В обратном времени покоящиеся объекты падают вверх?

Направление гравитационной силы не изменится при обращении времени. Ваш объект почувствует силу, направленную вниз, как обычно.

Возможно, было бы проще представить, что у вас есть фильм об объекте, находящемся под действием гравитации. Бросьте мяч из состояния покоя на некоторое расстояние над полом. Вы увидите, как он движется вниз и ускоряется. Вы бы интерпретировали это как гравитационную силу, направленную вниз.

Затем, воспроизведя фильм в обратном порядке, вы увидите, как мяч движется вверх с уменьшающейся скоростью . Это наблюдение все еще согласуется с гравитационной силой, направленной вниз.

Нет никакой ошибки. Сами законы физики обратимы во времени, но решения не обязательно таковы. Таким образом, «поведение» самой Вселенной не проявляет симметрии относительно обращения времени, в первую очередь благодаря второму закону термодинамики. Второй закон касается поведения решений, сам по себе не является фундаментальным законом. В вашем конкретном примере объект «отталкивается», когда фильм движется назад, физическая причина не в том, что гравитация становится отталкивающей. Гравитация по-прежнему будет привлекательна. Причина, по которой объект движется обратно вверх, заключается в маловероятной возможности (согласно второму закону) того, что движение молекул на полу, воздухе и электромагнитное излучение случайно координируются, чтобы подтолкнуть объект вверх (обратное действие когда неупругий предмет падает на землю). То есть,

Подробнее см. здесь и здесь .

Одной из проблем, с которыми вы столкнетесь, является причинно-следственная связь.

Представьте, что у вас есть мяч, лежащий на земле.

Не зная, как он вел себя в прошлом, вы не можете однозначно определить следующий кадр вашей игры. Вы не можете сказать, должен ли мяч:

• двигаться вверх по вертикали.
• двигаться вверх в любом направлении.
• кататься по земле в любом направлении.
• ничего не делать.

Вы можете использовать его как часть своего игрового дизайна, чтобы решить, каким из вышеперечисленных он должен быть.

Обратите внимание, что если, например, вы решите, что мяч должен двигаться вверх со скоростью 40 мс^-1 в следующем кадре, то в последующих кадрах он должен сохранять свое направление и иметь положение/скорость, соответствующие ускорению (замедление в обратное время), так что через 1 с скорость мяча будет 40 - 9,81 = 30,19 мс^-1. Интегрируйте скорость для положения в каждом кадре.

Представьте себе цветочный горшок, стоящий на выступе. Ветер сдувает горшок с уступа, и он падает на землю. Когда он падает на землю, он разбивается на кучу осколков, поднимает пыль, издает звук, сотрясает землю, и осколки останавливаются.

Обращение во времени состоит в том, что несколько кусочков цветочного горшка лежат на земле. Внезапно облако пыли вместе с вибрациями в воздухе и земле сливаются под осколками горшка с таким точным временем, что осколки подбрасываются в воздух. По пути вверх они принимают правильную форму и соединяются холодной сваркой, образуя бесшовный горшок. Собранный горшок очерчивает дугу до выступа, где ветерок (дующий в противоположном направлении) мягко опускает его.

Это невероятно маловероятный сценарий, но полностью совместимый с законами физики (и необратимой гравитацией). Природа стрелы времени заключается в том, что крупномасштабные прямые процессы имеют тенденцию рассеивать энергию и увеличивать энтропию, в то время как «обратные» процессы включают маловероятные совпадения, которые концентрируют энергию и уменьшают энтропию. В конечном счете считается, что мы можем проследить это до того факта, что Вселенная сразу после Большого взрыва имела гораздо более низкую энтропию, чем теоретически могла бы иметь, и с тех пор она движется к более высокой равновесной энтропии.

Чтобы сделать такую ​​игру и придать ей смысл, вам придется использовать гораздо более простую физическую систему, чем все, с чем вы столкнетесь в земной атмосфере. Для теплорассеивающих систем законы термодинамики определяют направление времени: направление возрастания энтропии. Таким образом, объект, падающий на землю, рассеивает свою энергию, в основном в виде тепла. Вы никогда не увидите, как тепло спонтанно уходит из окружающей среды, чтобы поджечь объект обратно в воздух. С другой стороны, если бы объект не рассеивал свою энергию, он бы вечно отскакивал, и система выглядела бы точно так же, двигаясь вперед или назад во времени. Обратите внимание, что в обоих случаях гравитация по-прежнему направлена ​​вниз, как сказал BMS.

В обратном времени казалось бы, гравитация по-прежнему притягательна. Но быстрая импульсная сила, остановившая движение падающего предмета, вместо этого отправила бы его вверх с некоторой начальной скоростью, которая замедляется под действием гравитации.

В противном случае объект разгонялся бы из состояния покоя вдали от Земли. Я подозреваю, что все консервативные силовые поля остаются неизменными независимо от стрелы времени.

Пропорции, не зависящие от времени, не изменятся, когда время повернется вспять, пойдет вперед или назад или изменится каким-либо другим образом.

Все , что зависит от времени , будет работать в обратном направлении.

В целом мы можем сказать, что любое изменение любого свойства (вызывающее различие$\delta f(t)$за разницу во времени$\delta t$между "до"$t_{1}$и сейчас"$t_{2}$, то есть$\frac{\delta f(t)}{\delta t} \neq 0$) будет обратным. Как в кино, воспроизведенном задом наперед.

В Обратном Времени объекты испытают инверсию скоростей и ускорений. Вместо того, чтобы падающий мяч двигался к земле и набирал скорость, он удалялся от пола и терял скорость. Когда он вернется на место падения, его скорость должна быть равна 0.

Для этого поменяйте знак его скорости по вертикальной оси и примените постоянное ускорение антигравитации (-9,81 м/с2). Другие силы также должны быть инвертированы, так что пуля, летящая со скоростью 250 м/с вдоль оси x и ускоряющаяся со скоростью -2 м/с2, будет двигаться со скоростью -250 м/с (отрицательное значение означает противоположное направление) и ускоряться со скоростью 2 м/с2. . Пока он не вернулся к стволу пистолета.......

В физическом смысле ускорение по-прежнему было бы нисходящим (время возводится в квадрат ускорения, поэтому обращение времени не делает квадрат отрицательным), но на самом деле меняется второй закон термодинамики.

Вместо того, чтобы отталкиваться от стола, падать на землю и отскакивать последовательно все меньше и меньше, мяч отскакивал от земли, отскакивал все выше и выше и, наконец, приземлялся на стол.

Итак, в вашей игре делайте так, чтобы предметы спонтанно отрывались от земли и получали больше энергии каждый раз, когда они ударяются о землю, пока они не приземлятся на что-то более высокое.

Для ограниченного контекста ньютоновской механики я предоставлю вам недемонстративное понимание:

Если вы возьмете большинство задач по механике, найденных в учебнике (например, два тела, вращающиеся вокруг друг друга, и точечная планета, вращающаяся вокруг неподвижного тела большой массы, или масса, подвешенная на пружине, или колесо твердого тела, катящееся по поверхности (эта теоретически более сложен)) и учитывая начальные условия (положение и скорости всех задействованных масс) в момент времени t0 (скорости) и силы, которые дают уравнения движения, если вы решаете и находите единственное решение для движения вовлеченных органов, вы действительно можете сделать это, и это работает.

Возьмите время t1 > t0 и обратите внимание на «начальные условия» (мы называем их «конечными условиями»), инвертируйте знак скоростей конечных условий, но сохраните их положения, и если вы назовете это новыми «начальными условиями 2», если вы теперь будете решать те же самые силы с «начальными условиями 2» в качестве начальных входных данных, вы обнаружите, что единственным решением является фильм, воспроизведенный в обратном направлении от предыдущего найденного решения, и что в t0 фактически массы « "возврат" в те же места, а со скоростями изменился только знак.

Один из способов понять это состоит в том, что если вы «запишете на камеру» фильм исходного решения и воспроизведете его в обратном порядке, очень интуитивно понятно, что, сравнивая фильмы в соответствующие моменты: — Положения масс точно совпадают. -скорости имеют прямо противоположный знак. -Ускорение точно соответствует.

Потому что каждый раз, когда вы выводите, вы умножаете на знак минус, потому что время находится «не в том направлении». Скорости получают знак минус, а затем ускорение — это скорости с новым знаком минус, так что они должны быть одинаковыми.

Это означает, что если ускорение одинаково в один и тот же момент и положение одинаково, поскольку уравнения Ньютона обычно не зависят от скоростей (И КОГДА ОНИ ВСЕ ЭТО ОТВЕТ НЕДЕЙСТВИТЕЛЬНО, ЕСЛИ СИЛЫ ЗАВИСЯТ ОТ СКОРОСТИ, КАК трение о воздух, тогда будьте более осторожны), тогда уравнения Ньютона с тем же определением силы должны быть верны. Поэтому при разгадывании вы получаете именно обратный фильм.

Ваша логическая ошибка: вы путаете направление времени и направление энтропии.

Элементарные физические процессы могут быть обратимы во времени. Сложные процессы (почти!) необратимы в силу второго закона термодинамики.

Так что ваша игра должна быть про элементарные процессы. Также (упрощенные) модели могут быть обратимы во времени в вашей игре, например, модель солнечной системы.