Остановить время, ускорив его внутри пузыря

Как вы заметили, мир за пределами пузыря будет казаться темнее, намного темнее. То, что кажется видимым светом, на самом деле является очень, очень дальним инфракрасным (длина волны около 0,1 метра), и доступная энергия на этих длинах волн практически равна нулю.

Эффекты интерфейса делают его превосходным оружием убийства. Просто подойдите к пострадавшему и расположитесь так, чтобы только часть его тела находилась внутри пузыря. Часть внутри будет иметь «нормальный» метаболизм, но если сердце находится вне пузыря, кровообращения не будет, и ткань отомрет за считанные минуты. Просто стойте на месте субъективно полчаса, затем идите дальше. Последствия массивной гибели тканей будут чрезвычайно травмирующими для жертвы.

В качестве альтернативы, отойдите от жертвы и направьте фонарик туда, где, по вашему мнению, он находится, и держите его там некоторое время. Допустим, у вас есть 10-ваттный луч, и вы держите его 30 минут. Результатом (за пределами пузыря) будет импульс экстремального гамма-излучения мощностью 18 кДж (10 Вт x 60 x 30 секунд), направленный на цель.

Конечно, вам понадобятся баллоны SCUBA или что-то подобное, так как вы довольно быстро израсходуете кислород в вашем пузыре (субъективно). Вам также нужно будет придумать метод управления теплом. С одной стороны, вы фактически заключены в черное тело при температуре 0 К, которое высасывает из вас тепло и оставляет вас замороженным. Если, с другой стороны, вы утверждаете, что характеристики интерфейса обычно отражающие (так что вы не замерзнете), то вы не только не можете использовать фонарик, но и чем дольше вы работаете со своим пузырем, тем жарче вы станете, поскольку отдыхающий человек метаболизм составляет около 100 ватт, и это некуда девать.

Что ж, посмотрим, как будет работать такое поле. Уравнения Гамильтона

$$\frac{\mathrm d x_k}{\mathrm d t} = \frac{\partial H}{\partial p_k} \quad \frac{\mathrm d p_k}{\mathrm d t} = -\frac{\partial H}{\partial x_k}$$ Теперь мы хотим, чтобы поле влияло на скорость происходящих событий, поэтому естественным предположением было бы, что поле просто действует как фактор гамильтониана: $$H(x,p) = \exp(f(x,t)) H_0(x,p)$$ Здесь экспоненциальная функция в основном предназначена для того, чтобы время шло нормально, когда поле равно нулю. Однако это также гарантирует, что время не может пойти вспять.

Теперь для постоянного ненулевого поля вы просто получите скорость временного изменения, пропорциональную$\exp(f)$, поэтому, если поле положительное, дела идут быстрее, как и предполагалось.

Однако что же происходит в «пузырьковой стене», предполагающей наличие статического поля? Ну, здесь мы должны использовать правило произведения:

$$\begin{aligned} \frac{\mathrm d x_k}{\mathrm d t} &= \exp{f(x)}\frac{\partial H_0}{\partial p_k}\\ \frac{\mathrm d p_k}{\mathrm d t} &= -\exp(f(x))\frac{\partial H_0}{\partial x_k} - f'(x)\exp(f(x))H_0(x,p) \end{aligned}$$ Обратите внимание на дополнительный член во втором уравнении. Это дополнительная сила, пропорциональная производной поля и полному гамильтониану (который более или менее дает полную энергию). Предполагая, что энергия положительна, это означает, что это действует как дополнительная сила отталкивания . Заметим, что эта отталкивающая сила является дополнением к замедлению из-за локального фактора, и ее сила зависит от того, насколько быстро растет поле. Обратите внимание, что, поскольку кинетическая энергия пропорциональна массе, это также приводит к члену силы, пропорциональному массе, подобно гравитации. Однако любая потенциальная энергия привела бы к возникновению дополнительной силы, не зависящей от массы.

Давайте посмотрим на энергию, теперь также с полем, зависящим от времени:

$$\frac{\mathrm dE}{dt} = \frac{\partial H}{\partial t} = \exp(f(x,t))\frac{\partial H}{\partial t} + \frac{\partial f}{\partial t}\exp(f(x,t))H_0(x,p)$$ Таким образом, изменение энергии происходит только с изменением поля и пропорционально ему; это вполне можно объяснить тем, что энергия уходит в поле (из которого я включил только эффект). Пока поле остается постоянным, энергия сохраняется.

По сути, внешний мир будет выглядеть более холодным, чем можно было бы ожидать из-за замедления, так как дополнительная сила заберет больше энергии у входящих частиц; с другой стороны, вылетающие частицы получат дополнительный импульс, поэтому для внешнего мира вы будет горячее, чем ожидалось от ускорения.

В самом деле, при достаточно малой пограничной зоне (и соответствующем быстром появлении поля) граница могла бы действовать даже как стена для всех частиц с нормальной скоростью, приходящих извне.

В рассказе Ларри Нивена 1975 года было несколько примечательных побочных эффектов, которые детектив использовал в качестве подсказки, чтобы выяснить, что это было использовано. Помимо логистики потребности в еде, воде и лекарствах в течение длительного времени по сравнению с внешним миром, пользователю приходилось сидеть в темноте, потому что фонарик внутри пузыря становился мощным оружием, видимым снаружи, и поджигал обои (и представлен в качестве нового неизвестного оружия для ME ).

Поля стазиса были основным продуктом работы Нивена в тот период, поэтому читайте вселенную « Известное пространство » и другие, написанные в течение нескольких лет, чтобы получить больше идей.

Есть один эффект, вытекающий непосредственно из специальной теории относительности. Удивительно, что никто этого не заметил. Это основано на том факте, что скорость света всегда будет постоянной во всех системах отсчета.

Если время внутри пузыря «быстрого времени» проходит в 100 000 раз больше, чем во внешнем мире, и поскольку скорость света внутри пузыря должна быть постоянной, то длина пузыря должна увеличиться в 100 000 раз. Это обратное сокращение длины Лоренца-Фитцджеральда. Фактически это расширение длины.

Например, если «быстровременный» пузырь имеет диаметр в два метра в своей системе отсчета, то из-за увеличения длины его размер увеличится до двухсот километров в системе отсчета внешнего мира.

Это говорит о том, что кто-то внутри пузыря «быстрого времени» не может проникнуть в художественные галереи и музеи, чтобы украсть их сокровища. Как, например, в научно-фантастическом рассказе Артура Кларка «Все время мира». Любого быстро движущегося гиганта можно легко обнаружить и так же легко остановить с помощью нескольких фонариков.

Конечно, у Flash была бы та же проблема. Какая жалость. Мне больше понравился Флэш как хороший пример супергероя с единственной сверхспособностью, который должен использовать ее на полную катушку.

Для меня самым большим беспокойством, помимо уже упомянутых, является теплопередача. Тепловая энергия фактически представляет собой кинетическую энергию, принадлежащую отдельным молекулам, которая пропорциональна квадрату скорости молекулы. Внутри пузыря средняя скорость молекулы в 100 000 раз выше; поэтому средняя кинетическая энергия увеличивается в несколько раз.$10^{10}$, или десять миллиардов.

Человеческое тело работает примерно в$310$Кельвин. В увеличенном масштабе — и принимая во внимание, что нам не нужно учитывать теплоту парообразования или другие фазовые переходы — из-за пределов пузыря индивидуум внутри может казаться выше трех триллионов Кельвинов . Для сравнения, ядро ​​Солнца меньше тридцати миллионов Кельвинов, а его поверхность всего шесть тысяч. Стоять рядом с человеком внутри такого пузыря было бы все равно, что стоять внутри ста тысяч солнц . Теплопередача будет практически мгновенной и катастрофической. Средний человек$62$килограммов и имеет удельную теплоемкость$3470$Дж/кгС; три триллиона Кельвина означает, что в теле человека содержится около$6.5 \cdot 10^{17}$Джоули энергии. Передача всей этой энергии составила бы примерно выходную энергию$150$ядерное оружие мощностью мегатонн, в три раза превышающее мощность самого большого ядерного заряда, когда-либо взорванного.

Мне кажется, что объем внутри пузыря быстро стал бы почти вакуумным, если бы граница как-то активно не поддерживала давление. Если молекулы воздуха снаружи пузыря фактически движутся в 100 000 раз медленнее, чем внутри, то молекулы воздуха будут выходить из пузыря в 100 000 раз чаще, чем входить в него. Это приведет к тому, что эффективное «давление воздуха» снаружи пузыря будет в 100 000 раз меньше, чем внутри.

Если бы граница каким-то образом активно обменивалась воздухом с внешней средой со скоростью, необходимой для имитации бриза со скоростью 1 км/ч, за пределами пузыря был бы ветер со скоростью 100 000 км/ч. Ураган категории 5 имеет скорость 251 км/ч, так что это вызовет сильный ветер (и, вероятно, жару).

Я полагаю, что решением было бы сделать границу непроницаемой для воздуха и заставить любую молекулу, которая вступает в контакт с границей, просто смещаться в противоположную сторону. Но тогда как пользователь вообще взаимодействует со своим окружением? Молекулярный белый список?

Хорошая идея. Я предполагаю, что идея частично исходит от «Помпонов» из какой-то другой книги, которые работают наоборот (останавливая время внутри).

Вы можете использовать это, если вам нужно решить сложную проблему => заключить себя в пузырь с самым быстрым компьютером или чем-то еще (и некоторым источником энергии и все такое), и тщательно все обдумать. Тогда вы можете выйти на секунду позже и решить то, что кому-то другому потребовалось бы решить дюжину лет.

Однако это создает проблему: вам нужно брать все с собой, и вы не можете избавиться от вещей. Это означает энергию (для света, компьютера или чего угодно), пищу и т. д.; нет смысла входить в пузырь, если вы не хотите чего-то там достичь.

Как вы говорите, граница составляет несколько сантиметров, и вещи могут ее пересечь - я думаю, вы имеете в виду, что граница состоит исключительно из эффекта времени; в противном случае нет границ, которые будут удерживать вещи внутри или снаружи. Это сделало бы его абсурдно сложным. Если вы проденете сквозь него руку, часть вашего тела внутри превратится в скелет и превратится в пыль задолго до того, как туда войдет остальное (не прибегая к какой-либо настоящей науке, просто исходя из заявленного временного эффекта). Таким образом, у вас будет способ позволить пузырю появиться вокруг вас в одно мгновение (или, по крайней мере, с одинаковой скоростью для всего объема).

Для сравнения: упомянутый «Боббл» (от Вернора Винджа) работает, заключая сферический объем в металлическую/блестящую границу; аккуратно все прорезал. Граница совершенно непроницаема для чего бы то ни было — никакие инструменты не могут ее поцарапать, никакое количество энергии не может на нее как-либо воздействовать, свет прекрасно отражает и т. д.

Внутри время останавливается. В заданное время помпон исчезает (через мгновение), и время снова течет нормально. Он просто «работает», побочных эффектов нет. Это абсурдно изящное решение проблемы путешествия во времени — по крайней мере, в одном направлении (правильном :)). Он используется для отличного эффекта повествования, позволяя людям и предметам (ракетам :-)) пропускать события в реальном мире. Позже он даже строит из них работающий космический корабль, легко увидеть, как.

Я считаю, что вы можете заставить его работать именно так, если вы избавитесь от своей «толстой» границы и замените ее бесконечно тонкой, абсолютно непреодолимой с обеих сторон. Вам не нужно ничего объяснять (если только вы не хотите сделать техническое объяснение того, как это работает, основной частью вашей истории) и извлечь из этого массу материала. Просто это немного менее практично, так как все «интересное» происходит внутри пузыря и, следовательно, в очень ограниченном пространстве. У вас нет никакой внешней выгоды от того, что вы что-то пузырите (в отличие от заморозки).

Есть чертовски хороший мини-сериал под названием «Потерянная комната» , в котором фигурирует устройство (Расческа), останавливающее время для пользователя. У него было несколько очень интересных и уникальных правил:

• Человек, использующий устройство, не мог ни с чем взаимодействовать. Все остальное в мире было заперто на месте — он не мог ничего взять или открыть дверь.
• Импульс сохранился. Если пользователь бежал, когда он использовал Гребень, и если он не начал бежать снова, в том же направлении и с той же скоростью, когда время снова запустилось, он бы качнулся в том же направлении, в котором двигался до его использования.
• Свет вел себя очень странно (все выглядело размытым и серым), а звука не было.

Я всегда думал, что это аккуратный взгляд на очень часто используемую концепцию.