المحتوى
- بدلاً من إخباركم بماذا تدور حول هذه السلسلة من المقالات ، ماذا عن مجرد الغوص؟
- فهمتك؟ لأننا سنصبح أعمق.
- كسر الكم هو حقا عن الثقوب السوداء مصغرة.
- لكن كل شيء يبدأ بالانهيار عندما نتحدث عن كيفية التحكم في هذه الثقوب السوداء الصغيرة.
هل يمكن لشخص أن يعبد كل من كارل ساجان وشيجيرو مياموتو؟ يمكن للشخص الاستمتاع بمشاهدة نيل DeGrasse تايسون وتوتال بسكويت؟ هل من الممكن لنفس الشخص أن يهتم بقراءة المؤسسة سلسلة و جاهز لاعب واحد?
أعتقد أن الإجابة هي نعم ، وأنا واحد من هؤلاء الناس. وإذا كانت اشتراكاتك على YouTube تشمل Hank Green و Smosh Games و Phil Plait و Extra Credits و Veritasium ، فأنت مثلي تمامًا ، ستحب Sciencing the Shit Out من ألعاب الفيديو.
بدلاً من إخباركم بماذا تدور حول هذه السلسلة من المقالات ، ماذا عن مجرد الغوص؟
الثلاثاء، كسر الكم صدر. لقد انبهرنا بميكانيكا إيقاف الوقت وقصة تفكيرها. في مقابلة مع Nerdist ، قال نجم إطلاق النار على الشخص الثالث شون أشمور إن المطورين لديهم علماء فيزياء فلكية فعليين على الموظفين للمساعدة في الحفاظ على القصة متماشية مع العلوم الفعلية. كثير من الناس يرفضون بيان مثل هذا. نحن نتحدث عن السفر عبر الزمن ، أليس كذلك؟ هذه هي مادة الخيال العلمي. لا توجد وسيلة لنا للسفر عبر الزمن ، أليس كذلك؟
حسنًا ، إنها ليست خيال علمي. في الواقع، من المحتمل أن يكون لفقاعات Time Stop من اللعبة مكانها في العلوم. ولكن قبل الدخول في ذلك ، علينا أن نلقي نظرة على كيفية عمل المكان والزمان لأنهما لا يعملان بالطريقة التي تفكر بها.
بالأمس ، شاهدت حلقة رائعة من عملاء الدرع، ويتضح الفضاء والوقت بطريقة مثيرة للاهتمام للغاية. الوقت غالبا ما يعتبر البعد الرابع. على الرغم من أن هذه ليست الطريقة الأكثر دقة لوصف الوقت في النسبية العامة ، إلا أنها ستعمل مع هذا التوضيح.
تخيل للحظة أننا لم نعد كائنات ثلاثية الأبعاد. لم نعد ندرك العمق. نحن مسطحة ، مثل قطعة من الورق. الآن تخيل أننا جزء من مجموعة ورق على طاولة مع كل قطعة من الورق تمثل لحظة واحدة في الوقت المناسب. إذا قام شخص ما برسم خط قطري على السطح الخارجي لمجموعة الورق ، فإن الشخص الذي يرسم الخط سيرى كخط واحد ، لكننا ، كوننا كائنات ثنائية الأبعاد ، سنرى نقطة تتحرك في الوقت المناسب.
فهمتك؟ لأننا سنصبح أعمق.
نعلم جميعًا أن كل شيء له كتلة وأن للكتلة ثقل. نحن نعلم أيضًا أن الكائنات ذات الكتلة الأعلى تجذب كائنات ذات كتلة منخفضة. هذا أساسيات الجاذبية ، أليس كذلك؟ لكن هل تعلم أيضًا أن الوقت يبطئ فعليًا كلما اقتربت من جسم كتلة أعلى؟ انها حقيقة.
على الأرض ، نحن نتحدث عن الاختلافات الاسمية. تدرك قدميك وقتًا أبطأ قليلاً من رأسك ، لكن هذه اللحظة لا تلاحظها حتى. في الواقع ، من المحتمل ألا تلاحظ فرق التوقيت حتى لو كنت تدور حول الأرض بالطريقة نفسها التي تعمل بها الأقمار الصناعية ، ولكن نظام تحديد المواقع العالمي الخاص بك يفعل ذلك. هل تعلم أن ساعتك على الأرض تحدد حوالي 38 مايكروثانية في اليوم أبطأ من الساعة على القمر الصناعي GPS الخاص بك؟ أعلم أن هذا لا يبدو كثيرًا. لكنه يضيف بالتأكيد ، ويمكن أن تتخلص من كل شيء.
إن خطورة الثقوب السوداء وكثافتها كبيرة لدرجة أنه لا يمكن للضوء حتى الخروج منها. نظرًا لأنها كثيفة للغاية ، فهذا يعني أن لديهم أكبر تقلبات في الوقت المناسب من مدار آمن إلى أفق الحدث ، وهذه هي النقطة التي لا يمكن للضوء فيها حتى الهروب من الجاذبية. إذا كان علينا أن ندور أعلى ودفعه نحو ثقب أسود ، فسيبدو ذلك بطيئًا حتى يتوقف عن الدوران في أفق الحدث. لكن على افتراض أنه لا توجد قوى أخرى تعمل على سطح الغزل ، فإن اللعبة ستستمر في الدوران بنفس السرعة إلى ما لا نهاية ، إذا كنت تسافر معها.
كسر الكم هو حقا عن الثقوب السوداء مصغرة.
قبل أن يبدأ مصادم هادرون الكبير في سويسرا عملياته ، اعتقد الكثير من الناس أنها ستسبب سيناريوهات نهاية العالم. الرواية فلاش إلى الأمام روبرت جي سوير تطرق إلى واحدة من تلك السيناريوهات المحتملة. ومع ذلك ، كان هذا الكتاب خيالًا خالصًا مقارنةً بالاعتقاد بأنه قد يسبب ثقوبًا سوداء صغيرة. وهذه الأجسام الميكانيكية الكمومية هي بالضبط ما تبدو عليه ، ولكن المشكلة هي أنها لا توجد إلا في النظرية الرياضية ؛ لم يلاحظها أحد من قبل.
إذا قام شخص ما بالفعل بإنشاء ثقب أسود صغير مع كتلة الرجل العادي ، فقد نشهد بالفعل تحولًا زمنيًا مثل تلك التي نراها في كسر الكم. في الواقع ، إذا عدنا إلى مقابلة مع أشمور ، فهذا هو بالضبط ما تم شرحه للممثل الذي يلعب الشخصية الرئيسية جاك جويس.
إذا كان الثقب الأسود هو نفس كتلة الرجل العادي ، فسيكون صغيراً للغاية. هل ستكون كبيرة بما يكفي لترى؟ حسنًا ، لحسن الحظ ، لدينا حساب لمعرفة ذلك - يطلق عليه نصف قطر شوارزشيلد ، وهو مكتوب:
R = 2GM / ج2
هذا هو نصف قطر الكرة ، حيث إذا تم ضغط كل الكتلة في منطقة واحدة ، فستكون سرعة الهروب هي نفس سرعة الضوء.
لحسن الحظ ، لدينا كل الأرقام التي نحتاجها لكمة هذه الصيغة. G هي ثابت الجاذبية (6.674 × 10-11 N⋅m2/كلغ2). M هي كتلة الثقب الأسود ؛ في هذه الحالة ، سوف نستخدم 80 كجم لأنه متوسط كتلة الذكر البشري. و ج هي سرعة الضوء. عندما تقوم بتوصيل جميع هذه الأرقام ، ينتهي بك المطاف برقم صغير فلكي. مستعد لذلك؟ ~ 1.18813224x10-25 م.
نعم ، هذا غير مرئي حتى لأقوى المجهر. في الواقع ، هذا أصغر من بروتون ، لكن هل هذا يجعل من المستحيل الوجود؟ من المستغرب ، لا. أصغر وحدة القياس هي بلانك. أي شيء أصغر يختفي في الضباب الكمومي ، وكتلة بلانك للفتحة السوداء حوالي 22 ميكروغرام ، وهو أصغر بكثير من 80 كيلوجرام. في الواقع ، يتعلق الأمر بكتلة بيضة البراغيث.
لكن كل شيء يبدأ بالانهيار عندما نتحدث عن كيفية التحكم في هذه الثقوب السوداء الصغيرة.
الجزء المضحك ليس أن كل شيء سوف يتم امتصاصه في الثقب الأسود لأن الفرص لن تحدث. ليس هناك طريقة للسيطرة عليها أو جعلها لا تتبدد على الفور.
يختفي الجانب الخيالي من اللعبة عن طريق تقديم جسيمات مايرز جويس. تتحكم هذه الجزيئات التركيبية في جاذبية المادة ، واكتشفها شقيق جاك وليام. ولكن لا يزال ينهار عندما تفكر في قدرة جاك والآخرين على التحرك بحرية حول فقاعات Time Stop عندما يتباطأ الوقت.
يتمثل الحكم العلمي في أنه على الرغم من إمكانية وجود هذه الجيوب البسيطة من تمايز الوقت ، فليس لدينا طريقة للسيطرة عليها أو حتى احتواء الثقوب السوداء المصغرة التي قد تصنعها.
ما رأيك في الحكم الخاص بي؟ هل فهمت الصواب أم الخطأ؟ بيت القصيد من العلم هو اختبار وإعادة اختبار. اسمحوا لي أن أعرف أفكارك في التعليقات. أيضًا ، إذا كنت تبحث عن المزيد في الوقت والمكان ، فسوف تُصدر PBS سلسلة من مقاطع الفيديو المتعمقة بشكل مذهل تسمى SpaceTime. يجب عليك التحقق من ذلك.
في الأسبوع القادم ، سأعلم علم الخراء تقسيمهو وباء Chimera ، لكن في النهاية ، أود مناقشة الموضوعات التي تريد أن تقرأ عنها. هل هناك أي شيء في ألعاب الفيديو تحتاج إلى إثبات صواب أو خطأ؟ دعنا نعلم الخراء منها.