Осуществимость электричества и внутреннего освещения с помощью технологий раннего средневековья в моей средневековой фэнтезийной вселенной? [дубликат]

ВОПРОСЫ Как можно было сделать электричество с помощью технологий раннего средневековья?

Может ли он производить достаточно электроэнергии, чтобы осветить всего несколько комнат в двухэтажном здании? Может целое здание?

Я ожидаю, что это будет работать локально, а не распространяться по всему городу, и будет редкой роскошью, эквивалентом символа статуса.

Если это невозможно и учитывая, что это из области фантастики, может ли чрезвычайно редкий «магический» минерал, эквивалентный сверхпроводнику при комнатной температуре, сделать непрерывное электричество жизнеспособным? Или, может быть, какой-то другой элемент, о существовании которого только теоретизируют физики нашей вселенной?

Как еще это может повлиять на технологии и культуру в мире, учитывая их доступность?

МОЙ МИР пережил апокалиптическую эпоху, когда самые передовые технологии были утеряны, а через несколько важных событий была открыта магия. Пришествие магических катаклизмов принесло редкие, «магические» и полезные ископаемые. Некоторые из них существуют в нашей Вселенной, существование которых только теоретически предполагается физиками. Пять тысяч лет спустя нынешняя эпоха эквивалентна раннему средневековью.

Я читал, что материалы для создания электричества в период раннего средневековья были доступны, но они не могли найти сколько-нибудь существенного применения.

Вот мои теории, основанные на легком чтении и (в основном) моем воображении. Все это, я считаю, было бы определенным следствием и ограничениями средневекового электричества.

Электрическое освещение как предмет роскоши Электроэнергия находилась бы в зачаточном состоянии, она не могла бы питать большие участки земли, но, возможно, несколько комнат в большом поместье. Такой подвиг считался бы роскошью, предназначенной только для элиты, и сам по себе был бы символом статуса. Таким образом, источник света с электрическим приводом будет находиться в местах общего пользования или спальнях, а свечи по-прежнему будут использоваться преимущественно.

Зависимость от текущей воды как источника энергии Это означает, что для электрического освещения в зданиях требуется река и водяная мельница. Можно ли обойти это с помощью чего-то вроде генератора водяного колеса внутри здания и сложной системы водопровода?

Требуются редкие и дорогие минералы

ПРИМЕЧАНИЕ . Я надеюсь, что эта технология не разрушит цивилизацию полностью и не вызовет безумный всплеск технического прогресса. По крайней мере, на данный момент предполагается, что мой мир имеет серьезные ограничения для любого прогресса в направлении индустриализации.

добро пожаловать. Я рекомендую этот связанный вопрос, который может вам помочь, поскольку римляне знали о паровых двигателях, но в основном считали их уловками worldbuilding.stackexchange.com/questions/98363/…
Есть ли в вашем мире еще понимание таких научных концепций, как электричество? Если бы такое простое освещение было бы вполне применимо в качестве предмета роскоши. Возможно, знания о том, как производить переменный ток, были утеряны, что не позволило ему изменить мир?
Включение понимания научной концепции электричества при потере некоторых других знаний может быть выполнимо. Я должен изучить это. Опять же, это поднимает проблему источника света. Согласно одному из ответов, о лампочках не может быть и речи.
Электричество можно вообразить, лампочки — нет.
@AlexP: Дуговые лампы в вакуумированных стеклянных цилиндрах должны быть возможны

Ответы (2)

Давайте сначала избавимся от магии

Магия позволяет вам делать что угодно, если только вы не разработали магическую систему с ограничениями. Поэтому, конечно, всегда можно решить проблему с помощью магии.

Лампочка зависит от множества технологий

Люди, впервые посетившие сайт (кстати, добро пожаловать!), еще не осознали тот факт, что технология — это пирамида. Мы стоим на вершине, и пирамида представляет собой бесчисленное количество людей, идей, инноваций и работы, связанной с раскрытием новых технологий.

Простая лампочка — отличный пример. С моей головы вам нужно:

  • Изготовление стекла (желательно тонкое, но не обязательно).
  • Производство нити
  • Изоляторы (минимум керамика, максимум пластик)
  • Возможность создать вакуум (внутри лампочки, а то она очень быстро перегорает), вот это огромная проблема
  • Возможность создания очень тонкого провода с очень тонкой изоляцией (нужен для обмоток генератора)
  • Магниты (также для генераторов) определенной формы, размера и мощности.
  • Прерыватели (люди всегда забывают о прерывателях, но они обязательны, иначе вы сожжете свои генераторы)
  • Регуляторы скорости (если только вы не возражаете против мерцания света, перегоревших лампочек и включения лишь нескольких лампочек на генератор)
  • Выпрямители напряжения (ах, теперь вам нужно знать о диодах, а это означает основы физики полупроводников...)

И многое другое (многое другое).

Итак, главный вопрос в том, что знают ваши люди?

Теперь это ваша история, так что вы можете объяснить все это как уже существовавшую технологию, но для этого все еще требуются люди со средневековым пониманием физики, чтобы понять современную электростанцию ​​(маловероятно до невероятности). Конечно, если бы современная электростанция была более технологичной, чем сегодняшняя, и полностью автономной, то это всего лишь вопрос подключения провода к выходу... и не убиться... и синхронизировать сотни тысяч выходное напряжение с (например) лампочкой на 110 В в руке.

Вы видите проблему? Эта простая лампочка представляет собой огромное количество знаний и практического опыта. Жанр стимпанк посвящен идее баланса концепций будущего и прошлого, но вы можете сделать не так много.

В конце концов, нет, не слишком правдоподобно, чтобы в средневековом обществе были лампочки. Нет, если только мы не говорим об автономных световых панелях от какой-то технологии будущего, которые люди случайно находят и вешают на стену и не требуют источника питания или проводов.

И если бы у ваших людей были научные знания, чтобы понять электричество, они не были бы средневековым обществом. Очень трудно поверить, что в культуре может быть электричество, а не порох (основная химия, необходимая для электричества...).

Полагаю, я хотел найти способ включить в свой мир несколько заново открытых технологий, существовавших до апокалипсиса. Открыт заново, хотя и не до конца понят. Некоторые знания известны, а некоторые потеряны. Вроде того, как можно стать «дедушкой» в электрике, никогда не читая методички (не говоря уже о том, чтобы не уметь читать, что я видел сам там, где живу). Хотя, возможно, мне просто придется пойти по волшебному пути для этого.
Или использовать Магию Кларка (любая достаточно продвинутая технология неотличима от магии). Это было сделано в книгах Роберта Джордана « Колесо времени », где персонажи истории время от времени находили ультрасовременные технологии. Самыми распространенными были самонесущие световые панели. Является ли это магией фэнтези или магией Кларка, зависит от того, как вы это объясните.
Выпрямители не нужны; Лампы накаливания прекрасно работают от переменного тока.
@AlexP, правда, но тогда вам нужны ограничители напряжения, частотные фильтры и целый беспорядок других вещей, чтобы обеспечить стандартизацию и плавность питания от нескольких генераторов. Были причины, по которым Эдисон и Тесла ссорились. У каждого решения (постоянного или переменного тока) есть свои плюсы и минусы. У каждого есть свои технические зависимости. Я просто выдумывал список вещей из головы, чтобы подчеркнуть свою точку зрения, не желая так глубоко вдаваться в кровавые подробности.
@nzaman, в средневековой обстановке? Вы бы сожгли это место дотла.
@JBH: Почему? Он будет заключен в герметичный вакуумный стеклянный контейнер. Вероятнее всего: а) электроды сгорят через неделю, б) ток не достаточен для работы; так что это будет в лучшем случае любопытство или демонстрация богатства.
@nzaman Игнорируя тот факт, что в тот момент, когда они вам понадобятся в герметичном контейнере, вы вышли далеко за рамки средневековых технологий, большинство дуговых ламп не удерживаются из-за выделяемого ими тепла. Проблема, конечно, в жаре. Содержится или нет. Иногда ломаются лампочки. Когда это происходит с нитями накала, они мгновенно сгорают благодаря кислороду, но дуги просто продолжают гореть (с гораздо большей теплотой, чем нити накаливания), так что моя тревога о том, чтобы сжечь город дотла, остается.
@JBH: Герметичность достаточно легко достичь, воск и пробка подойдут достаточно хорошо. Что касается перегрева и перегорания, электроды, вероятно, будут сделаны из графита, как лампа Дэви, и они просто сгорят, когда попадет воздух, тем самым разорвав дугу. Помните, дуговые лампы существуют уже почти 200 лет, по сравнению с лампами накаливания 100 лет. До сих пор остается вопрос, способно ли средневековое общество генерировать достаточный ток.
@nzaman, прошу прощения, я не имел в виду воздухонепроницаемость. Я имел в виду вакуум. Пока есть кислород для горения, дуга будет его использовать. Теперь стекло должно быть высокотермостойким. (Даже выше, чем это должно было бы быть, если бы был вакуум). Технология электричества выходит за рамки средневековых возможностей, как и технология стекла (действительно, если только оно не очень толстое, я ожидаю, что оно не под силу даже для освещения накаливания).
@JBH: Добавьте немного белого фосфора под воду непосредственно перед тем, как запечатать его, чтобы выжечь кислород. Несколько капель воды останутся внутри стакана, но они не должны влиять на схему. Средневековое стекло должно было быть чрезвычайно толстым по современным меркам, так как оно было бы полно пузырьков воздуха, которые ослабляли структуру. Точно так же электроды были бы из нечистого графита и прослужили бы очень короткое время. Ток будет низким и нестабильным, так что все, что у вас будет, это тусклый мерцающий свет внутри толстого стекла, едва ярче фонарика, так как стекло не будет прозрачным.
@nzaman, откуда средневековое общество могло это сделать? То, что нам кажется элементарной химией, для них магия.
Метод проб и ошибок, вот как достигается весь прогресс. У них есть материалы; доступна технология соединения их вместе для получения работающей лампы. Все, что нужно, это кто-то, кто скажет: "Интересно, что произойдет, если..." И электричество, которое я понятия не имею, как они собираются получить.

В то время как электричество в целом находится в рамках средневековых технологий, любые практические решения по освещению находятся за его пределами.

Во-первых, проблема с лампочкой. Об «энергосберегающих» светодиодных или люминесцентных лампах не может быть и речи. Более традиционные лампы накаливания легче производить, однако их длительный успех зависит от трех технологий начала XX века:

  • Вольфрамовая нить
  • Заполнение инертным газом
  • Тонкая, прочная стеклянная колба

Любой из этих трех было бы трудно достичь на доиндустриальном уровне. Вы все еще можете сделать лампочку без них, но лампочки до Эдисона были общеизвестно непрактичными и ненадежными.

Второй большой проблемой является производство электроэнергии. Вполне возможно построить электрические батареи с использованием средневековых технологий. Однако батареи не могут производить достаточно электроэнергии для работы даже одной лампочки Эдисона в течение практического времени, а энергопотребление еще хуже для лампочек до Эдисона. Это не большая проблема, если мы можем запустить динамо - но, увы, кажется, что динамо также недосягаемо для средневековых технологий. Динамо использует катушки изолированного провода . Производство большого количества однородной медной катушки было невозможно до появления промышленных времен, даже без изоляции.

Конечно, можно отмахнуться от проблем и сказать, что есть гениальный изобретатель, освоивший среди прочих изобретений производство медной и вольфрамовой проволоки, но тогда было бы сложно сохранить весь сеттинг подлинно средневековым.

Эта доиндустриальная отсылка и есть проблема. Никаких машин. Все делается вручную. Если бы у вас были машины, вы бы не были средневековьем.