Estoy escribiendo una historia de ficción especulativa que incluye superhumanos. La atención se centra en los personajes individuales y sus vidas diarias, y estoy tratando de mantener cierta coherencia al no tirar todas las leyes de la física por la ventana. Sin embargo, esto crea algunos problemas en la vida diaria de estos individuos: ¿de dónde proviene su superenergía, dado que parecen comer una cantidad normal de alimentos?
Por ejemplo, un superhumano con superfuerza puede levantar objetos pesados. Esto está bien de acuerdo con las leyes de la termodinámica, siempre que se utilice una cantidad adecuada de energía para realizarlo. Para levantar un semi 2 metros del suelo de 15.000 kg, mi superhumano necesita aportar un mínimo de 60 kcal. En un día típico, este personaje podría realizar una acción como esta 50 veces, con un gasto de energía adicional de 3000 kcal, más del doble del gasto de energía normal de un ser humano similar. En días intensivos, este gasto energético podría estar más cerca de las 20.000 kcal.
¿Cómo puedo justificar esta discrepancia entre la energía que gastan mis superhumanos y la energía que consumen, asumiendo que comen una cantidad normal de comida normal? En concreto, ¿cómo podría un superhumano obtener las 20.000 kcal gastadas en un día de héroe intensivo sin comer proporcionalmente más?
¡ Un saludo a Sandbox por ayudarme a desarrollar esta pregunta!
¡Eficiencia mejorada!
Tomado de https://physics.stackexchange.com/questions/46788/how-ficient-is-the-human-body
La lectura de MET (Tarea Metabólica Equivalente) en su equipo de gimnasio es su cuerpo haciendo 1 Kcal/kg/h = 4184 J/kg/h y puede medirse con razonable precisión por la cantidad de oxígeno que usa una víctima de prueba.
Sentarse quieto es aproximadamente 1 metro y andar en bicicleta a 100 vatios es de alrededor de 5,5 metros.
Entonces, tomando a un hombre de 75 kg, ciclando a 100 vatios (100 J / s), tiene que hacer 5.5 * 4184 * 75 / 3600 s = 480 vatios, por lo que una eficiencia del 20%.
Sin embargo, recuerde que la persona gasta entre 80 y 100 vatios simplemente para mantenerse con vida sin hacer nada, a diferencia de su automóvil. Hay un ajuste experimental interesante de la cantidad de energía que necesita para mantenerse con vida, calculado hace unos 100 años, la ecuación de Harris-Benedict
Si tus héroes son más eficientes en la conversión de energía, esto puede explicar por qué pueden obtener el doble o el triple de energía de sus alimentos.
también
Héroes gordos.
Puedes almacenar mucha energía en tu cuerpo en forma de grasa y eso es lo que hacen tus héroes, con repetidos viajes a Wendys. Puedo dar fe de ese método. En virtud de su sobrehumanismo, metabolizan esa grasa muy rápidamente para realizar hazañas que requieren un gran gasto de energía. Nota: si su metabolismo funciona normalmente, movilizar tanta energía realmente rápido implicaría otras 3 cosas.
1: respiración rápida. Están quemando esa grasa en CO2. Necesitarán oxígeno y mucho. Podrían llevar un pequeño tanque y una máscara portátil, como Dennis Hopper en Blue Velvet. O podrían simplemente respirar muy rápido. O ambos.
2: Producción de agua. CHO + O2 -> CO2 + H2O + energía. El agua tiene que ir a alguna parte. Propongo que podrían sudar con superglándulas sudoríparas.
3: calor. La entropía cobra su impuesto y eso significa que una fracción de la energía se destina al calor. Estos héroes se calentarán cuando hagan sus cosas. Afortunadamente, jadear fuerte y sudar profusamente se encargará de la mayor parte de eso de la manera habitual. Algunos héroes pueden aumentar las habilidades de enfriamiento a bordo poniéndose hielo en los pantalones antes de maniobras particularmente heroicas.
Tus héroes obesos, hambrientos y eficientes estarán rojos, empapados de sudor y respirando con dificultad cuando hagan sus súper movimientos. Se verán como levantadores de pesas turcos. ¡Digo que es un buen cambio de la cosa fresca y serena que normalmente ves!
Tus héroes son nucleares.
No son exactamente reactores nucleares, pero si vas a mover las manos hasta el punto en que puedan canalizar la energía en actos sobrehumanos, puedes justificar de manera casi realista que el suministro de energía proviene directamente de la materia.
Ignorando las papas pequeñas como la energía química potencial (nuestra fuente de energía biológica), vaya directamente a los aproximadamente 9x10^16 julios por kilogramo (21,5 billones de kilocalorías) que la relatividad sugiere que hay en la masa en reposo. Si tus héroes convierten la masa directamente en energía, tienen una fuente básicamente ilimitada.
La única pregunta en ese momento es por qué necesitan seguir comiendo, ya que una sola comida impulsaría innumerables proezas.
(Gracias a la página de Wikipedia de equivalencia de masa-energía).
La fuente de energía canónica clásica para Superman era "nuestro sol amarillo" y aunque esto parece ridículo en algunos sentidos hoy en día, se podría extraer de esto en algunas variantes interesantes:
1) Fotosíntesis: sus supers en realidad generan energía química y la almacenan de manera hipereficiente en contenedores celulares especiales de ATP, que los humanos estándar no tienen, sin mencionar que no podemos convertir directamente la luz en energía química.
2) Magneto-eléctrico: sus supers tienenuna bioquímica celular y una fisiología celular radicalmente diferentes a las de los humanos estándar, con partículas ferromagnéticas filtradas naturalmente que forman una parte esencial de sus super metabolismos; como resultado, generan energía eléctrica a medida que se mueven a través del campo magnético de la Tierra a través de la inducción, y los nanotubos de carbono entretejidos en sus mitocondrias celulares se enfocan y transportan esta energía a pilas de almacenamiento eléctrico por celda; esta energía se almacena para liberarse en grandes ráfagas. como un condensador natural, y se utiliza para catalizar sus metabolismos ya hipereficientes a nivel celular. Algunos supers también pueden almacenar y canalizar esta energía a nivel de sistema, por lo tanto, los lanzadores de rayos estilo Ororo / Storm.
3) Cosmología-física 01: su materia súper básica está compuesta de partículas/cuerdas que están inusualmente alineadas vibratoriamente en varias de las más oscuras de nuestras 11 dimensiones, de modo que obtienen energía al moverse a través de ciertas rupturas de simetría no observadas por nosotros (una especie de como obtener y liberar energía potencial al trepar y saltar desde rocas), pero deben prestar mucha atención a la dirección y orientación de estos descansos a medida que se mueven a través de ellos, ya que podrían cometer un error y restar energía si son imprudentes.
4) Cosmología-física 02: sus supers tienen un componente metabólico que está entrelazado cuánticamente en masa con regiones de partículas de mayor energía que ocurren dentro de las estrellas (de ahí el malentendido del pasado de Superman - sol amarillo) y que les proporcionan energía incesante a lo largo de su vive mientras la estrella a la que están alineados personalmente continúe funcionando como lo hace una estrella de la secuencia principal. De hecho, si no encuentran una salida para toda esta energía adicional, entrarán en combustión espontánea, de ahí el "impulso" que todos parecen tener para realizar superproezas todo el maldito tiempo y la erupción de muertes por combustión espontánea inexplicables en el Década de 1970: súper perezosos y drogados que no se ponen en marcha.
En otra cuestión de creación de mundos tratamos con pan mágico que contenía 2.000 Kcal por bocado. Las respuestas más aceptadas dicen que este pan es:
casi tan denso como el granito
Sin embargo, tu superhumano tiene una fuerza superhumana y una presión de mordida superhumana. ¡Él puede masticar a este chico malo como un cereal frío!
¡Teniendo en cuenta que necesita 20,000 Kcals, solo necesita 10 cm ^ 3 de las cosas para un día entero de ahorro súper humano!
Tus superhéroes pueden confiar en Ch'i / Qi / Ki o cualquier variante del mismo principio (como "la Fuerza" en Star Wars). Podría explicar la diferencia de energía. Los superhéroes pueden recolectar energía de la vida misma. Qi por sí mismo no está probado por la ciencia (del enlace de arriba):
Qi es un concepto pseudocientífico, no verificado, que nunca se ha observado directamente y no está relacionado con el concepto de energía utilizado en la ciencia (la energía vital es en sí misma una noción científica abandonada).
Sin embargo, las corrientes espirituales y religiones orientales creen firmemente en Qi . Por ejemplo, se puede encontrar una introducción en este sitio .
Qi es el término chino para energía vital o espíritu de vida, una fuerza vital que fluye a través de todos los seres vivos. Es una parte esencial de la acupuntura, el qigong, el reiki y las artes marciales de Oriente, entre otras cosas. No hay misterio en ello.
La serie Dragon Ball usó esto para superar el mismo problema:
Debido a que existen límites físicos para la fuerza del propio cuerpo, es necesario aumentar el ki de uno para superar esta barrera y volverse más fuerte.
En primer lugar, no obtendrá una respuesta basada en la ciencia simplemente porque las cosas no funcionan de esa manera en el mundo real. "Calorías que entran = calorías que salen" es una forma de verlo; la conservación de la masa y la energía es otra.
Efectivamente, está buscando una explicación pseudocientífica que suene plausible, como máximo, independientemente de si quiere admitirlo. Dicho esto, depende completamente de usted decidir qué tan lejos se aleja de las ideas científicas respetables.
1. Explique solo lo que necesita. A menos que el mecanismo detrás de un superpoder sea necesario para desarrollar la trama o el personaje, no lo discutas. Esta es una buena regla general en la escritura.
2. Convertir masa en energía. Una cantidad minúscula de masa crea una enorme cantidad de energía, desde una perspectiva humana. Si sus superhumanos de alguna manera están haciendo esto, son capaces de realizar hazañas tremendas con poco consumo de "comida".
3. Ciencia ficción con conocimientos claros. Puedes hacer que las cosas suenen basadas en la ciencia sin ser científicas en absoluto. Por ejemplo, comienza con "Se han identificado varios procesos metabólicos nuevos en superhumanos que permiten..." y luego explica brevemente cómo pueden extraer más calorías utilizables de los alimentos, participar en algún tipo de fotosíntesis, etc.
(Recuerdo algunas especulaciones científicas sobre el ATP con grupos fosforilo adicionales, por ejemplo, pero eso se parece más a una batería más grande que a un generador más grande. Además, probablemente no evolucionó en ninguna criatura conocida por alguna razón).
4. Ciencia ficción con conocimientos limitados. La ciencia contemporánea puede detectar campos, ondas de energía, etc. alrededor de estos superhumanos, pero no puede explicar cómo funcionan sus habilidades. Siempre hay fenómenos sin explicación en los límites de la ciencia, así que esto no es nada nuevo. Puede hacer que los fenómenos parezcan más basados en la ciencia al mencionar cualquier efecto medible que los científicos observarían e investigarían.
5. Cuasi-mágico. Dijiste que no querías esto, así que lo menciono solo para completar el espectro. La ciencia ficción invade aquí a menudo de todos modos. La mayoría de la gente tiene cero comprensión de la teoría cuántica y la teoría de cuerdas. Podrías inventar casi cualquier cosa, y la mayoría de los lectores lo aceptarían. Esto puede irritar a los físicos e intelectuales pretenciosos porque va en contra de la ciencia establecida, pero un Superman que no muere de hambre va en contra de la ciencia establecida para empezar.
Fuentes de energía alternativas : obviamente, para que un mundo tenga superhéroes, debe romper al menos algunas de nuestras supuestas leyes de la física. Creo que la resolución más limpia sería que el factor distintivo de los superhumanos sea el acceso a alguna otra forma de energía que normalmente no se tiene en cuenta.
Una de mis historias favoritas de Asamov, The Gods Mismos , incluye el concepto de explotar el acceso a una dimensión paralela, en la que la física funciona de manera sutilmente diferente a la nuestra, para obtener cantidades masivas de energía.
Imagine alguna peculiaridad de la mecánica cuántica que permita a ciertos seres conscientes acceder a alguna otra dimensión a un nivel subatómico inconsciente. Estarían canalizando lo que equivale a una diferencia de potencial en las fuerzas atómicas. De hecho, si postulas infinitos mundos paralelos, las variaciones en los superpoderes podrían deberse a las variaciones en las leyes universales.
De esa manera, la mayor parte de la física en su mundo funciona igual que lo que normalmente asumimos. Y no habría necesariamente ninguna diferencia obvia en biología (que a menudo me ha molestado en ciertos conceptos del mundo de los superhéroes; la evolución no funciona así, maldita sea).
Estos superhumanos han desarrollado un órgano controlado por su cerebro que les permite manipular diferentes campos ( electromagnético , gravitacional , higgs?, etc.) Cada individuo puede manipular cada campo de manera diferente y así sus poderes se manifiestan de manera diferente. La comida que comen se usa para funciones corporales regulares, incluido este nuevo órgano, por lo que pueden comer la comida de un atleta como resultado del uso de sus poderes. El poder en sí mismo es el resultado de los campos que pueden manipular y cómo son manipulados, por lo que sus habilidades también requieren un poco de poder mental y práctica para hacerlo bien.
Dado que puede haber una multitud de diferentes tipos de poderes, aquí hay una lista rápida de cómo se pueden explicar algunos poderes en este escenario:
En general, con este método puede minimizar los gastos de energía mientras explica una amplia variedad de superpoderes.
Mayor eficiencia: los músculos humanos solo tienen ~30% de eficiencia. Si sus superhumanos tienen casi el 100% de eficiencia, podrían hacer el triple de trabajo sin necesitar más comida.
Menor metabolismo en reposo : los humanos necesitan ~1500 kcal por día solo para mantenerse calientes y vivos. Sus superhumanos podrían tener una temperatura corporal más baja, un mejor aislamiento, hibernar durante el sueño (y dormir mucho) o cualquier otra cosa para reducir este requisito drásticamente.
Un varón humano normal quema alrededor de ~ 2500 kcal cuando corre una maratón. Con las modificaciones anteriores, tus superhumanos podrían correr más de dos maratones sin necesitar comida adicional (en comparación con los humanos sedentarios normales) ese día.
Las cifras que pones en tu pregunta no son tan impresionantes...
Considere un luchador de sumo :
El peso ideal para un luchador de sumo es entre 400 y 600 libras. Esto significa que no solo se necesita fuerza y flexibilidad para ser un sumo, también se necesita una dieta adecuada. Comer es una parte esencial de su entrenamiento.
Un luchador de sumo típico come una dieta diaria de 20,000 calorías, lo cual es bastante sorprendente si se considera que la ingesta diaria recomendada para un hombre saludable y activo es de 2,500. Comen 10 veces más de lo que come un hombre normal y todo se hace en dos comidas masivas de 10,000 calorías.
Tu superhéroe es básicamente un luchador de sumo delgado con pantalones de lycra...
Aquí hay un horario de alimentación diario típico de un luchador de sumo:
Saltarse el desayuno
El día de un luchador de sumo comienza a las cuatro o cinco de la mañana con entrenamiento y ejercicio. Sorprendentemente, el desayuno no se sirve. Saltarse el desayuno y hacer ejercicio en su lugar ralentiza el metabolismo del luchador, por lo que generalmente no comen hasta alrededor de las 11 am. También les da suficiente hambre para ese almuerzo de 10,000 calorías.
Carga masiva
El plato principal que comen los luchadores de sumo es un guiso llamado chankonabe (ちゃんこ鍋). Suena un poco como 'chunk nabe', que de alguna manera es extrañamente apropiado. Este es un guiso relleno de pescado, verduras, carne y tofu. Nabe (鍋) es un estofado japonés tradicional, pero el chankonabe es la versión de gran tamaño, lleno de todo extra con el único propósito de proporcionar calorías. Para complementar su poderosa comida, los luchadores de sumo comen alrededor de 5 a 10 tazones de arroz y grandes cantidades de cerveza, necesarios para las calorías vacías. Un rikishi saludable (力士, luchador de sumo) puede tomar hasta 6 pintas durante la comida del mediodía.
toma una siesta
Después del almuerzo, hay otro entrenamiento esencial: la siesta. ¿Cómo no podrías desmayarte después de una comida como esa? Los luchadores de sumo toman una siesta de hasta 4 horas después del almuerzo, para ralentizar su metabolismo y agregar todo lo que acaban de comer a su circunferencia.
Cena y apagado de luces
Al final del día, los luchadores de sumo comen otra comida masiva y dan por terminada la noche. Mientras duermen, las proteínas y las calorías del día hacen su magia y se despiertan temprano en la mañana listos para aplastar sus cuerpos uno contra el otro.
Las células o un órgano toman agua y pueden detectar si es agua pesada . Si lo es, lo descompone en deuterio y oxígeno. Luego toma el deuterio y con un poco de mano lo fusiona para formar helio. Esto, a su vez, libera enormes cantidades de energía que pueden impulsar al superhéroe.
Desde el exterior, todo lo que nota es que el héroe bebe agua extra y libera un poco de helio como producto de desecho.
Creo que el principal problema es el almacenamiento de energía. Tus héroes pueden consumir 20kCal comiendo alimentos (10 big macs con papas extra) durante todo el día y bebiendo (+10 vasos de vodka y suficientes nueces para acompañar) durante toda la noche, lo que encajará muy bien en cualquier historia. También pueden recuperar su energía no en un solo día, sino que pueden tardar varios días.
Ahora problema de energía: necesitas un metabolismo sobrehumano para convertirte en sobrehumano. No piense en esto como un metabolismo humano de mayor funcionamiento. Este es diferente. En lugar de ATP, azúcares y grasas, los superhéroes almacenan su energía en una molécula mucho más densa en energía que requiere la misma cantidad de oxígeno que los azúcares para quemarse pero genera mucha más energía. Por lo tanto, no almacenan energía en azúcar o grasa, sino en esta molécula extremadamente alta en calorías, lista para quemar, que también se almacena en la sangre para un acceso rápido.
La respuesta es simple ..
Lo dice todo.
Tenga en cuenta que los actos realizados por "super-seres" están ridículamente fuera de la física convencional.
¿Recuerdas "el hombre de los seis millones de dólares"...? Claro, su brazo era, digamos, algún material hiperactivo con motores increíblemente fuertes. Pero cuando recogí un auto... habría aplastado las otras partes de su cuerpo . De manera similar, Superman simplemente no podría hacer las cosas que hace, incluso si su cuerpo en sí mismo es asombrosamente fuerte / poderoso en un sentido convencional.
Los superseres giran en torno a la física convencional de la materia y la energía. Es obvio que esto involucra materia oscura / energía oscura (que, después de todo, dobla las galaxias ... !!!!!... de una manera totalmente no newtoniana que es completamente misteriosa para nosotros).
Tus súper seres necesitan comida convencional solo para su metabolismo convencional y hoja de cálculo newtoniana de física.
El resto.. es materia oscura/energía oscura. El mismo sistema de fuerza, que actualmente no conocemos ni entendemos, que dobla las galaxias contra la gravedad convencional de toda una galaxia, ¡mierda!
Una forma sencilla de recuperar las calorías es si tus personajes beben dos litros de aceite de canola al día. Un litro de aceite de canola tiene más de 8.000 calorías. Combine eso con una digestión y un uso de calorías más eficientes, y tal vez podrían reducirlo a solo un litro por día.
A menudo voy con la ruta del suplemento "Superman" como se describe, pero esencialmente diversifico mi rango de fuentes de energía. Muchos de mis superhumanos exhiben algún tipo de... vampirismo... que alimenta sus habilidades. Por ejemplo, mi personaje con un conjunto de poderes de Superman los tiene solo mientras tiene una carga eléctrica. Si tiene poca energía, debe conservar el uso de su habilidad O esperar que una gran explosión de energía pueda salvar el día O encontrar una fuente de energía eléctrica rápidamente. De cualquier manera, sin tener ningún cargo, es tan humano como los inocentes según los estándares (se me ocurrió el personaje por primera vez cuando Crepúsculo era grande... Presenté el concepto como un "vampiro chispeante" para jugar con la queja de los "vampiros chispeantes". ".)
Los poderes de otros personajes se los comerán a menos que puedan encontrar una fuente de combustible. Por ejemplo, un villano con poderes telepáticos y telequinéticos quemaría su cuerpo si no se alimenta de otras energías psíquicas para sobrevivir... lo cual es fatal para sus víctimas... por lo tanto, no puede consumir la energía necesaria para haga lo que hace comiendo suficientes calorías y necesita alimentarse.
Otras veces, la falta de combustible adecuado es irrecuperable y parte del viaje del personaje... será fatal y lo que haga con sus habilidades para su corta vida será importante. Si bien esta no es la razón exacta, a menudo lo atribuyo a la razón por la cual Bizzaro es el clon de Superman (es decir, la persona que clona a Superman lo hizo creyendo que Superman era humano y no un extraterrestre, por lo que el resultado se degrada debido a las diferencias en la fisiología entre los dos y el clon no puede sintetizar las proteínas necesarias para que Superman haga lo que hace). Esto también se discutió en la película original de Jurrassic Park cuando hablaron sobre la contingencia de lisina donde los dinosaurios fueron diseñados genéticamente para no producir el aminoácido lisina y necesitaban consumirlo para evitar "caer en coma y morir". como lo explica Samuel L. Jackson en lo que tiene que ser su intento menos rudo de matar algo. Baste decir que los humanos lo complementaron en la dieta de los dinosaurios (y si algo salía mal, morirían en unos pocos días sin el suplemento). Aunque esto es muy poco realista, la idea general es que los requisitos de energía adicionales son características y no errores, cuando el superhumano es fabricado por alguien que busca controlarlo (la razón por la cual el ejemplo de Jurassic Park es mala ciencia es porque NINGÚN VERTIBRAR puede producir lisina y tienen que tenerla suministrada a través de dietas. Los puntos de la secuela abordan esto cuando señalan que los herbívoros comen plantas que crean lisina y los carnívoros comen los herbavors, y lo consiguen de esa manera ... que en el universo funciona como el primero película señaló que Hammond'
Jaime
tuskiomi