Planeta con superposición infinita sobre un eje, problemas del concepto

Estoy empezando a construir un mundo para una historia que quiero escribir. El mundo consiste en un planeta, aproximadamente del tamaño de la Tierra, con un par de satélites naturales (lunas) y aproximadamente la misma órbita y una estrella similar. La diferencia es que si viajaras en el eje este-oeste podrías avanzar infinitamente sin llegar nunca al mismo punto. Puedes darte cuenta de que has completado una "vuelta" mirando las estrellas. Pero si fueras a los polos encontrarías... Un nexo extraño para el que todavía estoy luchando por encontrar una buena descripción. Es que podrías dar varias “vueltas” en un solo día si estás cerca de los polos, o podrías tardar más de una vida en hacerlo en el ecuador, dependiendo de tu nivel tecnológico, acceso a vehículos y geografía.

Esta “superposición” donde infinitos lugares ocupan el mismo espacio se limita al planeta. De hecho, cada “vuelta” recibe luz del mismo sol y ve las mismas lunas y estrellas.

Como puede ver, tengo el concepto bastante atado, pero lucho con varias advertencias. Soy consciente de que no hay una respuesta "correcta" definitiva, ya que está fuera del ámbito de la física real, pero supongo que podemos encontrar una solución viable.

A) ¿Cómo se percibiría esto desde el espacio?

Tengo una civilización que usa las lunas como "repetidores" para enviar ondas de radio y comunicarse con las personas en todas las vueltas... Y un solo Sol ilumina cada vuelta... Entonces, las ondas que vienen del exterior pueden afectar todas las vueltas simultáneamente... ¿quizás? Si bien esta propagación de “vueltas” no ocurre si la onda se origina dentro de la atmósfera… ¿quizás? Solo haciendo conjeturas salvajes aquí.

Eso me confunde mucho, ya que desde el espacio se puede obtener una cantidad infinita de luz reflejada del Sol... Pero no queremos cegar y freír todo alrededor de nuestro planeta, así que tal vez debería buscar otra explicación aquí...

B) ¿Cómo se ENTRA en la atmósfera del planeta y dónde exactamente?

Mi conjetura en este momento es que la materia sólida no puede ingresar al planeta, ya que se dispersaría en un número infinito de vueltas, fraccionándose así en fragmentos infinitamente pequeños e infinitos. Entonces, dejando de lado la magia, los viajes espaciales estarían fuera de discusión (no se puede regresar...). Pero tal vez hay otro concepto que funciona mejor aquí…

Información añadida:

Hay magia en el mundo, pero el tipo de magia accesible a los seres sintientes no "cambia el mundo" ni desafía enormemente a la física. En su mayoría son cosas que afectan sus propios cuerpos, por lo que no hay dimensiones de bolsillo, teletransportaciones o cosas así. El mundo es infinito, pero no le doy infinitas opciones. El planeta será como la tierra casi siempre. Tal vez haya algunas áreas habitadas por diferentes tipos de organismos, o un volcanismo especial y la atmósfera esté llena de otras partículas, etc. Pero no voy a tener áreas donde todo esté hecho de nuevos "elementos", o la tierra está hecha de chocolate, los océanos están hechos de flubber y los desiertos están hechos de canela…

Esto también se extiende a las civilizaciones. Según la historia que quiero contar, hay una civilización capaz de "entrar en el espacio", pero tiene un nivel de tecnología más tipo steampunk que el nuestro... Vamos a suponer que la civilización steampunk es simplemente la más avanzada tecnológicamente en el mundo, que son los primeros en llegar a ese nivel y el mundo (que ha sido elaborado por otra parte) es demasiado joven para haber alcanzado algo más que eso. La razón de esto es que, si dejo que haya más personas que puedan arrojar basura al espacio, entonces, en infinitas posibilidades, habría un número infinito de civilizaciones que podrían hacerlo, y luego el espacio (eso está fuera del alcance infinito de romper la física). mundo) estaría lleno de basura infinita. También,

¿Verás? Infinito me da dolores de cabeza. Pero tengo que mantenerlo infinito para que la historia funcione. Y no, tan grande que nos parece infinito tampoco sirve.

He estado hablando de “vueltas” pero para aclarar… No hay un “punto de quiebre” de lo que se considera una vuelta o la siguiente, no hay una “línea” mágica siguiendo cualquier meridiano, entonces cada persona o grupo define el inicio y el final de una vuelta desde su punto de origen (supongo)

Hay preguntas similares sobre mundos infinitos en este SE (como este , donde una de las respuestas sugiere un mundo exactamente como el que estoy planeando), pero creo que mi pregunta no ha sido respondida antes. Si lo ha sido, por favor notifique, y sepa que lamento no haberlo podido encontrar antes de hacer mi pregunta. Además, no sabía qué etiquetas funcionarían mejor para esto... Si tienes alguna sugerencia al respecto, por favor comenta :)

Si necesita más información o aclaraciones, solo pregúnteme en los comentarios e intentaré llenar los vacíos.

Gracias.

¿Tienes experiencia en teoría de conjuntos? Lo pregunto porque muchos de los problemas que tiene con los infinitos que interactúan entre sí están bien descritos utilizando construcciones teóricas de conjuntos de cardinalidad infinita. Además, gran parte de la complejidad de las vueltas que se degradan en sistemas complejos como en los polos o en el espacio están bien descritas utilizando terminología topológica. Los menciono porque puede ser muy peligroso depender de un mundo infinito (usted dice que "aparentemente infinito" no es lo suficientemente bueno) sin antecedentes en alguna teoría que defina cómo se comporta el infinito; puedes meterte en infinitos problemas.
Además, ¿cuánto te importa la conservación de la energía en tu mundo? Es notablemente difícil construir un mundo de física consistente sin él, pero tendrás que hacer algunas contorsiones bastante impresionantes para conservar la energía cuando trates con infinitos.
Buena pregunta, sin embargo, creo que necesitamos una definición adecuada del nexo, ya que lo más probable es que esté relacionado.
@CortAmmon No tengo estudios importantes sobre física aparte de lo que aprendí en la escuela secundaria, por lo que no sé exactamente qué puede ser una construcción teórica. Puedo adivinar, por su nombre, pero ni siquiera sabría por dónde empezar, y mucho menos cómo entrar en las matemáticas. En cuanto a la conservación de la energía... Como dije, no soy físico, pero tener un solo Sol iluminando y calentando superficies infinitas hace que sea imposible tener conservación de la energía... ¿Lo es? Tenga en cuenta que no usé la etiqueta "ciencia dura" ... No es necesario que piense tanto si no lo entenderé o no podré seguirlo.
@TimB la cuestión es que ni siquiera estoy seguro de qué sería. Supongo que es un punto donde convergen masas infinitas... Eso sería un agujero negro infinito que comería todas las "vueltas" infinitas al mismo tiempo. Así que... no puedo tener eso. Puede que tenga que agitarlo a mano, tal vez en algún chorro relativista como sugirió Cyrus. Pero aparte de eso, todavía estoy en la etapa de lluvia de ideas al respecto.
Quise decir @MichaelS, no Cyrus. No pude editar el comentario :S
@Cort Ammon, no estoy seguro, pero creo que si la energía entrante se duplica infinitas veces, la energía saliente se divide infinitas veces, siempre que los dos infinitos tengan la misma magnitud, se obtiene la conservación de la energía desde cualquier perspectiva . Claro, estás convirtiendo de finito a infinito al entrar, pero no hay forma de aprovechar ese poder infinito desde el exterior. Y si la gravedad infinita causada por la masa infinita del planeta se divide igualmente, también estás bien. Estoy seguro de que la física falla en algún momento, pero creo que está bien dados los mundos infinitos.
@MichaelS Solo tienes que pagar precios masivos por eso, porque la energía electromagnética no funciona de esa manera. Tendrías que hacer algunos trucos de física extravagantes para que funcione, muy probablemente socavando por completo toda la física cuántica. Esto es especialmente importante cuando se considera el almacenamiento de energía, como la fotosíntesis. Por eso pregunto. Los pasos que uno tiene que seguir para que esto funcione con la física son mucho más complicados que los pasos necesarios para agitarlo a mano.
¡Recuerdo una historia que tenía exactamente eso! Pero envolverse fue al pasado, no simplemente a una nueva tierra.
Las historias que se me ocurren siempre están ambientadas directamente en escenarios de ciencia ficción. Prefiero extraterrestres a elfos, prefiero naves espaciales a caballos, prefiero planetas a reinos. Y por eso prefiero las explicaciones científicas incluso si juegan un poco a la ligera con la física. PERO, en el caso de que una historia sea una fantasía (y tengo que asumir que la tuya lo es, ya que permites la magia), ¿por qué NO simplemente explicar esto como magia? No hay vergüenza en ello. La vergüenza está en la magia sin reglas, porque eso es flojera. Pero si crea un conjunto de reglas coherente, se apega a él y nos convence a los lectores de él, es oro. Buena suerte.

Respuestas (2)

Varias soluciones simples a su singularidad:

  1. Hay algún tipo de fuerza que empuja las cosas lejos de él. Cuanto más te acercas, más difícil es avanzar más, lo que requiere una fuerza infinita (y, por lo tanto, inalcanzable) para golpear el centro.

  2. Hay dilatación del tiempo cerca de la singularidad, estilo agujero negro. Puedes entrar, pero lleva un tiempo infinito (en relación con el resto del mundo) llegar allí, así que nadie lo ha hecho nunca.

  3. Hay un vórtice estilo agujero negro en la singularidad. Todo lo que esté cerca del vórtice se desintegra y alimenta cualquier fuente de energía que distorsione el espacio cerca del planeta o es expulsado al espacio como chorros relativistas , evitando que la gente intente entrar desde arriba/abajo de los polos.

En todos los casos, la respuesta básica es "no tenemos idea de qué hay en la singularidad", con una explicación simple de por qué no tenemos idea. También pone un límite máximo a la velocidad con la que puedes dar vueltas. Las ideas de fuerza de vórtice y repulsión limitan la velocidad en función de lo cerca que puede acercarse y sobrevivir. Con la idea de la dilatación del tiempo, la geometría acelera tus vueltas por día a medida que te acercas al poste, mientras que la dilatación del tiempo lo ralentiza, y hay un punto en el que esos efectos combinados te dan la máxima velocidad.

  • A. ¿Cómo se percibe desde el espacio? Bueno eso depende. Si cada vuelta emana cosas como la Tierra normal, entonces se percibiría como una región infinitamente brillante e infinitamente densa. Por supuesto, la densidad infinita significa que todo tu mundo está esencialmente atrapado dentro de un agujero negro, por lo que parece un agujero negro para todos los demás.

    Alternativamente, podría haber algún tipo de proceso selectivo por el cual emanan cosas. Cualquier cosa que intente escapar se dispersa y solo una cantidad infinitesimal logra pasar por vuelta (como se indicó anteriormente, tal vez el resto se use como combustible para la deformación), con un resplandor total finito. Desde el espacio, por lo tanto, parecería estática pura (cualquier punto del globo tiene luz proveniente de cada vuelta). Debido a que hay vueltas infinitas, la estática infinita promediaría un color constante (aunque quizás los polos, con poblaciones más bajas, tenderían a ser más oscuros).

  • B. ¿Cómo entra uno en la atmósfera? Si es un agujero negro, no entras en él; simplemente te succionan y te destrozan. Debido a la dilatación del tiempo en el agujero negro, su planeta ve pasar un tiempo finito por una cantidad infinita de tiempo externo. Toda la luz del universo, por lo tanto, converge en el planeta. Si hay luz infinita, el cielo es solo un color constante y sólido. Si no, el cielo es simplemente negro. Si el universo exterior tiene una vida útil finita o sin bucles, el cielo es simplemente negro.

    Si las cosas que escapan se dispersan, entonces quizás las cosas que llegan también lo hagan. Excepto entonces, el planeta nunca recibiría la luz solar (la luz se distribuiría uniformemente y cada vuelta recibiría una cantidad infinitesimal de luz).

    Entonces, tal vez todo lo que ingresa a la atmósfera se duplica en cada vuelta. Esto permite que la luz de las estrellas y la luz del sol (y las transmisiones de radio de la luna) se vean iguales desde cualquier vuelta. También significa entrar en la atmósfera (o donde sea que esté la división entre el espacio normal y el espacio infinito) te duplica infinitamente. Y además significa que nunca puedes escapar, a menos que de alguna manera sincronices la infinidad de tus copias para salir exactamente al mismo tiempo y de la misma manera.

  • C. Comentarios adicionales. No puedo pensar en ninguna forma razonable de conectar un espacio infinito a un espacio finito sin destruir todo lo que intenta escapar o saturar infinitamente el espacio finito que rodea el mundo infinito.

    Además, un mundo infinito significa que infinitas razas han desarrollado una infinita variedad de tecnología, y habría infinitas civilizaciones capaces de viajar por el espacio (si tal cosa fuera posible), como sugieres. Pero realmente no hay forma de estar justo en la cúspide donde la primera civilización viaja al espacio, porque en el siguiente momento, infinitamente más seguirán.

    Lo único en lo que puedo pensar es si hay un número infinito de espacios finitos fuera del planeta, y entrar/salir del planeta básicamente te coloca en una vuelta/espacio aleatorio en relación con donde empezaste. Si fuera verdaderamente aleatorio, las cosas serían muy caóticas.

    Pero tal vez sea una distribución normal , por lo que generalmente terminas finitamente cerca de donde empezaste. Las personas que abandonan el planeta tenderían a separarse, aunque algunas podrían terminar en el mismo espacio. Tal vez los objetos cerrados, como las naves espaciales, terminen en un espacio (de lo contrario, las personas se separarían molécula por molécula y morirían bastante rápido).

    Luego, cuando vuelves a entrar en el espacio del planeta, terminas a unas pocas vueltas de donde empezaste. Principalmente. Al volver a ingresar cerca de los polos, podría determinar rápidamente en qué vuelta estaba porque habría señales etiquetadas (probablemente numeradas) en el camino. Si eres de la vuelta 30 y aterrizas en la vuelta 68, sabrás que debes dirigirte al oeste (o al este, según la convención) 38 vueltas, luego volar al sur (o al norte, según el polo al que ingresaste) para llegar a casa.

    Tenga en cuenta que el cielo estaría muy borroso, ya que vería la luz de varios espacios cercanos con bastante facilidad. Dependiendo de la desviación estándar de la curva normal, es posible que vea principalmente un cielo, mientras que otros son casi invisibles, o puede ver docenas de cielos a la vez.

    Esto permitiría los viajes espaciales y resolvería el problema de las infinitas carreras espaciales (habría un número infinito, pero prácticamente nunca convergerían en el mismo espacio o vuelta). Pero requiere espacios infinitos, que no es lo que hace la pregunta.

La idea de que ciertas vueltas sean más fáciles de contactar es brillante. Agregaría que también podrían estar sintonizados de alguna manera en lugar de estar físicamente cerca. Incluso podrían entrar y salir de la conjunción.
"Densidad infinita significa que todo tu mundo está esencialmente atrapado dentro de un agujero negro, por lo que parece un agujero negro para todos los demás": esta parte es increíble. Una gran idea sobre 'lo que hay dentro de un agujero negro', en un contexto de ciencia ficción
En mi comentario (debajo de la pregunta) sugerí que simplemente siguiera adelante y usara la magia para explicar el fenómeno del infinito en su historia. Se me ocurre que si es magia, entonces le da la capacidad de hacer que algunos de sus personajes controlen la magia que crea el fenómeno para que no queden atrapados por ella. De lo contrario, si es un fenómeno natural, como la singularidad de un agujero negro, entonces no se puede controlar y crea problemas mayores de los que se pueden resolver en la historia. Considéralo.

Para simplificar las cosas, eliminaré una dimensión de mi explicación. Imagina un universo bidimensional: es solo un plano horizontal, con planetas como círculos. TU planeta es en realidad una esfera, con su centro en el plano del universo.

Para construir el planeta imagina tomar un cable. Empiezas desde el polo norte, haces un primer bucle y luego comienzas un segundo bucle a la derecha del primero. Una vez que llegas al polo sur, cruzas el primer bucle, por lo tanto, cuando llegas al polo norte nuevamente, estás a la izquierda del primer bucle. Ahí vas de nuevo a la derecha, y de nuevo en el polo sur vas a la izquierda. El cruce no se superpone al bucle existente, sino que lo compenetra. Eventualmente cerrará la esfera, pero dado que cada bucle tiene un ancho de 0, requerirá un número infinito de bucles para hacerlo.

Desde afuera solo puedes ver la intersección entre la esfera y el universo: es un círculo, por lo tanto, un planeta perfectamente legal, pero está hecho de 1 punto por cada medio bucle. Desde el planeta, el cielo que puedes ver es solo una línea (la intersección entre el plano de tu bucle y el universo), pero cuanto más cerca estás del polo, menos puedes ver: en los polos no puedes ver el cielo en absoluto. Solo desde donde tu bucle se cruza con el universo puedes abandonar tu planeta, porque desde cualquier otro lugar saldrías del universo.

Si aplica un concepto similar a un planeta de 4 esferas en un universo 3D, puede obtener algo similar a lo que desea, aunque creo que el ecuador es la intersección entre un bucle y el universo, y debe caminar a través del polo para avance... Pero mi conocimiento de la geometría se limita a los espacios euclidianos 3D, ¡debo dejarle a usted cómo averiguar los detalles matemáticos!