в основном это сработает.

Или «цивилизации» будут бороться за господство и либо игнорировать друг друга, либо вступать в войну.

Они могут просто использовать единицы Планка , которые являются соотношениями различных физических констант природы (таких как скорость света и постоянная Планка), что означает, что если вы выражаете эти константы физики в терминах этих единиц, все они имеют числовое значение 1 — например, в этих единицах скорость света равна 1 (планковская длина)/(планковское время), а постоянная Планка равна 1 (планковская масса)*(планковская длина^2)/(планковское время).

Недостатком этих единиц является то, что обычные явления в человеческом масштабе будут иметь огромные значения, например, 10 ^ 35 планковских длин составляет около 1,6 метра, а 10 ^ 44 планковских длин составляет около 5,4 секунды, но вы можете просто придумать специальные названия для больших кратных, например, 1 YGlength можно определить как 10 ^ 33 длин доски (где Y и G обозначают йотта и гига ), что составляет около 1,6 сантиметра, а 1 YZtimes (где Y и Z обозначают йотта и зетта ) можно определить как 10 ^ 45 планковских раз или около 54 секунд.

редактировать: по-видимому, планковские единицы - не единственная возможная система единиц, определяемая с точки зрения физических констант, см. Различные другие на странице естественных единиц Википедии.

По сути, большая экономика победит. (Обычно. Возможны исключения.)

Во-первых, вы получаете коммерческий обмен между двумя рынками просто потому, что он развивается быстрее, чем любое технологическое сотрудничество.
Теперь у вас нет сильной руки; просто большая экономика обычно не слишком заинтересована в том, чтобы иметь дело со спецификой меньшей экономики, поэтому меньшая экономика быстрее примет стандарты и правила.

Когда верхушкам силовых структур, наконец, удастся начать технологическое сотрудничество, рынки уже договорились. На самом деле, без какой-либо «силовой атаки», хотя «сильная рука» может ускорить процесс.

Очевидно, что есть исключения.
У инопланетной расы может не быть экономики, какой мы ее знаем, хотя это будет совсем другая история, чем «давайте вместе построим космический корабль».
Или инопланетяне, возможно, не стандартизировали то, что сделали люди, но теперь, когда они видят преимущества, они также хотят стандарта — это ситуация, когда поток правил не зависит от размера рынка или военной/политической мощи (черт возьми, военные обычно предпочитают стандарты просто потому, что для них это намного дешевле).
Одна сторона может намеренно усложнять жизнь другой. Например, когда технологические уровни настолько сильно различаются, что продвинутая сторона вообще не хочет ничем делиться. Конечно, мы можем сотрудничать, но варп-двигатель будет отключен, и мы намеренно используем наши собственные, несовместимые системы измерения (и стандарты! Никогда не забывайте о разрушительной силе несовместимых стандартов! сложнее... я хотел сказать, что ты еще недостаточно зрел, чтобы владеть силой варп-полета.

На самом деле это произойдет до того, как языковой барьер будет преодолен. Математика является универсальным языком, и независимо от основы любое существо, развившее язык и математические навыки, чтобы считаться разумным, также сможет распознавать определенные математические константы. Например, Первый контакт, скорее всего, будет обменом не словами, а числами. Одним из первых сообщений, используемых SETI, была серия импульсов, которые циклически повторялись по первым 20* простым числам. Это потому, что простые числа являются математической константой. Неважно, как вы назовете свое число 7, это простое число... даже если это 10, потому что вы используете систему счисления с основанием 6, это все равно 4-е простое число в цикле (2, 3, 5, 7... ) и по-прежнему является числом, которое на единицу больше 6 и на единицу меньше 8. Точно так же двоичная система, которая является системой счета с основанием 2,

Другая причина, по которой это использовалось, заключается в том, что порядок не возникает естественным образом ни в каких явлениях. Разумное существо смогло бы уловить сигнал как нечто более важное, что не просто было создано случайным образом, а разумно сконструировано и передано. Оно достаточно случайное, чтобы, если бы вы не смотрели на него, оно исчезло бы, но достаточно структурированное, чтобы, если бы вы разбирались в математике, вы сразу поняли бы его.

Они сохраняют свои подразделения. Точно так же, как метр основан на окружности земли, у них есть аналогичная единица измерения, основанная на их планете. Таким образом, вы используете метры на Земле и зетеры (или любые инопланетные измерения) на их планете.

Если вам нужно использовать единицы для межзвездных путешествий или совместных проектов между видами, вы используете фундаментальные константы, такие как планковская длина, единственные настоящие единицы.

Важно отметить, что существует человеческий стандарт, называемый калибровочным блоком. Это было бы основой для любого сообщения промышленных измерений указанным инопланетянам, если бы мы хотели, чтобы они производили товары по нашим спецификациям. И наоборот, было бы уместно предположить, что инопланетяне, путешествующие в космосе, будут иметь аналогичную собственную систему. Там это становится простым вопросом о том, какую систему вы используете, а затем вы можете использовать инструмент для этой системы.

Мерные колодки являются основным средством стандартизации длины, используемым в промышленности.

https://en.wikipedia.org/wiki/Gauge_block

Вот как люди могут указать определенную длину в одной стране и предположить, что в другой они произведут ее точно в соответствии со спецификацией. Обе стороны будут владеть калибровочным блоком или калибром.

Блоки настолько плоские и точные, что, если соединить два из них вместе, их почти невозможно разделить, потянув, и их придется раздвигать.

Важной особенностью калибровочных блоков является то, что они могут быть соединены вместе с очень небольшой погрешностью размеров. Блоки соединяются в процессе скольжения, называемом отжимом, в результате чего их ультраплоские поверхности сцепляются друг с другом.

Самый простой способ сделать это — стандартизировать измерения, инвариантные для Вселенной, например, масса стандартизирована по массе протона, длина стандартизирована по длине волны излучения, испускаемого конкретным электронным переходом на атомной орбитали (или, возможно, по планковской длине), а время стандартизовано для света, путешествующего в вакууме по стандарту длины (или, возможно, по планковскому времени), электрический заряд стандартизирован по заряду протона/электрона. Все остальное можно вывести из этих измерений.