Innehåll
- I stället för att berätta vad den här serien av artiklar handlar om, hur är det att vi bara dyker in?
- Jag fattar? För att vi ska bli djupare.
- Quantum Break handlar egentligen om små svarta hål.
- Men allt börjar falla ifrån varandra när vi pratar om hur man kontrollerar dessa mini svarta hål.
Kan en person avgudar både Carl Sagan och Shigeru Miyamoto? Kan någon njuta av att titta på Neil DeGrasse Tyson och TotalBiscuit? Är det möjligt för samma person att vara intresserad av att läsa fundament serie och Ready Player One?
Jag tror att svaret är ja, och jag är ett av dessa människor. Och om dina YouTube-prenumerationer inkluderar Hank Green, Smosh Games, Phil Plait, Extra Credits och Veritasium, så kommer du att älska Sciencing the Shit Out of Videospel.
I stället för att berätta vad den här serien av artiklar handlar om, hur är det att vi bara dyker in?
Tisdag, Quantum Break släppte. Vi har blivit wowed av sin tidsstoppsmekanik och dess tankeväckande storyline. I en intervju med Nerdist sa stjärnan till den tredje personskytten Shawn Ashmore att utvecklarna hade verkliga astrofysiker på personal för att hålla berättelsen i linje med den faktiska vetenskapen. Många skulle bära på ett uttalande så. Vi pratar om tidsresor, eller hur? Det är saker av science fiction; Det finns inget sätt för oss att resa genom tiden, eller hur?
Jo, det är inte science fiction. Faktiskt, det är möjligt att även Time Stop bubblorna från spelet har sin plats i vetenskapen. Men innan vi kommer in i det, måste vi titta på hur rymden och tiden fungerar, för att de inte nödvändigtvis fungerar som du tror.
Igår tittade jag på en bra episod av SHIELDs agenter, och det illustrerade rum och tid på ett mycket intressant sätt. Tiden anses ofta vara den fjärde dimensionen. Även om det förmodligen inte är det mest exakta sättet att beskriva vilken tid det är i generell relativitet, kommer det att fungera för den här illustrationen.
Föreställ dig omedelbart att vi inte längre är tredimensionella varelser. Vi uppfattar inte längre djupet. Vi är plana, som en bit papper. Föreställ dig nu att vi är en del av en pappersbunke på ett bord med varje papper som representerar ett ögonblick i tiden.Om någon skulle dra en diagonal linje på utsidan av pappersbunten skulle personen som ritar linjen se den som en enda linje, men vi, som är tvådimensionella varelser, skulle se en punkt som rör sig i tid.
Jag fattar? För att vi ska bli djupare.
Vi vet alla att all materia har massa och den massan har gravitation. Vi vet också att föremål med högre massa lockar objekt med lägre massa. Det är gravitationens grunder, eller hur? Men visste du också att tiden faktiskt saktar ju närmare du kommer till ett högre massobjekt? Det är sant.
På jorden pratar vi om nominella skillnader. Fötterna uppfattar tiden lite långsammare än huvudet, men det är så liten att du inte ens märker det. Faktum är att du sannolikt inte kommer att märka tidsskillnaden även om du kretsar runt jorden på samma sätt som satelliter gör, men din GPS gör det. Visste du att din klocka på jorden fäster omkring 38 mikrosekunder per dag långsammare än klockan på din GPS-satellit? Jag vet att det låter inte så mycket. Men det lägger verkligen upp, och det kan kasta allt av.
Tyngdkraften och densiteten hos svarta hål är så stora att även ljus inte kan fly från dem. Eftersom de är så täta, betyder det att de har störst fluktuation i tid från en säker omlopp till händelsehorisonten, vilket är punkten där ljus inte ens kan fly tyngdkraften. Om vi skulle snurra en topp och trycka den mot ett svart hål, verkar det sakta ner tills det slutade snurra vid händelsehorisonten. Men om man antar att det inte finns några andra krafter som verkar på spinnytan, skulle leksaken fortsätta att rotera i samma hastighet oändligt, om du råkar resa med den.
Quantum Break handlar egentligen om små svarta hål.
Innan Stor Hadron Collider i Schweiz startade sin verksamhet trodde många att det skulle orsaka världens senaste scenarier. Novellen Framåtblick av Robert J. Sawyer berörde en av de möjliga scenarierna. Den boken var dock ren fantasi jämfört med tron att det skulle orsaka mikro svarta hål. Och dessa kvantmekaniska objekt är exakt vad de låter som, men problemet är att de bara existerar i matematisk teori; ingen har någonsin observerat dem.
Om någon faktiskt skulle skapa ett mikro svart hål med massan av den genomsnittliga mannen, kan vi faktiskt se ett tidsskifte som de vi ser i Quantum Break. Faktum är att om vi går tillbaka till intervjun med Ashmore, så är det precis vad det förklarades för skådespelaren som spelade huvudpersonen Jack Joyce.
Om det svarta hålet var samma massa som den genomsnittliga mannen, skulle det vara extremt liten. Skulle det vara tillräckligt stort för att se? Tja, tack och lov, vi har en beräkning för att räkna ut det - det heter Schwarzschild-radie som skrivs:
R = 2GM / c2
Detta är radien hos en sfär, där om all massa komprimerades i ett område, skulle flyghastigheten vara densamma som ljusets hastighet.
Tack och lov har vi alla de siffror vi behöver för att slå in i den här formeln. G är gravitationskonstanten (6 674 × 10-11 N⋅m2/ kg2). M är massan av det svarta hålet; i detta fall kommer vi att använda 80 kg eftersom det är den genomsnittliga massan av en människa. Och c är ljusets hastighet. När du ansluter alla dessa nummer hamnar du med ett astronomiskt litet nummer. Klar för det? ~ 1.18813224x10-25 m.
Ja, det är osynligt att även det mest kraftfulla mikroskopet. Det är faktiskt mindre än en proton, men gör det omöjligt att existera? Överraskande, nej. Den minsta måttenheten är Planck. Något mindre försvinner i kvantdimman och Planck-massan för ett svart hål är ca 22 mikrogram, vilket är mycket mindre än 80 kg. Det handlar faktiskt om en loppas ägg.
Men allt börjar falla ifrån varandra när vi pratar om hur man kontrollerar dessa mini svarta hål.
Den roliga delen är inte att allt faktiskt skulle sugs in i det svarta hålet eftersom chansen är att det inte skulle hända. Det finns bara inget sätt att kontrollera dem eller få dem att inte släppas omedelbart.
Fiction-sidan av spelet kommer bort med detta genom att introducera Meyers-Joyce-partikeln. Dessa sammansatta partiklar styr gravitationsdragandet av materia, och Jacks bror William upptäckte dem. Men det faller fortfarande ifrån varandra när du tänker på Jack och andra som kan flytta fritt omkring Time Stop-bubblorna när tiden är långsam.
Den vetenskapliga domstolen är att även om dessa mini fickor av tidsdifferenser kan existera, har vi bara ingen möjlighet att kontrollera dem eller till och med innehålla de små svarta hålen som skulle göra dem.
Vad tycker du om min dom? Fick jag det rätt eller fel? Hela vetenskapspunkten är att testa och retestera. Låt mig veta dina tankar i kommentarerna. Om du letar efter mer på tid och utrymme, släpper PBS också en serie fantastiskt djupgående videoklipp som kallas SpaceTime. Du bör checka ut det.
Nästa vecka går jag till vetenskapen i skiten DivisionenS Chimera pandemi, men i sista hand vill jag diskutera de ämnen du vill läsa om. Finns det något i videospel som måste bevisas rätt eller fel? Låt vetenskapen skita ut ur dem.