Уменьшение людей и предметов — какая физика могла это осуществить?

Популярная научная фантастика полна примеров уменьшения людей и предметов до размеров насекомых или даже меньше.

Предположим, что все сжалось. Таким образом, животное все равно будет содержать такое же количество клеток в своем теле. Кроме того, каждый атом и молекула будут уменьшаться.

Предположение: Физика продвинулась достаточно далеко, чтобы иметь возможность производить стабильные локальные изменения фундаментальных сил и/или локальные изменения космологических констант.

Вопрос: Какие локальные изменения сил и/или констант необходимо произвести, чтобы вызвать усадку?

Под «сжатием атомов» вы имеете в виду повсеместное уменьшение субатомных расстояний?
Вы бы говорили о сокращении длины волны избрания, чтобы оно резонировало на орбитах ближе к ядру атома. Однако уменьшение длины волны требует увеличения энергии, чтобы электроны с большей вероятностью убежали. Кому-то с серьезными математическими способностями нужно посчитать
Помимо уменьшения атома за счет сближения электронов, есть ли какой-либо ответ, заключающийся в том, чтобы заставить электроны меньше отталкиваться друг от друга (меньшее расстояние, а не сила), чтобы атомы могли приближаться друг к другу ближе, прежде чем они «заперты» друг против друга?
Одну из версий того, что это могло бы быть, можно найти в рассказе Филипа Лэтэма «Эффект Кси», где все сжимается.

Ответы (3)

Единственный известный мне научно обоснованный подход — это расширение пространства. Мы знаем, что пространство расширяется во всех направлениях со скоростью, практически незаметной для человека. Если бы ученые смогли определить, как это происходит, они могли бы обратить этот процесс вспять локально. Такое сжатие будет взаимодействовать с миром, как смотреть через линзу. Если бы у вас была сетка из квадратов по 1 м с каждой стороны, пересекающихся под прямым углом, и она проходила бы через эту область, это выглядело бы снаружи, поскольку в этом кармане пространства больше квадратов сетки, чем в окружающей области.

Этот противоречивый результат возникает потому, что в то время как пространство расширяется, законы физики, управляющие молекулярными силами, не расширяются. Закон Хаббла показывает, что пространство расширяется со скоростью около 72 км/с/Мпк. Это означает, что два объекта, расстояние между которыми составляет 1 мегапарсек, обнаруживают, что расширение пространства увеличивает расстояние между ними на 72 км/с. Можно использовать эти числа, чтобы определить, что Нью-Йорк и Лос-Анджелес разделяются со скоростью 300 мкм в год из-за этих эффектов, но это будет не совсем точно. Точнее было бы назвать точки в пространстве, где в данный момент находятся Нью-Йорк и Лос-Анджелес.расходятся с такой скоростью. Фактические физические города не остаются в этих точках; они двигаются. Расстояние между ними регулируется молекулярными силами внутри Земли. Эти сущности, состоящие из атомов и молекул, как бы оседают в расширяющемся пространстве, которое они населяют. Эффекты будут выглядеть так, как если бы молекулы разрывала очень слабая сила, но в ней преобладали бы межмолекулярные силы, которые мы знаем и любим сегодня.

Таким образом, вокруг ваших «уменьшившихся» существ могло просто локально сжаться пространство. Это приведет к тому, что локально будет больше видимого пространства, чем «должно быть», если вы предполагаете, что пространство плоское. Дальше они могли идти своим путем, потому что мы не изменили никаких законов физики. Мы просто изменили форму пространства.

Недостатком является то, что любые физические взаимодействия проходят через это поле. Если вам нужен момент «Дорогая, я уменьшил детей», когда гигантский муравей терроризирует героев, делайте это издалека. Пока муравей находится вне этого искажения, изнутри он будет выглядеть гигантским. Однако, если муравей попытается двигаться, чтобы атаковать героев, ему придется пройти через это сужающееся космическое поле, и к тому времени, когда он прибудет, чтобы откусить им головы, он будет казаться «правильным» размером для муравья.

В качестве дополнительного бонуса вы получите дополнительную галочку правдоподобности. В физике есть много неоспоримых эффектов, которые необратимы в глобальном масштабе, но которые легко обратить вспять локально. Марш энтропии, насколько нам известно , непреодолим во всем мире. Однако локально мы все время обращаем его вспять. Наш холодильник охлаждает вещи локально за счет глобального увеличения энтропии. Таким образом, по крайней мере правдоподобно, что расширение пространства, которое в настоящее время считается непрекращающимся, может быть локально обращено вспять, вызвав расширение где-то еще. Мы понятия не имеем, как это можно было сделать в настоящее время с помощью современной физики, но мы также не понимали, как работают тепловые насосы до середины 1700-х годов!

Равновесие сил, удерживающих нас такими, какие мы есть, очень тонкая и сложная. Маловероятно, что мы сможем производить частицы Пима, если только наши основы физики элементарных частиц каким-то образом не изменятся.

Чтобы заставить тело стать меньше за счет сил, действующих на молекулы, без изменения массы, вы либо добавляете давление — что может заставить их изменить форму или реагировать по-разному — либо вы снижаете температуру, что заставляет большинство веществ сжиматься. Но мы заморозили животных чуть выше абсолютного нуля, и если они не уменьшились настолько, чтобы соответствовать правилу прохлады, которое имплицитно требует этот вопрос.

Чтобы сделать отдельные атомы меньше, нам нужно увеличить константу электромагнитной силы , но та же самая сила также влияет на молекулярные связи, и это изменит всю химию таким образом, что мы вряд ли можем предсказать.

Единственный оставшийся вариант — изменить свойства пространства. Мы могли бы использовать двигатель Алькубьерре, чтобы тело казалось меньше, поскольку двигатель сжимает пространство-время. Но нам нужно, чтобы тело двигалось со скоростью, которая может показаться быстрее, чем с относительно нас и при соприкосновении с другим телом оба тела были бы уничтожены.

Так что нет, извините, это нежизнеспособно, как мы можем себе представить.

Диаметр ядра находится в пределах 1,7566 фм ( 1,7566 10 15   м ).

Диаметр атома колеблется от 0,1 до 0,5 нанометра ( 1 10 10   м к 5 10 10   м ).

Вы видите, что там много пустого места.

Вам просто нужно сделать орбитали электронов ближе к ядрам (или лучше переместить облако с более высокой вероятностью ближе к ядру), и вы избавитесь от большого количества пустого пространства, тем самым уменьшив размер любого объекта, на который вы наносите. эта особенность.