¿Qué sucede con el aire en el área, cuando las cosas son transportadas o replicadas?

Una ley fundamental de la física es, en definitiva, que dos cosas no pueden existir en el mismo espacio al mismo tiempo. Esto se demuestra fácilmente dejando caer una masa relativamente grande, como fideos de pasta, en un recipiente con agua, como una olla. El nivel del agua aumentará a medida que "hace espacio" para la pasta y se desbordará si ha puesto demasiado de cualquiera de los dos. Por el contrario, si tuviera que sacar todos los fideos (suponiendo que tuviera una forma de sacar solo los fideos, sin llevar nada de agua), vería que el agua se hundía hasta su nivel original (o más bajo, si lo hubiera hecho). desbordado antes).

Tomando esto en consideración, veo un problema con la tecnología de transporte que no estoy seguro de haber visto jamás abordado: ¿Qué sucede con el aire que rodea el punto de origen de un objeto de transporte, o que ocupa el destino?

El transportador debe tener algún medio para compensar el desplazamiento; de lo contrario, en teoría, cada transporte debería ir acompañado de un fuerte estallido en cada extremo: en el origen, cuando el aire colapsa para llenar un vacío que queda atrás, y en el destino, cuando un relativamente grande. el volumen de aire es forzado a dejar espacio para el sujeto. Este efecto debería ser aún más pronunciado, y quizás incluso peligroso, en entornos cerrados como naves espaciales donde el aire realmente no tiene adónde ir.

Una opción sería que el transportista intercambie el aire (u otra materia, como polvo o gotas de lluvia) en el destino por la materia del sujeto, a medida que se transporta. Sin embargo, esto no se ve, ya que a menudo notamos que pequeñas porciones de tormentas de polvo o aguaceros caen sobre la plataforma del transportador cuando las personas son transportadas a condiciones climáticas adversas. Imagínese tener esa limpieza como parte de los deberes laborales del Jefe de Transporte.

Otra opción sería procesar la materia desde el destino a través del replicador, para que sea congruente con el mismo volumen de aire en el origen. Sin embargo, esta sería una operación bastante compleja y podría resultar en un retraso demasiado largo para ser aceptable por las leyes de la física.

Ahora que lo pienso, este mismo problema (o uno similar) debería afectar también a la tecnología del replicador y de la holocubierta. ¿Alguna vez se ha abordado algo de esto canónicamente, ya sea en un episodio de Star Trek o en manuales técnicos?

Su primera oración es solo parcialmente correcta y se aplica a los fermiones. "Cosas" es un poco vago. Por ejemplo, los fotones pueden atravesarse unos a otros y pueden , por así decirlo, ocupar el mismo espacio.
@bitmask Claro, pero al final estamos hablando de materia sólida (o líquida o gaseosa) normal para este caso. Las cosas tienen que moverse.
@Iszi: Claro, solo estoy siendo inteligente. :)
Creo en la tradición de Star Trek, el material "transportado" se ensambla de alguna manera a partir de los átomos en el sitio de destino. Es simplemente reorganizar lo que ya está allí. Entonces, al desplazar el aire, el aire simplemente se mueve a otro lugar. Considere que el aire se comprime fácilmente al menos en pequeños grados.
@GorchestopherH Si está usando los átomos en el sitio objetivo, entonces la situación de desplazamiento aún ocurre, solo un poco a la inversa. Debido a que las partículas de aire son más pequeñas y mucho menos densas que la masa sólida, se necesitaría un volumen de aire mucho mayor para volver a ensamblar el objeto transportado que el que ocupará el objeto mismo. Y, el sitio de origen todavía tiene el problema mencionado anteriormente.
De hecho, ese caso puede ser aún peor para la persona transportada. Porque entonces, estarían llegando momentáneamente a un espacio rodeado de vacío. Se ahogarían con su primer aliento y luego se estremecerían de dolor (si no peor) cuando los átomos del aire circundante (fuera del bolsillo de la aspiradora) finalmente se estrellaran contra sus cuerpos.
Vea aquí por qué las aspiraciones repentinas pueden ser bastante peligrosas.
¿Realmente estamos suponiendo que una especie que puede mover materia entre dos lugares no tiene un medio para garantizar que los molestos vacíos repentinos no puedan compensarse durante un evento de transporte? Tal vez la acumulación de energía para el transporte esté preparando la región receptora apartando las moléculas errantes, o fuera de fase, o simplemente manteniéndolas quietas hasta que se complete el transporte. La escala de la tecnología simplemente supera la naturaleza del problema. El transportador es una de las tecnologías más avanzadas en SF. Creo que pueden manejar algún aire errante/vacío/otro medio ambiental.
@Iszi ¿Por qué tiene que ser "instantánea"? Si el arreglo toma, digamos... un segundo, entonces esto ya no es un problema.
La materialización y la desmaterialización lleva tiempo. Entonces, no habría ningún pop ..
Un montón de buenas teorías aquí. Sin embargo, aparte de la especulación, estoy realmente interesado en ver si hay algo canónico en esto.
@GorchestopherH Estoy bastante seguro de que la materia del sitio de destino no se usa.
@Izkata Probablemente tengas razón. Al transportarlo, probablemente haga algo como convertir la materia en fotones, luego hacer fotones en materia, materia en materia ensamblada. En cuanto a la replicación, debe utilizar materia local. Aunque no soy un experto.
@GorchestopherH En la era ENT, tenían resecuenciadores de proteínas con capacidades limitadas (por eso tenían un chef). Creo que el término "resecuenciador de materia" apareció en TNG o en los replicadores cardassianos en DS9, pero no puedo recordarlo claramente. A partir de VOY, los replicadores parecían usar algún tipo de conversión de energía-materia.
@Gorchestoper ¡¿Qué?! ¿Ensamblado a partir de materia en la ubicación objetivo? ¿Estás diciendo que el transportador asesina al sujeto y luego crea un clon en la ubicación objetivo? ¿Puede el transportador fallar en destruir el original, dejando dos copias? ¿Debe ejecutarse el original en tal caso?
@AndresF. en.memory-alpha.org/wiki/Transporter Según Alpha Memory, no utiliza la materia que encuentra, sino que la envía desmontada en una corriente de partículas subatómicas. Busca las ubicaciones de todas estas partículas, las separa y las envía en una corriente de alguna manera. Luego se vuelven a ensamblar en el destino. Teóricamente, debería poder duplicar personas, y las personas pueden perderse en el búfer de partículas. Los transportadores son lo que menos me gusta, porque sí, técnicamente te "mata" y te vuelve a hacer.
Al leer el artículo, si alguna vez tenemos algunos avances en astrofísica, la tecnología de transporte es probablemente la tecnología de Star Trek más alejada de nuestro alcance.
@GorchestopherH Je, je, genial. solo estaba bromeando El teletransportador como máquina asesina es un tropo común de SF;)
Técnicamente, esta es una pregunta de física de Star Trek y, como tal, debe transferirse a otro lugar. Sin embargo, algunos autores que no pertenecen a Trek SF han pensado en esta pregunta antes, y la pregunta podría reformularse para convertirla en una pregunta de SF, como "¿Algún autor ha explicado satisfactoriamente lo que sucede con el aire desplazado durante el transporte masivo?"

Respuestas (4)

En primer lugar, los transportes tardan entre 2 y 3 segundos en completar la desmaterialización y unos pocos más en materializarse. De lo contrario, no veríamos a la tripulación aparecer/desaparecer durante las partes brillantes.

En segundo lugar, está esta cita de Star Trek: Enterprise 1x04, Strange New World :

Reed: "Hay un problema, señor. Hay contaminantes en el flujo de materia. Parece que el discriminador de fase no puede aislar los escombros... Reed a la enfermería: emergencia médica".

Un miembro de la tripulación de Enterprise con hojas, ricks y palos incrustados en la piel.

Entonces, ¿explicación basada en estos dos puntos de datos?

  • En el punto de emisión, la desmaterialización tarda lo suficiente como para que en realidad no se cree vacío. Piensa en un globo que se desinfla.
  • En el punto de entrada, la rematerialización simplemente empuja la atmósfera a un lado.
  • Tanto en los puntos de entrada como de salida, una brisa tan ligera (la mitad del ancho de un cuerpo en 2 segundos) probablemente ni siquiera la sentiría alguien a una yarda/metro de distancia.
    • Incluso si lo fuera, incluso podríamos decir que el transportador reúne a los transportados de tal manera que la brisa se canaliza hacia arriba. Sin embargo, solo es una suposición.

Lo mismo debería ser válido para los replicadores: cuando se muestran en pantalla, se muestra que tienen un período de tiempo de materialización, al igual que la rematerialización del transportador.

No estoy seguro de las holocubiertas, pero no hay razón para llenar el interior de un holograma. Podrían ser tan delgados como el papel: ¡casi no hay desplazamiento en ese caso!

Sé que esto es muy, muy antiguo, pero vale la pena señalar que en TOS hay muchos transportes instantáneos de extraterrestres, todos ellos hacen un sonido 'bong/bang'. El transporte instantáneo emite un sonido muy parecido a una explosión que respalda su respuesta. La velocidad más lenta parece empujar el aire a un lado y, por lo tanto, no hay ruido repentino.
¿Podría empujar la atmósfera a un lado una de las funciones del "haz de confinamiento anular" (ACB) mencionado en el Manual Técnico de TNG? La página 103 dice que después de la desmaterialización, el transportador "transmitirá el flujo de materia dentro de un haz de confinamiento anular al destino del transporte", y la línea de tiempo en la página. 107 indica que el ACB se transmite a las coordenadas del objetivo y debe alcanzar la máxima potencia antes de que el sistema inicie la "transmisión del flujo de materia a través del ACB". La pág. 108 también menciona que si se desacopla el ACB, "se formarán sujetos de transporte de forma aleatoria", como "gases disociados".
@Hypnosifl Posiblemente, pero eso suena más como guiar al destino en lugar de manejar el destino en sí ( como el propósito del láser en esta arma )

Respuesta corta

Las partículas de aire se apartarían a medida que se construye el nuevo cuerpo.

Respuesta completa

Pasé mucho tiempo, y me refiero a MUCHO tiempo, pensando en esto y revisando la información en el Manual técnico para escritores de Star Trek: la próxima generación, cuarta edición de la temporada . Y sigo volviendo a los puntos que mencioné en otra pregunta. Si bien eso proporciona apoyo, no es una respuesta completa. Voy a incluir algo de esa respuesta aquí como explicación.

Voy a mi fuente para esto, una que he citado aquí antes, el Manual técnico de escritores de Star Trek: The Next Generation, cuarta edición de la temporada . Esto me lo envió directamente, en un paquete de presentación, la supervisora ​​de guión de ST:TNG, Lolita Fatjo, cuando me invitaron a presentarles ideas para la historia a los productores. Esta es una de las guías de escritores enviadas a quienes escribirían para el programa y, de alguna manera, va más allá del canon porque define el canon. En otras palabras, les dice a los escritores lo que pueden y no pueden hacer en la pantalla.

En la página 28, bajo The Transporter - Once and for All :

... El flujo de moléculas leído por los pads se envía al Pattern Buffer, un gran tanque cilíndrico rodeado de bobinas electromagnéticas superconductoras. Es aquí donde el objeto a transportar se almacena momentáneamente antes de ser transportado fuera del barco (o incluso dentro del barco). Es Pattern Buffer y sus subsistemas asociados los que más se han mejorado en el último medio siglo. Mientras que las moléculas reales de un objeto se mantienen en una suspensión magnética giratoria (ocho minutos antes de la degradación), la secuencia de construcción del objeto se puede leer, registrar en la memoria de la computadora (en algunos casos) y reproducir. Hay límites a la complejidad del objeto, sin embargo, y aquí es donde la potencial máquina "milagrosa" todavía elude.

El Transportador no puede producir copias duplicadas funcionales de tejidos vivos o sistemas de órganos.

La razón de esto es que el transporte de rutina implica el manejo de la cantidad increíblemente grande de información necesaria para "desmontar" y "volver a montar" un ser humano u otra forma de vida. Para transportar algo, el sistema debe escanear, procesar y transmitir esta información de patrón. Esto es análogo a un televisor, que sirve como conducto para la gran cantidad de información visual en una transmisión de televisión normal.

(Nota: esto se escribió cuando toda la televisión todavía era analógica y los DVD aún no habían salido, y recuerde que podíamos transmitir señales de televisión antes de que realmente pudiéramos grabarlas y guardarlas).

Continuando con la cita del mismo pasaje:

Sin embargo, almacenar esa información es otro asunto. En nuestra analogía, sería como comparar un televisor (que es incapaz de almacenar una imagen) con una grabadora de videocasete, que puede almacenar una grabación de un programa de televisión de resolución relativamente baja. Para almacenar los patrones de un ser humano, habría que registrar no sólo todas las configuraciones atómicas y moleculares, sino también todos los estados cuánticos y energéticos de todas las capas de electrones y los movimientos brownianos de cada partícula subatómica de cada átomo. Si bien no podemos almacenar toda esta información increíblemente compleja, podemos usarla mientras se maneja en tiempo real.

Por lo tanto, la información y el material tomados del original y necesarios para reconstruir el duplicado se toman del original a medida que se desmantela y luego se colocan en la "corriente". (Considero que es un término vago, ya que todo, materia y energía, pasa a través de los amortiguadores de patrones y a través de una corriente real confinada por el haz de confinamiento anular, o ABM). Podemos omitir todos los pasos y decir que la corriente va desde el original, a través de un montón de cosas, a la nueva versión, donde sea que esté. Y una vez allí, se ensambla, partícula a partícula, en la nueva ubicación.

Ahora, sabemos que incluso la materia sólida es en su mayor parte espacio vacío. Así que no sería difícil, cada vez que se coloca una partícula, usar algún tipo de fuerza para repeler cualquiera que se interponga en el camino. Si bien nunca se dice que esto se hace, este proceso toma una partícula real y la coloca en la nueva ubicación, luego coloca otra molécula y otra. Dado que las moléculas no están pasando por algún tipo de conversión de energía/materia o cualquier otra cosa, sino que son solo moléculas, si se hiciera algo con la materia en el área, veríamos algún tipo de explosión de la energía. (Cualquiera de las partículas se dividiría, fusionaría o alteraría de otro modo a un nivel submolecular o subatómico).

Entonces, las moléculas de aire esencialmente tendrían que ser apartadas para la construcción de la forma sólida (o líquida) de las moléculas que fluyen fuera del ACB.

Esto también explicaría por qué alguien podría materializarse parcialmente en un mamparo o algo así. Incluso en una roca, todavía hay espacio entre las moléculas. No recuerdo si hemos visto una persona u objeto que se materializó en otro objeto, pero creo recordar que parecía que las dos partes se fusionaron, una saliendo de la otra.

Si se hiciera algo, como "destruir" las partículas que estaban allí, veríamos indicios de explosiones o radiación significativa, lo que haría que usar el transportador fuera demasiado peligroso.

I don't remember if we've seen a person or object that materialized in another object, but I seem to recall, it looked like the two parts were just melded together, with one coming out of the other.- Sí, de eso se trata la imagen de mi respuesta. Son piedras, hojas, ramitas, etc., que salen de la piel del tripulante. Sin embargo, era ENT, no TNG.
Me alegro de que tú también lo recuerdes. Recuerdo que sucedió, pero no puedo recordar un incidente específico o qué serie. En cuanto a que la imagen está en ENT, prácticamente cualquier cosa después de TNG usó el mismo fondo, ya que Okuda y Sternbach todavía estaban con la franquicia y manejaban ese tipo de cosas.
" El Transporter no puede producir copias duplicadas funcionales de tejidos vivos o sistemas de órganos. " - umm, ¿Thomas Riker?
@RemyLebeau: Eso solo sucede cuando el transportador está expuesto a un elemento que es muy raro en la mayoría de los lugares, pero abundante en el espacio de la Federación. Se llama plotonio.
@Tango "plot-onium" o no, sigue siendo canon. El equipo de TNG sabe lo que sucedió, por lo que quién puede decir que las condiciones no se pudieron duplicar, por lo que se inventa un nuevo tipo de tecnología de copiado/replicación de tejidos en 3D.
@RemyLebeau: De acuerdo, es una versión muy común de plotonio; en realidad, es plotonio sin refinar, llamado canonio.

En realidad, esto es problemático en algunos niveles. Si el objeto teletransportado se reconstruye a partir de átomos en el punto de destino, entonces habría una onda de choque masiva y un calentamiento de un volumen de aire de igual densidad. Y no funcionaría en el vacío.

Si el transportador utiliza otro método de reconstrucción de átomos, por ejemplo, a partir de 'espuma cuántica', entonces debe estabilizarse enfriándolo masivamente, por ejemplo. Enfriamiento/atrapamiento óptico que parece razonable, pero los átomos deben crearse a partir de energía: cantidades masivas. Explosiones de nivel atómico. O suministrado, por ejemplo, por un máser atómico pero entonces es solo la línea de visión. Pero posibilidad interesante. Este estilo de transportador también está cubierto en Accelerando.

Si el transporte es a través de un método similar a un agujero de gusano, entonces es de 2 vías, por lo que se obtiene una contaminación dual en ambos sentidos a través de la garganta del agujero de gusano y ¿qué sucede con la inercia? Transmitir desde el ecuador a un polo podría enviarte volando a gran velocidad.

Supongo que la reconstrucción holográfica de los átomos en el espacio de llegada desplaza o destruye el volumen equivalente de materia.

Si ignoramos lo anterior e hicimos un experimento mental de esto: para 7 personas, cilindros de 2 m de altura y 1 m de diámetro cada uno, empacados en una esfera que está viendo desplazando un volumen de aprox. 14m^3 sobre una superficie de 28m^2 = 0,5m / tiempo de reintegración en seg.

Estoy simplificando aquí asumiendo que todo el volumen de aire está en el borde del volumen de la esfera. Con un punto central que se expande, la fuerza del viento durante 1 segundo varía de 0,5 a 3 m/s, que es una brisa suave y fresca (las ramas se balancean).

Cuanto más rápido sea el tiempo de reintegración, más "explosivo" se vuelve. Fuerza de huracán a 32 m/s o un tiempo de reintegración de 1/10 seg. Pero disiparse con el cuadrado de la distancia, por lo que no se nota más allá de, digamos, 6 m de distancia.

Nota: desde el iPhone a las 5 am, puede haber un par de errores tipográficos aquí.

Buena explicación aquí. Sin embargo, todavía espero encontrar alguna cobertura canónica de cómo funcionan en torno a esto.
es un rayo de energía que envía todo el material necesario para reconstruir el objeto, no se lleva nada del destino. esta es una de las razones por las que no pueden hacerlo a través de escudos.

Quizás las almohadillas transportadoras o replicadoras crean un vacío mientras el transporte está en progreso y la corriente de materia completa los transportes desde el centro de la masa hasta los bordes, haciendo que el aire se mueva mientras se rematerializa.

Creo que esto es cierto. Los transportadores crean un campo de estasis en ambos extremos, el extremo receptor está en el vacío. Sin embargo, no tengo texev para eso.
@ZanLynx Fue solo en ENT y TOS que la tripulación aparentemente se congeló durante el transporte. Más tarde, cronológicamente (TNG/DS9/VOY/Movies), el transportado pudo moverse mientras estaba en el rayo.