Что происходит с воздухом в помещении, когда вещи транспортируются или копируются?

Исзи

Что происходит с воздухом в помещении, когда вещи транспортируются или копируются?

Короче говоря, фундаментальный закон физики состоит в том, что две вещи не могут существовать в одном и том же пространстве в одно и то же время. Это легко продемонстрировать, бросив относительно большую массу, например макаронные изделия, в емкость с водой, например кастрюлю. Уровень воды поднимется, поскольку он «освободит место» для макарон, и переполнится, если вы положили слишком много того или иного. И наоборот, если бы вы зачерпнули всю лапшу (при условии, что у вас есть способ зачерпнуть только лапшу, вообще не беря с собой воду), вы бы увидели, как вода опустилась до своего первоначального уровня (или ниже, если она была переполнен ранее).

Принимая это во внимание, я вижу проблему с транспортерной технологией, решение которой я не уверен, что когда-либо видел: что происходит с воздухом, окружающим точку отправления транспортного субъекта или занимающим место назначения?

Транспортер должен иметь какие-то средства компенсации смещения, иначе каждое перемещение теоретически должно сопровождаться громким хлопком на каждом конце - в начале, когда воздух схлопывается, чтобы заполнить оставшийся вакуум, и в пункте назначения, когда относительно большое объем воздуха вытесняется, чтобы освободить место для предмета. Этот эффект должен быть еще более выраженным и, возможно, даже опасным в закрытых средах, таких как космический корабль, где воздуху действительно некуда деваться.

Одним из вариантов может быть обмен воздухом (или другим веществом, таким как пыль или капли дождя) в пункте назначения на вещество субъекта во время его транспортировки. Однако этого не видно, поскольку мы часто замечаем, как небольшие порции пыльных бурь или ливней падают на площадку транспортера, когда людей перевозят в неблагоприятные погодные условия. Представьте, что уборка входит в обязанности начальника транспортной службы.

Другим вариантом может быть обработка материи из места назначения через репликатор, чтобы она соответствовала тому же объему воздуха в источнике. Однако это была бы довольно сложная операция, и она могла бы привести к задержке, слишком большой, чтобы быть приемлемой по законам физики.

Если подумать, эта же (или похожая) проблема должна коснуться и технологии репликаторов и голодеков. Было ли что-то из этого когда-либо рассмотрено канонически, будь то в эпизоде ​​​​« Звездного пути» или в технических руководствах?

битовая маска

Ваше первое предложение верно лишь частично и относится к фермионам. "Вещи" немного расплывчаты. Например, фотоны могут проходить сквозь друг друга и могут , так сказать, занимать одно и то же пространство.

Исзи

@bitmask Конечно, но в конце концов мы говорим об обычном старом твердом (или жидком, или газообразном) веществе для этого случая. Вещи должны двигаться.

битовая маска

@Iszi: Конечно, я просто умница. :)

Горчестофер Х

Я верю в знания «Звездного пути», «транспортируемый» материал каким-то образом собирается из атомов в целевом месте. Это просто переделка того, что уже есть. Так вот, вытесняя воздух, воздух просто перемещается куда-то еще. Учтите, что воздух легко сжимается хотя бы до малых градусов.

Исзи

@GorchestopherH Если он использует атомы в целевом месте, то ситуация смещения все равно возникает - только немного наоборот. Поскольку частицы воздуха меньше и гораздо менее плотны, чем твердая масса, для повторной сборки транспортируемого объекта потребуется гораздо больший объем воздуха, чем займет сам объект. И на исходном сайте все еще есть проблема, указанная выше.

Исзи

На самом деле, этот случай может быть даже хуже для перевозимого человека. Потому что тогда они на мгновение оказались бы в пространстве, окруженном вакуумом. Они задыхались от первого вдоха, а затем морщились от боли (если не хуже), когда атомы окружающего воздуха (за пределами вакуумного кармана) наконец врезались в их тела.

Исзи

Узнайте здесь, почему внезапный вакуум может быть довольно опасным.

Таддеус Хауз

Действительно ли мы предполагаем, что вид, который может перемещать материю из одного места в другое, не имеет средств, обеспечивающих невозможность компенсации раздражающих внезапных вакуумов во время переноса? Возможно, накопление энергии для переноса подготавливает принимающую область, перемещая заблудшие молекулы в сторону, смещая их по фазе или просто удерживая их неподвижно до тех пор, пока транспорт не завершится. Масштабы технологии просто превосходят характер проблемы. Транспортер — одна из самых передовых технологий в Сан-Франциско. Я думаю, что они могут справиться с неправильным воздухом/вакуумом/другой окружающей средой.

Горчестофер Х

@Iszi Почему это должно быть «мгновенно». Если аранжировка занимает, скажем... секунду, то это уже не проблема.

Спутник греха

Материализация и дематериализация требуют времени. Так что попсы не будет..

Исзи

Здесь много хороших теорий. Если оставить в стороне предположения, мне действительно интересно посмотреть, есть ли в этом что-то каноническое.

Изката

@GorchestopherH Я совершенно уверен , что материалы с целевого сайта не используются.

Горчестофер Х

@Izkata Вероятно, ты прав. При транспортировке он, вероятно, делает что-то вроде преобразования материи в фотоны, а затем превращает фотоны в материю, материю в собранную материю. Что касается репликации, она должна использовать локальную материю. Хотя я не эксперт.

Изката

@GorchestopherH В эпоху ЛОР у них были белковые секвенаторы с ограниченными возможностями (именно поэтому у них был повар). Я думаю, что термин «ресеквенатор материи» появился в TNG или в кардассианских репликаторах в DS9, но не могу точно вспомнить. Что касается VOY, репликаторы, похоже, использовали своего рода преобразование энергии в материю.

Андрес Ф.

@Gorchestoper Что!? Собраны из материи в целевом месте?? Вы хотите сказать, что транспортер убивает объект, а затем создает клон в нужном месте? Может ли транспортер не уничтожить оригинал, оставив две копии? Должен ли оригинал быть выполнен в таком случае?

Горчестофер Х

@АндресФ. en.memory-alpha.org/wiki/Transporter Согласно Alpha Memory, он не использует материю, которую просто находит, а отправляет разобранное в поток субатомных частиц. Он сканирует местонахождение всех этих частиц, разрывает их на части и каким-то образом отправляет в поток. Затем они снова собираются в пункте назначения. Теоретически у вас должна быть возможность дублировать людей, а люди могут потеряться в буфере частиц. Транспортеры - моя наименее любимая вещь, потому что да, технически они "убивают" вас и делают снова.

Горчестофер Х

Читая статью, я понимаю, что если у нас когда-либо и будет несколько прорывов в астрофизике, технология транспортеров, вероятно, будет самой далекой технологией «Звездного пути» от нашего понимания.

Андрес Ф.

@GorchestopherH Хе-хе, круто. Я просто пошутил. Телепорт-как-машина-убийца — распространенный троп научной фантастики ;)

Невидимый триэдр

Технически, это вопрос физики «Звездного пути», и поэтому его следует перенести в другое место. Однако некоторые авторы, не относящиеся к Trek SF, уже задумывались над этим вопросом, и вопрос можно было бы переформулировать, чтобы сделать его вопросом научной фантастики, например: «Кто-нибудь из авторов удовлетворительно объяснил, что происходит с вытесняемым воздухом во время массовых перевозок?»

Изката

Во-первых, на полную дематериализацию транспорту требуется 2-3 секунды, а на материализацию еще несколько. В противном случае мы бы не увидели, как экипаж появляется или исчезает во время светящихся частей.

Во-вторых, есть цитата из «Звездного пути: Энтерпрайз 1x04», « Странный новый мир » :

Рид: "Есть проблема, сэр. В потоке материи есть примеси. Фазовый дискриминатор не может изолировать обломки... Рид в лазарет - неотложная медицинская помощь."

Член экипажа «Энтерпрайза» с вонзившимися в кожу листьями, камнями и палками.

Итак, объяснение, основанное на этих двух точках данных?

  • В точке выхода луча дематериализация занимает достаточно много времени, чтобы на самом деле не создавался вакуум. Представьте себе сдувающийся воздушный шар.
  • В точке входа луча рематериализация просто отбрасывает атмосферу.
  • В точках входа и выхода луча такой легкий ветерок (половина ширины тела за 2 секунды), вероятно, даже не почувствуется кем-то на расстоянии ярда / метра.
    • Даже если бы это было так, мы могли бы даже сказать, что транспортер собирает транспортные средства таким образом, что ветер направляется вверх. Впрочем, это всего лишь догадка.

То же самое должно относиться и к репликаторам — когда они отображаются на экране, они показывают период времени материализации, точно так же, как повторная материализация транспортера.

Насчет голодеков я не уверен, но нет причин заполнять голограмму изнутри. Они могут быть толщиной с бумагу — в этом случае смещения почти нет!

Мэтт

Я знаю, что это очень-очень старо, но стоит отметить, что в TOS есть много мгновенных переносов пришельцами, и все они издают звук «бам-бам». Мгновенный перенос издает звук, очень похожий на хлопок, что подтверждает ваш ответ. Более низкая скорость, кажется, отталкивает воздух в сторону, поэтому нет внезапного шума.

Гипносифл

Может ли отталкивание атмосферы быть одной из функций «кольцевой удерживающей балки» (ACB), упомянутой в Техническом руководстве TNG? На стр. 103 говорится, что после дематериализации транспортер «передаст поток материи в кольцевом удерживающем луче к месту назначения», а временная шкала на с. 107 указывает на то, что ACB передается в целевые координаты и должен достичь полной мощности, прежде чем система инициирует «передачу потока материи через ACB». На стр. 108 также упоминается, что если ACB отключен, «транспортный предмет будет формироваться случайным образом», как «диссоциированные газы».

Изката

@Hypnosifl Возможно, но это больше похоже на направление к месту назначения, а не на управление самим пунктом назначения ( например, цель лазера в этом оружии )

Танго

Короткий ответ

Частицы воздуха будут перемещаться в сторону по мере того, как строится новое тело.

Полный ответ

Я потратил много времени, и я имею в виду ДОЛГОЕ время, обдумывая это и просматривая информацию в « Звездном пути: Техническое руководство для сценаристов следующего поколения», издание четвертого сезона . И я продолжаю возвращаться к пунктам, которые я поднял в другом вопросе. Хотя это обеспечивает поддержку, это не полный ответ. Я собираюсь включить некоторые из этих ответов здесь в качестве объяснения.

Я обращусь к своему источнику, который я цитировал здесь ранее, « Звездный путь: Техническое руководство для сценаристов следующего поколения», издание четвертого сезона . Это было отправлено мне напрямую в питч-пакете сценарным супервайзером ST:TNG Лолитой Фатьо, когда меня пригласили представить продюсерам идеи сюжета. Это одно из руководств для сценаристов, разосланное тем, кто будет писать для сериала, и в некотором смысле оно выходит за рамки канона, потому что определяет канон. Другими словами, он сообщает сценаристам, что они могут и чего не могут делать на экране.

На странице 28, в разделе «Перевозчик — раз и навсегда » :

... Поток молекул, считываемых подушечками, направляется в буфер шаблонов, большой цилиндрический резервуар, окруженный сверхпроводящими электромагнитными катушками. Именно здесь объект, который нужно транспортировать, хранится на мгновение перед фактическим излучением от корабля (или даже внутри корабля). Именно буфер шаблонов и связанные с ним подсистемы были улучшены больше всего за последние полвека. Пока настоящие молекулы объекта удерживаются во вращающейся магнитной суспензии (за восемь минут до деградации), последовательность построения объекта может быть прочитана, записана в память компьютера (в некоторых случаях) и воспроизведена. Однако существуют пределы сложности объекта, и здесь потенциальная «чудо-машина» все еще ускользает.

Транспортер не может производить рабочие дубликаты живых тканей или систем органов.

Причина этого в том, что обычная транспортировка включает в себя обработку невероятно огромного количества информации, необходимой для «разборки» и «сборки» человека или другой формы жизни. Чтобы что-то транспортировать, система должна сканировать, обрабатывать и передавать эту информацию о шаблонах. Это аналогично телевизору, который служит каналом для огромного количества визуальной информации в обычной телевизионной передаче.

(Примечание: это было написано, когда все телевидение было еще аналоговым, а DVD-диски еще не были выпущены — и помните, что мы могли передавать телевизионные сигналы до того, как смогли записать их на пленку и сохранить.)

Продолжая цитату из того же отрывка:

А вот хранить эту информацию — другое дело. В нашей аналогии это было бы похоже на сравнение телевизора (который не может сохранять изображение) с видеомагнитофоном, который может хранить запись телевизионной программы с относительно низким разрешением. Для того, чтобы сохранить закономерности для человека, нужно было бы записать не только все атомные и молекулярные конфигурации, но и все квантовые и энергетические состояния всех электронных оболочек и броуновские движения каждой субатомной частицы каждой частицы. атом. Хотя мы не можем хранить всю эту невероятно сложную информацию, мы можем использовать ее, поскольку она обрабатывается в режиме реального времени.

Таким образом, информация и материя, взятые из оригинала и необходимые для восстановления дубликата, берутся из оригинала по мере его разборки, а затем помещаются в «поток». (Я считаю это расплывчатым термином, поскольку все это, материя и энергия, проходит через буферы шаблонов и через реальный поток, ограниченный кольцевым удерживающим лучом, или АВМ.) Мы можем пропустить все шаги и сказать, что поток идет от оригинал, через кучу всего, к новой версии, где бы она ни была. И, оказавшись там, он собирается, частица за частицей, на новом месте.

Теперь мы знаем, что даже твердая материя — это в основном пустое пространство. Так что было бы нетрудно каждый раз, когда частица помещается на место, использовать какую-то силу, чтобы оттолкнуть любую на пути. Хотя никогда не говорилось, что это делается, этот процесс берет реальную частицу и помещает ее в новое место, затем помещает еще одну молекулу и еще одну. Поскольку молекулы не проходят через какое-то преобразование энергии в материю или что-то еще, а являются просто молекулами, если что-то сделать с материей в этой области, мы увидим какой-то взрыв из энергии. (Любые частицы будут разделены, объединены или иным образом смешаны на субмолекулярном или субатомном уровне.)

Таким образом, молекулы воздуха, по существу, должны быть отодвинуты в сторону для построения твердой (или жидкой) формы из молекул, вытекающих из АКБ.

Это также объясняет, почему кто-то может частично материализоваться в переборке или что-то в этом роде. Даже в камне есть пространство между молекулами. Я не помню, видели ли мы человека или объект, который материализовался в другом объекте, но я, кажется, припоминаю, это выглядело так, как будто две части просто слились воедино, одна вышла из другой.

Если бы что-то было сделано, например, «уничтожение» частиц, которые были там, мы бы увидели признаки либо взрывов, либо значительного излучения, что сделало бы использование транспортера слишком опасным.

Изката

I don't remember if we've seen a person or object that materialized in another object, but I seem to recall, it looked like the two parts were just melded together, with one coming out of the other.- Да, это то, что изображено на картинке в моем ответе. Это камни, листья, ветки и т. д., торчащие из кожи члена экипажа. Это был ЛОР, а не ТНГ.

Танго

Я рад, что ты тоже это помнишь. Я помню, как это происходило, но не могу вспомнить конкретный случай или серию. Что касается изображения в ENT, почти все после TNG использовало тот же фон, поскольку Окуда и Штернбах все еще работали над франшизой и занимались такими вещами.

Реми Лебо

" Транспортер не может производить рабочие дубликаты живых тканей или систем органов. " - ммм, Томас Райкер?

Танго

@RemyLebeau: Это происходит только тогда, когда транспортер подвергается воздействию элемента, который очень редко встречается в большинстве мест, но в изобилии в пространстве Федерации. Называется плотоний.

Реми Лебо

@Tango "сюжет-ониум" или нет, но это все равно канон. Команда TNG знает, что произошло, так что, кто может сказать, что условия не могут быть воспроизведены, поэтому изобретается новый вид технологии 3D-репликатора/копирования тканей.

Танго

@RemyLebeau: Хорошо, это очень распространенная версия плотония - на самом деле это нерафинированный плотоний, называемый канониумом.

вельнюкас

На самом деле это проблематично на нескольких уровнях. Если бы телепортируемый объект реконструировать из атомов в точке назначения, то произошла бы мощная ударная волна и нагрев от равноплотного объема воздуха. И это не сработало бы в вакууме.

Если переносчик использует другой метод реконструкции атомов, например, из «квантовой пены», тогда его необходимо стабилизировать, например, массовым охлаждением. Оптическое охлаждение/захват, что кажется разумным, но атомы должны быть созданы из огромного количества энергии. Взрывы атомного уровня. Или обеспечивается, например, атомным мазером, но тогда это только линия прямой видимости. Но интересная возможность. Этот стиль транспортера также используется в Accelerando.

Если транспортировка осуществляется через метод, подобный червоточине, то это 2 пути, поэтому вы получаете двойное загрязнение в обоих направлениях через горловину червоточины, и что происходит с инерцией? Сияние от экватора к полюсу может отправить вас в полет на огромной скорости.

Я предполагаю, что голографическая реконструкция атомов в пространстве прибытия вытесняет или разрушает эквивалентный объем материи.

Если мы проигнорируем вышеизложенное и проведем мысленный эксперимент: для 7 человек, 2 м в высоту, 1 м в диаметре цилиндра каждый, упакованных в сферу, вы смотрите на вытеснение объема ок. 14 м ^ 3 на площади 28 м ^ 2 = 0,5 м / время реинтеграции в сек.

Здесь я упрощаю, предполагая, что весь объем воздуха находится на краю объема сферы. С центральной точкой, расширяющейся наружу - сила ветра в течение 1 с варьируется от 0,5 до 3 м/с, что является легким свежим бризом (ветви качаются).

Чем быстрее время реинтеграции, тем более «взрывным» это становится. Сила урагана при скорости 32 м/с или время реинтеграции 1/10 сек. Но рассеивание с квадратом расстояния не заметно дальше, чем, скажем, 6 метров.

Примечание: с айфона в 5 утра, здесь может быть пара опечаток.

Исзи

Хорошее объяснение здесь. Тем не менее, все еще надеюсь найти какое-то каноническое освещение того, как они работают с этим.

Малахия

это энергетический луч, который посылает весь материал, необходимый для реконструкции объекта, он ничего не забирает у места назначения. это одна из причин, по которой они не могут сделать это через щиты.

ОгмаОсирис

Возможно, подушечки транспортера или репликатора создают вакуум во время переноса, и поток материи завершает перенос от центра массы к краям, заставляя воздух двигаться по мере его повторной материализации.

Зан Линкс

Я считаю, что это правда. Транспортеры создают стазисное поле на обоих концах, принимающий конец находится в вакууме. У меня нет texev для этого, хотя.

Изката

@ZanLynx Только в ENT и TOS экипаж, казалось, застыл во время транспортировки. Позже в хронологическом порядке (TNG/DS9/VOY/Movies) транспортируемый мог двигаться, находясь в луче.