↓
 ↑
Регистрация
Имя/email

Пароль

 
Войти при помощи
Временно не работает,
как войти читайте здесь!
Матемаг
7 апреля в 13:26
Aa Aa
#вопрос #физика #писательское

Допустим, у нас есть аномалия, технология или магия, манипулирующая ходом времени БЕЗ касательства гравитационного взаимодействия. Между областями разного течения времени будет ли действовать эффект красного/синего смещения длины волн света? Не очень понимаю, как это работает. Если растягиваем-сжимаем пространство - вроде бы понятно. А если растягиваем-сжимаем время без деформаций пространства?

Понятно, что будет меняться интенсивность излучения: условно говоря, из области ускоренного в N раз времени область замедленного будет казаться тусклой, потому что за тот же промежуток времени успеет излучиться в N раз меньше фотонов. И наоборот - область ускоренного времени будет ярче, потому что оттуда в N больше фотонов долетит.

Ещё, наверное, будут наблюдаться какие-нибудь слабенькие, но заметные граничные эффекты, типа, виртуальных фотонов со стороны ускоренной области тоже будет посылаться больше, равно как и со стороны замедленной - меньше. Поэтому на границе будет асимметрия в интенсивности электромагнитного, сильного и гравитационного взаимодействия. Гравитационного - вообще забейте, когда речь о "сколько раз", там только на здоровенных массах будет разница. Сильного - вообще нет идей, что произойдёт, сильное, сволочь такая, самоусиливается из-за того, что глюоны взаимодействуют с глюонами и плодят глюоны. Электромагнитное - тоже х его з, оно вроде бы дальнодействующее и слабенькое, и, по идее, для в целом электронейтральной материи заметно особо разницы не должно быть. Вот сильное... Про слабое совсем ничего не знаю, без понятия, но поскольку материя у нас плюс-минус стабильная, то эффекты скорее будут наблюдаться для процессов распада всяких нестабильных частиц на границе, и выражаться в каких-нибудь смещениях равновесий, т.е. не очень заметно. Ну, гадательно кажется так. А вот не долбанёт ли чем от сильного взаимодействия... хмн.

Однако главный вопрос - это всё-таки будет ли синее/красное смещение? Как считаете?
7 апреля в 13:26
9 комментариев из 24
На удивление, Роулинг действует по моему методу, и аппарация у неё сопровождается хлопком от слабенькой ударной после резкого изменения объёма воздуха. Несмотря на то, что механизм аппарации нам неизвестен или может быть каким-то своим в каждом следующим фанфике, физический мир остаётся тем же.
Трансфигурация женщины в кошку - более сложная тема. Куда девается лишний вес и откуда он обратно берется? Следует предположить, что законы физического мира и в этом случае не нарушаются, но мы не знаем, как именно это работает. Потому что магглы)).

Не поймите меня неправильно - автор выбирает подход, автор выбирает сеттинг, и если в вашем сеттинге маги действуют таким образом, то нет вопросов, тогда да, нужно разбирать весь процесс от начала и до конца. До какого-то предела я тоже так делаю, но рано или поздно в игру вступает магия))
ReznoVV Онлайн
Матемаг
если мы типа "замкнём" гравитационное искажение внутри пузыря изменённой скорость хода времени, то никаких проблем не будет
Просто представьте, что у вас внутри аномальной зоны аномальная гравитация, тождественно равная гравитации снаружи, и делайте с тензором энергии-импульса, что хотите. Ну вот как в космооперах часто бывают исскуственые поля тяжести на звездолётах, чтобы там невесомости не было, так и в вашей аномалии может быть, только не вместо невесомости, а вместо необходимой для замедления времени гравитации.

компенсировать "потерю" интенсивности и/или красное смещение изнутри пузыря ускоренного времени условной энергией, которая "удерживает" этот пузырь и получить мееееедленно сужающийся и/или ослабляющийся пузырь без одного из эффектов.
Прямо скажем, если вы оперируете объёмами энергии (=искажением метрики) достаточными, чтобы замедлять/ускорять время на макроскопическом масштабе, игры с интенсивностью падающего излучения будут измеряться тысячными долями от этого объёма. Это если вам надо внести правки в излучение близкого квазара, ага. А при условно-нормальных условиях (вот как на Земле сейчас, например)... У нас тут усреднённая по широтам, временам года и времени суток плотность естественного излучения солнца составляет 1,4 кВт/м2. Даже если искусственные источники излучения локально поднимают её на два-три порядка, это меньше, чем ничто, в контексте энергий, необходимых для искажения времени в объёме, ограниченном площадью того же квадратного метра.

А странных квантовых эффектов на границе не будет, кстати?
У нас нынче без всяких аномалий течения времени пересечение квантов и ОТО странные эффекты вызывает)) Я вот вообще не специалист в том, как там одно с другим сопрягается, знаю только, что без теории квантовой гравитации гладкий переход от микромасштаба к макромасштабу не работает, а помянутой непротиворечивой квантовой гравитации так и не придумали, вот и мучаются со струнами и петлями.

В изначальном варианте с сохранением энергии всё тривиально – уменьшая dV1 и dV2 до планковских масштабов, мы убедимся, что в какой-то момент "лишние" частицы просто не проходят через сито закона сохранения энергии. Но волновым функциям это сито не мешает, они-то, в отличие от материальных частиц, непрерывные, а не дискретные. Нельзя перекинуть через границу аномалии 0,1587 глюона, а вот изменить плотность вероятности его обнаружения на 15,87% – вполне себе. Так что в микромире на границе объёмов dS волновые функции всех окрестных частиц будут иметь точку разрыва первого рода. Это вполне объяснимо, метрические-то тензоры в обоих объёмах разные, вот волную функцию и "плющит" от такого непотребства. В макромасштабе это приведёт к тому, что граница будет немного "фонить" жиденьким потоком реальных частиц, воплотившихся из своих виртуальных пар из-за точки разрыва в волновой функции. Так как качественного изменения излучения в сравнении с падающим извне там не будет, то и ничего опасного испускаться от границы тоже не будет. Ну, если вы не будете облучать извне область жёстким рентгеном, например. Следовые же количества всякой тяжёлой экзотики (мезонов, в первую очередь), неизбежно вываливающейся из виртуальных пар, при нормальных условиях будет столь мизерным, что и говорить о них не приходится.

здесь, я полагаю, должно быть что-то типа излучения Хоккинга?
Так оно и в первом случае есть. Просто во втором интенсивнее, т.к. надо (потому что вам так захотелось, объективных предпосылок к этому нет) компенсировать большую плотность энергии в сравнении с неаномальным объёмом.

Вот, кстати – термодинамический баланс мы тоже искусственно сохраняем? А то ведь если на это забить, у нас в ускоренном времени снаружи аномального пузыря бьётся в k раз меньше частиц, чем изнутри. То есть для наблюдателя снаружи пузырь раскалённый, а для наблюдателя внутри всё окружающее пространство ледяное. В замдленном, соответственно, наоборот.
Показать полностью
imperialprincess
Э-э-э... с чего это вы мне приписываете утверждения, которых я не делала?
А почему вы берёте на себя право судить, глубоко я копаю или нет? Мне кажется, я симметрично ответил.

Трансфигурация женщины в кошку - более сложная тема. Куда девается лишний вес и откуда он обратно берется? Следует предположить, что законы физического мира и в этом случае не нарушаются, но мы не знаем, как именно это работает. Потому что магглы
Если честно, я уже столько копий сломал на тему трансфигурации, что прям влом подхватывать тему. Скажу кратко: существует несколько разных версий природы трансфигурации с разными наборами объяснений. Существует несколько разных версий природы магии с разными наборами объяснений, причём где-то половина из них основана на изменении физики, т.е. на локальном переписывании физических законов тем или иным образом.

Не поймите меня неправильно - автор выбирает подход, автор выбирает сеттинг, и если в вашем сеттинге маги действуют таким образом, то нет вопросов, тогда да, нужно разбирать весь процесс от начала и до конца. До какого-то предела я тоже так делаю, но рано или поздно в игру вступает магия
Разумеется, до совсем конца разбирать нельзя (хотя ладно, в редких случаях жёсткой научной фантастики таки разбирали совсем до конца, но это нужно очень локальное изменение/добавление в реальность вносить). Ну и, в целом, тут ещё беда в том, что магия предполагается разрабываемой волшебниками тысячи лет. А автор - обычный человек, который может на модель магии потратить ну явно не десятки лет, а много меньше. Поэтому приходится многие детали опускать, увы. Чисто физически не выйдет углубляться прям всюду. Но хотелось бы!
Показать полностью
ReznoVV
Просто представьте, что у вас внутри аномальной зоны аномальная гравитация, тождественно равная гравитации снаружи, и делайте с тензором энергии-импульса, что хотите. Ну вот как в космооперах часто бывают исскуственые поля тяжести на звездолётах, чтобы там невесомости не было, так и в вашей аномалии может быть, только не вместо невесомости, а вместо необходимой для замедления времени гравитации.
Хмн, ладно, т.е. в этом моменте можно просто забить и писать:)

Прямо скажем, если вы оперируете объёмами энергии (=искажением метрики) достаточными, чтобы замедлять/ускорять время на макроскопическом масштабе, игры с интенсивностью падающего излучения будут измеряться тысячными долями от этого объёма. Это если вам надо внести правки в излучение близкого квазара, ага. А при условно-нормальных условиях (вот как на Земле сейчас, например)... У нас тут усреднённая по широтам, временам года и времени суток плотность естественного излучения солнца составляет 1,4 кВт/м2. Даже если искусственные источники излучения локально поднимают её на два-три порядка, это меньше, чем ничто, в контексте энергий, необходимых для искажения времени в объёме, ограниченном площадью того же квадратного метра.
Тут видите какое дело. Конкретно этот тип магии у меня работает на локальной правке физики. Поэтому он не манипулирует "объёмами энергии" напрямую, в том-то и проблема! То есть, упрощённо говоря, мы "написали" новый физзакон, что вот здесь время течёт медленней в N раз. При этом все остальные остались такими же. И теперь надо совместить новые со старыми и посмотреть, что получилось, не надо ли чего пофиксить. В большинстве случаев можно обойтись это-магией, но не всегда. Обычно внесённое искажение, ну, локально. То есть, мы не пишем "всё будет вот так, остальное не изменится", это так не работает. Мы пишем "вот здесь меняется вот так" - и если это повлечёт за собой нежелательные побочные эффекты, то их надо фиксить отдельно, понимаете? Это будет уже дополнительное заклинание. Может быть, его придётся даже заранее наложить, чтобы избежать побочных эффектов. Именно поэтому я задаю вопросы. Природа-то во всём остальном, включая область, в которой физика такая же осталась (в нашем случае - за пределами пузыря изменённого хода времени) не меняется.

У нас нынче без всяких аномалий течения времени пересечение квантов и ОТО странные эффекты вызывает)) Я вот вообще не специалист в том, как там одно с другим сопрягается, знаю только, что без теории квантовой гравитации гладкий переход от микромасштаба к макромасштабу не работает, а помянутой непротиворечивой квантовой гравитации так и не придумали, вот и мучаются со струнами и петлями.
Примерно так я думал, значит, в этом месте можно гнать любую отсебятину:) Ура!

В макромасштабе это приведёт к тому, что граница будет немного "фонить" жиденьким потоком реальных частиц, воплотившихся из своих виртуальных пар из-за точки разрыва в волновой функции. Так как качественного изменения излучения в сравнении с падающим извне там не будет, то и ничего опасного испускаться от границы тоже не будет. Ну, если вы не будете облучать извне область жёстким рентгеном, например. Следовые же количества всякой тяжёлой экзотики (мезонов, в первую очередь), неизбежно вываливающейся из виртуальных пар, при нормальных условиях будет столь мизерным, что и говорить о них не приходится.
Это мне и следовало знать, спасибо вам большущее!

Вот, кстати – термодинамический баланс мы тоже искусственно сохраняем? А то ведь если на это забить, у нас в ускоренном времени снаружи аномального пузыря бьётся в k раз меньше частиц, чем изнутри. То есть для наблюдателя снаружи пузырь раскалённый, а для наблюдателя внутри всё окружающее пространство ледяное. В замдленном, соответственно, наоборот.
Ух ты, а об этом я и не подумал. Получается, что ускоренный пузырь будет терять в плотности и температуре воздуха вплоть до... ну, до невыживаемости обычного человека точно. А точное равновесие будет зависеть от коэффициента, видимо, плотность и температура газа опустится в N раз? Или в N^2 раз? Надо подумать, посчитать. Интересный аспект, тоже спасибо, не задумывался о.
Показать полностью
Ну температура ~ средней кинетической энергии ~ квадрату скорости молекулы, так? Получается, для термодинамического равновесия нужно, чтобы температура внутри ускоренного пузыря была в квадрат степени ускорения раз ниже, чем вовне.
ReznoVV Онлайн
Матемаг
температура ~ средней кинетической энергии ~ квадрату скорости молекулы, так?
Вы попались в МКТ-ловушку первый раз без штрафа, впредь будьте аккуратнее. Эта формулировка справедлива только в условии достижения термодинамического равновесия прибора измерения и окружающей среды непосредственным контактом. Вот когда мы температуру на улице градусником измеряем. А вот если мы попадаем в разряженную среду, то МКТ-формулировка уже не работает. Например, средняя кинетическая энергия частиц солнечного ветра в тепловом эквиваленте измеряется миллионами кельвинов, но в космосе всё равно очень холодно, потому что плотность частиц крайне низка. В итоге всякое помещённое в космический вакуум (да-да, он не идеальный, мы понмним) тело будет терять энергию излучением быстрее, чем восполнять её за счёт столкновения с высокоэнергетическими частицами.

Возвращаясь к нашей аномалии, для ускоренного времени внутри пузыря (внутри прошло kT времени, снаружи – T, k>1) число столкновений с внешней стороны пузыря будет в k раз меньшим, чем с внутренней. То есть для МКТ граница аномального пузыря – горизонт адиабатического расширения с резким падением температуры и давления. Для пространства снаружи пузыря всё наоборот – в нём содержится перегретый газ под высоким давлением. В итоге, как вы верно заметили,
ускоренный пузырь будет терять в плотности и температуре воздуха вплоть до... ну, до невыживаемости обычного человека точно
причём делать это очень и очень быстро. Конечно, закон квадрата-куба никуда не девается, и чем больший объём пространства вы охватите вашими альтернативными законами физики, тем медленнее будет проходить процесс, но для сколько-то разумных размеров, от первых кубометров до первых тысяч кубометров, при н.у. он всё равно будет очень быстрым.

Вот допустим, что время внутри пузыря течёт вдвое быстрее. Это означает, что в одну и ту же единицу площади бьётся вдвое меньше молекул (снижение частоты соударений, напомню, связано с изменением времени, а не площади, так что оно будет меняться линейно). Отсюда следует, что для наблюдателя внутри пузыря в момент его создания всё окружающее его пространство адиабатически охладится в два раза. При н.у. это означает, что за границей пузыря у нас внезапно давление станет как на высоте в 5,5 километров или температура опустится до -129 градусов! При таком выборе я бы выбирал снижение давления. 380 мм рт.ст. – как раз примерная граница, где физически тренированный человек без специальной подготовки ещё сможет дышать без кислородных баллонов. Можно поиграться с соотношением температуры и давления, немного "подкачав" воздуха и пропорционально снизив его температуру, чтобы равновесие сохранялось, но там границы допустимого ещё уже – исходная-то температура при н.у. у нас ~290 К и изменить её в разы в любую сторону без вреда для человека уже не получится.

Альтернативный вариант – посадить на границе демона Максвелла или сделать слой идеальной теплоизоляции между аномальной зоной и остальным миром. Этакий магический термос, запрещающий пространству внутри пузыря и вовне его осуществлять термодинамическое выравнивание. Но это сразу налагает серьёзные ограничения на перемещение материальных объектов через границу пузыря.
Показать полностью
Волна вообще цельный конструкт или нет? Может ли что-то подействовать на левый кусок её, не зацепив правый? Это напоминает мне вопрос с изготовлением машины времени из червоточины: вообще-то если червоточина — единое тело, то входное и выходное отверстие должны находиться в одной инерциальной системе и ничего не получится. Но я ничего в этом не понимаю.
Кьювентри
Волна вообще цельный конструкт или нет? Может ли что-то подействовать на левый кусок её, не зацепив правый?
Я думаю, что цельный, см. выше, т.е. на мой взгляд, при "зацепливании" кусочка волны, соответствующей одному фотону, может измениться вся её форма. Но это только на мой взгляд, я не квантовый физик, к сожалению.
ReznoVV
причём делать это очень и очень быстро. Конечно, закон квадрата-куба никуда не девается, и чем больший объём пространства вы охватите вашими альтернативными законами физики, тем медленнее будет проходить процесс, но для сколько-то разумных размеров, от первых кубометров до первых тысяч кубометров, при н.у. он всё равно будет очень быстрым.
Ага, вас понял, плюс одна проблема, которую нужно нивелировать. "МКТ-ловушка", конечно, звучит:)

Альтернативный вариант – посадить на границе демона Максвелла или сделать слой идеальной теплоизоляции между аномальной зоной и остальным миром. Этакий магический термос, запрещающий пространству внутри пузыря и вовне его осуществлять термодинамическое выравнивание. Но это сразу налагает серьёзные ограничения на перемещение материальных объектов через границу пузыря.
Думаю, так и сделаем. Тем более что перемещать через границу ничего не надо. Термоизоляция во славу термоизоляции! Останутся только визуальные эффекты, думаю, из вариантов выше выберу как раз сочетание красного смещения и снижения яркости и не буду особо париться. А вложенный пузырь, соответственно, надо будет тоже изолировать, не то он спалит нафиг всё, что во внутреннем...
Показать полностью
ПОИСК
ФАНФИКОВ











Закрыть
Закрыть
Закрыть