เนื้อหา
- แทนที่จะบอกคุณว่าบทความชุดนี้เกี่ยวข้องกับอะไรเราแค่ดำดิ่งเข้าไป
- เข้าใจแล้วใช่ไหม เพราะเราจะไปให้ลึก
- การแบ่งควอนตัม เกี่ยวกับหลุมดำขนาดเล็กจริงๆ
- แต่ทุกอย่างเริ่มกระจุยเมื่อเราพูดถึงวิธีควบคุมหลุมดำขนาดเล็กเหล่านี้
คนสามารถยกย่องทั้ง Carl Sagan และ Shigeru Miyamoto ได้ไหม? ใครสามารถเพลิดเพลินกับการดู Neil DeGrasse Tyson และ TotalBiscuit เป็นไปได้ไหมที่คนคนเดียวกันจะสนใจอ่านหนังสือ มูลนิธิ ซีรีย์และ Ready Player One?
ฉันเชื่อว่าคำตอบคือใช่และฉันเป็นหนึ่งในคนเหล่านั้น และหากการสมัครรับข้อมูล YouTube ของคุณรวมถึง Hank Green, Smosh Games, Phil Plait, Extra Credits และ Veritasium เช่นเดียวกับฉันคุณจะรัก Sciencing the Shit Out ของวิดีโอเกม
แทนที่จะบอกคุณว่าบทความชุดนี้เกี่ยวข้องกับอะไรเราแค่ดำดิ่งเข้าไป
วันอังคาร การแบ่งควอนตัม การเผยแพร่. เราได้รับความประทับใจจากกลไกการหยุดเวลาและเรื่องราวที่กระตุ้นความคิด ในการให้สัมภาษณ์กับ Nerdist ดาวเด่นของนักแม่นปืนคนที่สาม Shawn Ashmore กล่าวว่านักพัฒนามีนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จริง ๆ ในทีมงานเพื่อช่วยให้เรื่องราวสอดคล้องกับวิทยาศาสตร์จริง หลายคนคงงัดคำพูดอย่างนั้น เรากำลังพูดถึงการเดินทางข้ามเวลาใช่มั้ย นั่นคือเนื้อหาของนิยายวิทยาศาสตร์ ไม่มีทางที่เราจะเดินทางข้ามเวลาใช่ไหม?
มันไม่ใช่นิยายวิทยาศาสตร์ ในความเป็นจริง, มีความเป็นไปได้ที่แม้แต่ฟองหยุดเวลาจากเกมก็ยังมีอยู่ในวิทยาศาสตร์. แต่ก่อนที่เราจะเข้าใจสิ่งนั้นเราต้องดูว่าอวกาศและเวลาทำงานอย่างไรเพราะพวกเขาไม่จำเป็นต้องทำงานตามที่คุณคิด
เมื่อวานฉันดูตอนที่ดีของ ตัวแทนของ SHIELDและมันแสดงให้เห็นถึงพื้นที่และเวลาด้วยวิธีที่น่าสนใจมาก เวลาถือว่าเป็นมิติที่สี่ แม้ว่านั่นอาจไม่ใช่วิธีที่แม่นยำที่สุดในการอธิบายว่าเวลาใดในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปมันจะใช้ได้กับภาพประกอบนี้
ลองนึกภาพทันทีว่าเราไม่ใช่มนุษย์สามมิติอีกต่อไป เราไม่รับรู้ความลึกอีกต่อไป เราแบนเหมือนกระดาษ ทีนี้ลองนึกว่าเราเป็นส่วนหนึ่งของกองกระดาษบนโต๊ะพร้อมกระดาษแต่ละแผ่นแทนหนึ่งช่วงเวลาถ้ามีใครวาดเส้นทแยงมุมที่ด้านนอกของกระดาษคนที่วาดเส้นจะเห็นว่ามันเป็นเส้นเดียว แต่เราในฐานะสิ่งมีชีวิตสองมิติจะเห็นจุดเคลื่อนที่ในเวลา
เข้าใจแล้วใช่ไหม เพราะเราจะไปให้ลึก
เราทุกคนรู้ว่าทุกสิ่งมีมวลและมวลนั้นมีแรงโน้มถ่วง เรารู้ด้วยว่าวัตถุที่มีมวลสูงจะดึงดูดวัตถุที่มีมวลต่ำกว่า นั่นคือพื้นฐานความโน้มถ่วงใช่มั้ย แต่คุณรู้ด้วยหรือไม่ว่าเวลานั้นช้าลงเมื่อคุณเข้าใกล้วัตถุมวลสูงกว่า มันเป็นความจริง.
บนโลกเรากำลังพูดถึงความแตกต่างเล็กน้อย เท้าของคุณรับรู้เวลาช้ากว่าหัวเล็กน้อย แต่มันเป็นนาทีที่คุณไม่สังเกตเห็น ในความเป็นจริงคุณไม่น่าจะสังเกตเห็นความแตกต่างของเวลาแม้ว่าคุณกำลังโคจรรอบโลกด้วยวิธีเดียวกับที่ดาวเทียมทำ แต่จีพีเอสของคุณทำ คุณรู้หรือไม่ว่านาฬิกาบนโลกของคุณติ๊กประมาณ 38 ไมโครวินาทีต่อวันช้ากว่านาฬิกาบนดาวเทียม GPS ของคุณ? ฉันรู้ว่ามันฟังดูไม่ค่อยเยอะ แต่มันเพิ่มขึ้นอย่างแน่นอนและมันสามารถทิ้งทุกอย่าง
แรงโน้มถ่วงและความหนาแน่นของหลุมดำนั้นยิ่งใหญ่มากจนแม้แต่แสงก็ไม่สามารถหนีจากพวกมันได้ เนื่องจากมันมีความหนาแน่นสูงหมายความว่าพวกมันมีความผันผวนมากที่สุดในเวลาจากวงโคจรที่ปลอดภัยไปจนถึงขอบฟ้าเหตุการณ์ซึ่งเป็นจุดที่แสงไม่สามารถหนีจากแรงโน้มถ่วงได้ ถ้าเราจะหมุนด้านบนแล้วผลักไปที่หลุมดำมันจะช้าลงจนหยุดหมุนที่ขอบฟ้าเหตุการณ์ แต่ถ้าสมมติว่าไม่มีกองกำลังอื่นที่ทำหน้าที่อยู่ด้านบนของการหมุนของเล่นจะหมุนต่อไปด้วยความเร็วเท่ากันอย่างไม่สิ้นสุดหากคุณเดินทางไปกับมัน
การแบ่งควอนตัม เกี่ยวกับหลุมดำขนาดเล็กจริงๆ
ก่อน Large Hadron Collider ในสวิตเซอร์แลนด์เริ่มดำเนินงานหลายคนเชื่อว่ามันจะทำให้เกิดสถานการณ์สิ้นโลก นิยาย FlashForward โดย Robert J. Sawyer ได้สัมผัสกับหนึ่งในสถานการณ์ที่เป็นไปได้เหล่านั้น อย่างไรก็ตามหนังสือเล่มนั้นเป็นแฟนตาซีที่บริสุทธิ์เมื่อเทียบกับความเชื่อที่ว่ามันจะทำให้เกิดหลุมดำขนาดเล็ก และวัตถุเชิงกลควอนตัมเหล่านี้เป็นสิ่งที่พวกเขาดูเหมือน แต่ปัญหาคือว่าพวกเขามีอยู่ในทฤษฎีทางคณิตศาสตร์เท่านั้น ไม่มีใครเคยสังเกตพวกเขา
หากใครบางคนต้องสร้างหลุมดำขนาดเล็กที่มีมวลของมนุษย์โดยเฉลี่ยเราอาจเห็นการเปลี่ยนแปลงเวลาเหมือนที่เราเห็นใน การแบ่งควอนตัม. ในความเป็นจริงถ้าเรากลับไปสัมภาษณ์แอชมอร์นั่นเป็นวิธีที่นักแสดงรับบทแจ็คจอยซ์อธิบาย
ถ้าหลุมดำมีมวลเท่ากันกับคนทั่วไปมันจะเล็กมาก มันจะใหญ่พอที่จะดูด้วยหรือไม่ โชคดีที่เรามีการคำนวณเพื่อหาคำตอบ - มันเรียกว่ารัศมี Schwarzschild ซึ่งเขียนขึ้น:
R = 2GM / C2
นี่คือรัศมีของทรงกลมที่หากมวลทั้งหมดถูกอัดเข้าไปในพื้นที่เดียวความเร็วของการหลบหนีจะเท่ากับความเร็วของแสง
โชคดีที่เรามีตัวเลขทั้งหมดที่เราต้องเจาะเข้าสูตรนั้น G คือค่าความโน้มถ่วงคงตัว (6.674 × 10-11 N⋅m2/กิโลกรัม2) M คือมวลของหลุมดำ ในกรณีนี้เราจะใช้ 80 กิโลกรัมเพราะมันเป็นมวลเฉลี่ยของมนุษย์เพศชาย และ c คือความเร็วของแสง เมื่อคุณต่อตัวเลขเหล่านี้เข้าด้วยกันคุณจะพบว่ามีจำนวนน้อยมาก พร้อมหรือยัง ~ 1.18813224x10-25 ม.
ใช่นั่นเป็นสิ่งที่มองไม่เห็นแม้กระทั่งกล้องจุลทรรศน์ที่ทรงพลังที่สุด อันที่จริงแล้วมันมีขนาดเล็กกว่าโปรตอน แต่มันทำให้เป็นไปไม่ได้หรือ น่าแปลกที่ไม่มี หน่วยการวัดที่เล็กที่สุดคือพลังค์ สิ่งที่เล็กกว่าหายไปในหมอกควอนตัมและมวลพลังค์สำหรับหลุมดำนั้นมีขนาดประมาณ 22 ไมโครกรัมซึ่งมีขนาดเล็กกว่า 80 กิโลกรัม อันที่จริงมันเกี่ยวกับมวลของไข่หมัด
แต่ทุกอย่างเริ่มกระจุยเมื่อเราพูดถึงวิธีควบคุมหลุมดำขนาดเล็กเหล่านี้
ส่วนที่ตลกไม่ใช่ว่าทุกอย่างจะถูกดูดเข้าไปในหลุมดำเพราะโอกาสที่จะไม่เกิดขึ้น ไม่มีทางควบคุมหรือทำให้พวกเขาไม่กระจายทันที
ด้านนิยายของเกมหนีออกมาได้ด้วยการแนะนำอนุภาค Meyers-Joyce อนุภาคที่สร้างขึ้นเหล่านี้จะควบคุมแรงโน้มถ่วงของสสารและวิลเลียมน้องชายของแจ็คก็ค้นพบพวกมัน แต่มันก็ยังแยกจากกันเมื่อคุณคิดถึงแจ็คและคนอื่น ๆ ที่สามารถเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระรอบ ๆ ฟองสบู่หยุดเวลาเมื่อเวลาช้าลง
คำตัดสินทางวิทยาศาสตร์คือแม้ว่าจะมีความแตกต่างของเวลาขนาดเล็ก แต่เราก็ไม่มีวิธีที่จะควบคุมมันหรือแม้กระทั่งมีหลุมดำขนาดเล็กที่จะทำให้พวกมัน
คุณคิดอย่างไรกับคำตัดสินของฉัน ฉันเข้าใจถูกหรือผิด จุดสำคัญของวิทยาศาสตร์คือการทดสอบและทดสอบซ้ำ แจ้งให้เราทราบความคิดเห็นของคุณในความคิดเห็น นอกจากนี้หากคุณกำลังมองหาเวลาและพื้นที่มากขึ้นพีบีเอสจะเผยแพร่วิดีโอเชิงลึกที่น่าอัศจรรย์ที่เรียกว่า SpaceTime คุณควรตรวจสอบว่า
สัปดาห์หน้าฉันจะไปวิทยาศาสตร์เรื่องอึ กองการระบาดของโรค Chimera แต่ท้ายที่สุดฉันต้องการพูดคุยเรื่องที่คุณต้องการอ่าน มีอะไรในวิดีโอเกมที่ต้องพิสูจน์ว่าถูกหรือผิด? เอาวิทยาศาสตร์ออกมาจากพวกมัน