Deteniendo el tiempo, acelerándolo dentro de una burbuja

Como señala, el mundo fuera de la burbuja parecerá más oscuro, mucho más oscuro. Lo que aparece como luz visible es en realidad infrarrojo muy, muy lejano (alrededor de 0,1 metros de longitud de onda) y la energía disponible es prácticamente nula en estas longitudes de onda.

Los efectos de la interfaz hacen de esta una excelente arma de asesinato. Simplemente acérquese a la víctima y colóquese de modo que solo una parte de su cuerpo quede dentro de la burbuja. La porción del interior tendrá un metabolismo "normal", pero si el corazón está fuera de la burbuja, no habrá circulación y el tejido morirá en minutos. Simplemente manténgase en su lugar durante media hora subjetiva, luego continúe. Los efectos de la muerte masiva de tejido serán enormemente traumáticos para la víctima.

Alternativamente, párese a un lado de la víctima y apunte con una linterna hacia donde cree que está, y manténgala ahí por un rato. Digamos que tiene un haz de 10 vatios y lo mantiene durante 30 minutos. El resultado (fuera de la burbuja) será un pulso de 18 kJ (10 vatios x 60 x 30 segundos) de radiación gamma extrema dirigida al objetivo.

Por supuesto, necesitará tanques SCUBA o algo similar, ya que usará el oxígeno en su burbuja con bastante rapidez (subjetivamente). También deberá idear un método de gestión del calor. Por un lado, estás efectivamente encerrado en un cuerpo negro a 0 K que te absorberá el calor y te dejará congelado. Si, por otro lado, postula que las características de la interfaz son normalmente reflectantes (para que no se congele), entonces no solo no puede usar la linterna, sino que cuanto más tiempo opere su burbuja, más caliente se pondrá, ya que descansar humano el metabolismo es de unos 100 vatios, y esto no tiene adónde ir.

Bueno, veamos cómo funcionaría ese campo. Las ecuaciones hamiltonianas son

$$\frac{\mathrm d x_k}{\mathrm d t} = \frac{\partial H}{\partial p_k} \quad \frac{\mathrm d p_k}{\mathrm d t} = -\frac{\partial H}{\partial x_k}$$ Ahora queremos que el campo afecte la velocidad con la que suceden las cosas, por lo que una suposición natural sería que el campo simplemente actúa como factor del hamiltoniano: $$H(x,p) = \exp(f(x,t)) H_0(x,p)$$ Aquí la función exponencial principalmente está ahí para hacer que el tiempo transcurra normalmente cuando el campo es cero. Sin embargo, también se asegura de que el tiempo no pueda retroceder.

Ahora, para un campo constante distinto de cero, solo obtendría una tasa de cambio temporal proporcional a$\exp(f)$, por lo que si el campo es positivo, las cosas van más rápido, según lo previsto.

Sin embargo, ¿qué sucede en la "pared de burbujas", suponiendo un campo estático? Bueno, aquí tenemos que usar la regla del producto:

$$\begin{aligned} \frac{\mathrm d x_k}{\mathrm d t} &= \exp{f(x)}\frac{\partial H_0}{\partial p_k}\\ \frac{\mathrm d p_k}{\mathrm d t} &= -\exp(f(x))\frac{\partial H_0}{\partial x_k} - f'(x)\exp(f(x))H_0(x,p) \end{aligned}$$ Tenga en cuenta el término adicional en la segunda ecuación. Esta es una fuerza adicional proporcional a la derivada del campo y el hamiltoniano total (que más o menos da la energía total). Suponiendo que la energía es positiva, esto significa que actúa como una fuerza repulsiva adicional. Tenga en cuenta que esta fuerza repulsiva se suma a la desaceleración debida al factor local, y su fuerza depende de la rapidez con que crece el campo. Tenga en cuenta que dado que la energía cinética es proporcional a la masa, esto también conduce a un término de fuerza proporcional a la masa, similar a la gravitación. Sin embargo, cualquier energía potencial daría lugar a una fuerza adicional que no depende de la masa.

Veamos la energía, ahora también con campo dependiente del tiempo:

$$\frac{\mathrm dE}{dt} = \frac{\partial H}{\partial t} = \exp(f(x,t))\frac{\partial H}{\partial t} + \frac{\partial f}{\partial t}\exp(f(x,t))H_0(x,p)$$ Entonces, el cambio de energía solo ocurre con el cambio de campo y es proporcional a él; eso bien puede explicarse como energía que ingresa al campo (del cual solo incluí el efecto). Mientras el campo permanezca constante, la energía se conserva.

En efecto, el mundo exterior se vería más frío de lo que se esperaría debido a la desaceleración, ya que la fuerza adicional extraería más energía de las partículas entrantes; por otro lado, las partículas salientes recibirían un impulso adicional, por lo que para el mundo exterior, usted Estaría más caliente de lo esperado por la aceleración.

De hecho, con una zona de borde lo suficientemente pequeña (y el correspondiente inicio rápido del campo), el borde podría incluso actuar como un muro para todas las partículas de velocidad normal que vienen del exterior.

En la historia de 1975 de Larry Niven , hubo varios efectos secundarios notables, que el detective usó como pistas para descubrir que se usó esto. Además de la logística de necesitar alimentos, agua y medicinas durante un tiempo prolongado en relación con el mundo exterior, el usuario tenía que sentarse en la oscuridad porque la linterna dentro de la burbuja se convertía en un arma poderosa vista desde el exterior y prendía fuego al papel tapiz (y presentada como una novedosa arma desconocida para el ME ).

Los campos de estasis fueron un elemento básico del trabajo de Niven durante ese período, así que lea el universo de Known Space y otros escritos durante algunos años para obtener más ideas.

Hay un efecto que se deriva directamente de la relatividad especial. Es sorprendentemente sorprendente que nadie lo haya notado. Esto se basa en el hecho de que la velocidad de la luz siempre será constante en todos los marcos de referencia.

Si el tiempo dentro de la burbuja de 'tiempo rápido' pasa 100.000 veces más que en el mundo exterior, y dado que la velocidad de la luz debe ser constante dentro de la burbuja, entonces las longitudes en la burbuja deben aumentar en un factor de 100.000. Esta es la inversa de la contracción de longitud de Lorentz-FitzGerald. Efectivamente, esta es una expansión de longitud.

Por ejemplo, si la burbuja de 'tiempo rápido' tiene un diámetro de dos metros en su marco de referencia, entonces, debido a la expansión de longitud, su tamaño se habrá expandido a doscientos kilómetros en el marco de referencia del mundo exterior.

Esto sugiere que alguien dentro de una burbuja de 'tiempo rápido' no puede colarse en galerías de arte y museos para robar sus tesoros. Como, por ejemplo, en el cuento de ciencia ficción de Arthur C Clarke "All the Time in the World". Cualquier gigante que se mueva rápidamente puede detectarse fácilmente y detenerse con la misma facilidad con unas pocas linternas.

Por supuesto, Flash tendría el mismo problema. Qué pena. Flash me gustó bastante como un buen ejemplo de un superhéroe con un superpoder único y que tenía que explotarlo al máximo.

Para mí, la mayor preocupación más allá de las ya mencionadas es la transferencia de calor. La energía térmica es efectivamente la energía cinética que pertenece a las moléculas individuales, que es proporcional al cuadrado de la velocidad de la molécula. Dentro de la burbuja, la velocidad promedio de una molécula es 100000x más rápida; por lo tanto, la energía cinética promedio se magnifica por un factor de$10^{10}$, o diez mil millones.

El cuerpo humano registra aproximadamente$310$Kelvin. Ampliado, y teniendo en cuenta que no tenemos necesidad de tener en cuenta el calor de vaporización u otros cambios de fase, desde el exterior de la burbuja, el individuo del interior parecería estar por encima de los tres billones de Kelvin . A modo de comparación, el núcleo del Sol tiene menos de treinta millones de Kelvin y su superficie tiene solo seis mil. Estar cerca de una persona dentro de una burbuja así sería como estar dentro de cien mil soles . La transferencia de calor sería virtualmente instantánea y catastrófica. La persona promedio es$62$kilogramos y tiene un calor específico de$3470$J/kgC; tres billones de Kelvin significa que el cuerpo de la persona contiene aproximadamente$6.5 \cdot 10^{17}$Julios de energía. Transferir toda esa energía equivaldría a aproximadamente la producción de energía de un$150$-arma nuclear megatón, tres veces la potencia del arma nuclear más grande jamás detonada.

Me parece que el volumen dentro de la burbuja se convertiría rápidamente en casi vacío a menos que el borde de alguna manera mantuviera activamente la presión. Si las moléculas de aire fuera de la burbuja se están moviendo efectivamente 100 000 veces más lento que dentro, entonces las moléculas de aire saldrían de la burbuja 100 000 veces más a menudo de lo que entrarían. Esto tendría el efecto de hacer que la "presión de aire" efectiva fuera de la burbuja fuera 100.000 veces menor que dentro.

Si la frontera de alguna manera intercambiara activamente aire con el ambiente exterior a una velocidad necesaria para simular una brisa de 1 km/h, fuera de la burbuja habría un viento de 100 000 km/h. Un huracán de categoría 5 tiene una velocidad de 251 km/h, por lo que provocaría un viento inmenso (y probablemente calor).

Supongo que una solución sería hacer que el borde sea impermeable al aire y que cualquier molécula que entre en contacto con el borde simplemente se desplace hacia el lado opuesto. Pero entonces, ¿cómo interactúa el usuario con su entorno? ¿Una lista blanca molecular?

Buena idea. Supongo que la idea viene en parte de los "Bobbles" de algún otro libro que funcionan al revés (deteniendo el tiempo adentro).

Podrías usar esto si tienes un problema difícil de resolver => enciérrate en la burbuja con la computadora más rápida o lo que sea (y alguna fuente de energía y todo eso), y piénsalo bien. Entonces puedes salir un segundo más tarde y habrías resuelto lo que le hubiera tomado a otra persona una docena de años resolver.

Sin embargo, esto plantea un problema: debes llevar todo contigo y tampoco puedes deshacerte de las cosas. Es decir, energía (para la luz, o una computadora o lo que quieras usar), comida, etc.; no tiene sentido entrar en la burbuja a menos que quieras lograr algo allí.

Como dices, el borde es de unos pocos cm, piensa, y las cosas pueden cruzarlo. Supongo que quieres decir que el borde consiste únicamente en el efecto del tiempo; sin límite de lo contrario, eso mantendría las cosas dentro o fuera. Esto lo haría absurdamente complicado. Si pasas tu mano a través de él, la parte de tu cuerpo en el interior se esqueletizaría y se convertiría en polvo mucho antes de que el resto entrara (sin invocar ninguna ciencia real aquí; solo yendo desde el efecto de tiempo indicado). Entonces tendrías una manera de dejar que la burbuja surja a tu alrededor en un instante (o al menos a la misma velocidad para todo el volumen).

A modo de comparación: dicho "Bobble" (de Vernor Vinge) funciona encerrando un volumen esférico en un borde metálico/brillante; cortando cuidadosamente a través de todo. El borde es completamente impermeable a cualquier cosa : ninguna herramienta puede rayarlo, ninguna cantidad de energía puede influir en él de ninguna manera, la luz se refleja perfectamente, etc.

En el interior, el tiempo se detiene. En un momento preestablecido, la burbuja desaparece (en un instante) y el tiempo vuelve a fluir con normalidad. Simplemente "funciona", no hay efectos secundarios. Es una solución absurdamente ordenada al problema del viaje en el tiempo, al menos en una dirección (la correcta :)). Se utiliza con un gran efecto de narración para permitir que las personas y los elementos (cohetes :-)) pasen por alto los eventos del mundo real. Incluso construye una nave espacial funcional con ellos en un momento posterior, puedes ver fácilmente cómo.

Creo que puede hacer que funcione así, si se deshace de su borde "grueso" y lo reemplaza por uno infinitamente delgado que es absolutamente infranqueable desde ambos lados. No es necesario que expliques nada (a menos que quieras que la explicación técnica sobre cómo funciona sea una parte principal de tu historia) y sacar mucho material de ella. Es solo un poco menos práctico, ya que todo lo "interesante" sucede dentro de la burbuja y, por lo tanto, en un espacio muy reducido. No tiene ningún beneficio externo para burbujear algo (a diferencia de la congelación).

Hay una miniserie bastante buena llamada The Lost Room que presentaba un dispositivo (The Comb) que detenía el tiempo para el usuario. Tenía algunas reglas muy interesantes y únicas:

• Una persona que usa el dispositivo no puede interactuar con nada. Todo lo demás en el mundo estaba bloqueado en su lugar: no podía recoger nada ni abrir una puerta.
• Se conservó el impulso. Si el usuario estaba corriendo cuando usó The Comb, si no comenzó a correr de nuevo, en la misma dirección y velocidad, cuando el tiempo comenzó de nuevo, se tambalearía en la dirección en la que viajaba antes de su uso.
• La luz se comportó de forma muy extraña (todo parecía descolorido y gris) y no se oía ningún sonido.

Siempre pensé que estas eran buenas tomas del concepto que se usa con mucha frecuencia.