¿Velocidad de reacción sobrehumana (esquivando balas)?

Mi pregunta es: necesito mejorar las fibras musculares y el sistema nervioso de mi humano genéticamente modificado para que tenga destreza y respuestas físicas de 4 a 10 veces más rápidas que el humano promedio. (es decir, literalmente podría atrapar una mosca con la mano, esquivar una bala, etc.) (Sí, sé que la velocidad de la bala es mucho mayor, pero si es posible aumentar la velocidad de la persona y su reacción a tales indicadores que sea posible, estaré muy agradecido. )

El tiempo medio de respuesta neuronal es de 250 milisegundos. A partir de este momento, el cerebro humano tarda unos 200 milisegundos en convertir el "pensamiento de movimiento" en una contracción muscular real. Y en realidad se necesitan 50 milisegundos para reducir este músculo (su movimiento)

ADVERTENCIA: Solo necesito soluciones biológicas, es decir, nada de magia ni cyborgs.

Las fibras musculares no tienen nada que ver con la velocidad de reacción. O, más correctamente, no tienen nada que ver con el funcionamiento de la transmisión nerviosa.
Necesito aumentar la velocidad de la reacción (la rapidez con la que el cerebro envía una señal y la rapidez con la que levanta la mano). Es decir, si empiezo a reaccionar más rápido, necesito fortalecer mis músculos en consecuencia para que no se estiren ni se desgarren con movimientos rápidos.
Haces un muy buen comentario sobre la fuerza y ​​la velocidad de las contracciones musculares. El tiempo de reacción puede ser más rápido por un factor de mil, pero si los músculos no pueden contraerse tan rápido, la ventaja del tiempo de reacción es muda.
Así es, necesito acelerar tanto la velocidad del impulso nervioso como la velocidad de la contracción muscular. (al menos 4 veces)
Entonces, ¿está preguntando cómo cambiar la construcción neuroquímica del sistema nervioso y las fibras musculares para que puedan ser lo suficientemente rápidos para esquivar las balas? Bien...
si, eso es correcto
El detalle crucial es, ¿qué tan cerca está el tirador del sujeto? ¿Y cuánto preaviso del disparo y de la intención del tirador tiene el sujeto? Una vez que un lanzador inicia el lanzamiento, se inicia el sistema de orientación del bateador. Sin este tiempo de anticipación, es dudoso que un bateador de liga profesional pueda batear un lanzamiento de liga profesional. Mueva el montículo de lanzamiento diez pies más cerca del plato, lo mismo. Casi sin golpes. Mueva el montículo 30 pies hacia atrás, la mayoría de los bateadores profesionales tendrían una certeza de aproximación promedio mucho más alta.
Por cierto, los lanzadores de la liga profesional probablemente se han acercado al lanzamiento más rápido que la musculatura humana y el sistema de tendones podrían producir, sin modificación o mejora genética.
Necesito mejorar las fibras musculares y el sistema nervioso de mi humano genéticamente modificado para que tenga destreza y respuestas físicas 4 a 10 veces más rápidas que el humano promedio
La velocidad del impulso nervioso depende del tipo de nervios: los nervios gruesos (p. ej., la columna vertebral) pueden enviar el impulso a 120 m/s, mientras que los delgados (como las puntas de los dedos) se reducen a unos 0,4 m/s. necesita hacer los nervios más gruesos o reemplazarlos con algo completamente diferente, como cableado conductor (hasta 270,000 km / s)
¿Cómo se basa esto en la opinión? La pregunta puede basarse en un malentendido fundamental de los procesos que transmiten las señales nerviosas en primer lugar. Eso no significa que no haya una "mejor respuesta" en forma de un desafío de marco "esto no es posible" o algún intento de modificar los nervios existentes.
Esto NO está basado en opiniones. Hay muchas soluciones creíbles sugeridas y, de hecho, utilizadas en el mundo animal. En comparación con muchos animales, los humanos son bastante lentos.
'Necesito mejorar las fibras musculares y el sistema nervioso de mi humano genéticamente modificado para que tenga destreza y respuestas físicas de 4 a 10 veces más rápidas que el humano promedio' Incluso entonces, ni siquiera estaría cerca de lo que la naturaleza ha hecho con otros formas de vida, particularmente insectos.
Por lo tanto, la velocidad inicial de la mayoría de las armas estará entre 120 m/s y 370 m/2 (principalmente armas de fuego de pólvora negra) hasta rondas modernas de alta velocidad de 1200 m/s, que sería lo que se espera razonablemente. para encontrar la velocidad del arma. Aunque la mayoría de los tanques tienen una velocidad inicial de alrededor de 1.800 m/s y el cañón de gas ligero de la NASA tiene una velocidad inicial de 8.500 m/s (pero no tienes a esos disparándote todos los malditos días como superhéroe). Nunca es necesario aumentar la velocidad.+
+ También debe buscar la velocidad de movimiento que un cuerpo humano puede manejar, ya que los humanos normalmente no usan la mayor parte de su fuerza porque nuestra densidad muscular es tal que, con toda su fuerza, literalmente destrozaríamos nuestros propios cuerpos. Sin embargo, esta es la razón por la que de vez en cuando escuchas acerca de las mamás que pueden levantar un automóvil para liberar a su hijo atrapado debajo: en emergencias, el cuerpo apagará los reguladores y lo hará pasar por encima de la "línea roja". El fenómeno se llama "Fuerza histérica" ​​y la mecánica específica de lo que está sucediendo no se ha explicado completamente.
@hszmv Un lanzamiento de béisbol de la liga profesional puede ser de 45 m por segundo, y el bateador aún puede golpearlo cuando se lanza a 18 m de distancia. Escalar hacia arriba, 10 veces más rápido es 450 m por segundo, por lo que un bateador profesional debería poder balancearse y golpear una bala 'normal' muy rápida a 180 m de distancia (una décima de milla). Aumenta la capacidad por un factor de 4, cierra la distancia a unos 45 m. Todas son cifras aproximadas, por supuesto.

Respuestas (2)

Esto va a requerir algunas modificaciones serias en la biología de los animales terrestres.

Para tener un tiempo de reacción lo suficientemente rápido como para esquivar una bala, tendremos que aumentar la velocidad de conducción de los nervios desde una velocidad medida en meros metros por segundo hasta algo más cercano a la velocidad de la luz. Los nervios con núcleo y vaina de metal cumplirían este requisito. Entonces, tendremos que reemplazar el mecanismo de señalización basado en la difusión lenta de los nervios con algo mucho más rápido... así que en lugar de depender de la difusión química, podríamos tener una conexión mecánica entre los nervios. Este podría ser un mecanismo en la neurona transmisora ​​que, al recibir una señal eléctrica apropiada, gira una cierta cantidad y que está físicamente vinculado a una puerta de sodio que también depende de la rotación para abrirse. Estar conectado mecánicamente significa que la velocidad de transmisión no ocurriría a la velocidad de la difusión química,

Habiendo reducido el tiempo de respuesta del cerebro y los nervios, el principal factor limitante serán los músculos y el cuerpo. Los músculos de los mamíferos son relativamente lentos. Si bien hay algunas cosas que se pueden hacer para acelerar la velocidad de contracción muscular y el tiempo de respuesta, el hecho es que es poco probable que los músculos puedan contraerse a un ritmo mucho mayor que el actual. Sin embargo, hay alternativas.

La naturaleza de los músculos es que deben contraerse poco a poco, unos pocos micrómetros a la vez, pero al relajarse, fuerzas externas pueden estirarlos mucho más rápidamente. Entonces, para maximizar la velocidad a la que una extremidad se puede doblar, podemos aumentar la relación entre articulación y músculo frente a articulación y carga, de modo que se aplique menos fuerza, pero se aplique más rápidamente. Además, en las direcciones en las que es más probable que se necesite esquivar, podemos reemplazar los músculos por completo y reemplazarlos con una combinación de músculo-ligamento altamente elástica. En el caso de una situación estresante en la que puede ser necesario moverse rápidamente, el músculo antagonista más potente se contraería, junto con el músculo agonista más débil, estirando el ligamento elástico. Entonces, si es necesario esquivar, los músculos antagonistas relevantes podrían ser eliminados.activado, dando como resultado que la energía almacenada en el ligamento elástico se aplique a la articulación mucho más rápido de lo que los músculos son capaces por sí mismos. También sería posible tener tanto un poderoso músculo antagonista como una combinación más pequeña de músculo-ligamento elástico en cada dirección de movimiento, para proporcionar dos "engranajes" para cada dirección de movimiento, lento y potente, y débil pero rápido.

Para completar el bucle percepción-reacción, necesitamos ojos más rápidos. Esto se logra con relativa facilidad, ya que los ojos humanos no son de ninguna manera los más rápidos en el reino animal. Incluso con pigmentos ópticos en las células retinales tradicionales, al hacer que las células sean más pequeñas, se podría hacer que reaccionaran más rápido, pero con un rediseño más radical, podría ser posible sustituirlo por un fotosensor más sensible, más parecido a un sensor de cámara electroóptico.

Finalmente, este superhombre que esquiva balas probablemente no se parecería a un superhombre tradicional, con músculos abultados y un físico de Mr Universe... todo ese músculo tiene masa, y cuanto menor es la masa, más fácil es moverse. En cambio, espere un ser con extremidades largas y delgadas y un cuerpo delgado, más parecido a un extraterrestre gris que a un humano.

Sin embargo, a pesar de parecer delgado y frágil, este ser no solo sería capaz de esquivar a una velocidad sobrehumana, sino que también podría ser un artista marcial increíblemente peligroso. Si bien sus extremidades pueden pesar la mitad que las de un humano promedio, podría alcanzar una velocidad de extremidades quizás diez veces mayor que la de un humano. Dada la relación entre la energía de impacto y la masa y la velocidad siendo E = 1/2MV^2, la mitad de la masa equivale a la mitad de la energía, pero diez veces la velocidad equivale a cien veces la energía, para una energía de impacto total cincuenta veces la de la de un humano. Este ser delgado, larguirucho y de aspecto debilucho podría literalmente demoler a un humano con un solo golpe.

Por supuesto, las adaptaciones de este ser requieren que sea consciente del ataque potencial para poder esquivarlo. En caso de ser amenazado, se agacharía y tensaría sus músculos, manteniendo las extremidades semiflexionadas mientras estiraba sus ligamentos elásticos. Podía ver a un asaltante cercano contraer su dedo en el gatillo, o ver el destello de un disparo de mayor alcance, y en milisegundos, podía desactivar sus músculos antagonistas, contrayendo los ligamentos elásticos para impulsarlo fuera de la línea de fuego.

Por supuesto, si se le pilla con los pies planos, este ser no tendría la ventaja de tener energía almacenada en sus ligamentos elásticos, y dadas las probables necesidades de energía asociadas con mantener los ligamentos elásticos estirados, no podría andar con ellos constantemente preestirados. . En tal caso, sería mucho más probable que fuera alcanzado por una bala entrante, aunque es posible que pueda lograr un impacto menos grave.

Finalmente, este ser, por muy humano que parezca, no sería ni remotamente humano. Las diferencias entre un ser humano y este ser son tan grandes que incluso si las células humanas hubieran sido manipuladas genéticamente para crear este ser, están tan fuertemente modificadas que no podrían reproducirse con éxito con una pareja humana.

¿Cómo podemos acelerar la percepción de una persona? (Una vez hice esta pregunta: worldbuilding.stackexchange.com/questions/165383/… ) ¿Es posible combinarlo con una mayor sensibilidad a la luz? (ver mejor en la oscuridad)
¿Esta persona genéticamente modificada puede ser súper fuerte (levantar más de 400 kilogramos por encima de la cabeza o 750 kilogramos desde el suelo (en un tirón de manada))?
¿Los androides se reproducen o se fabrican?

El truco consiste en localizar el reflejo y distribuir el procesamiento. En lugar de que el proceso sea mediado por el cerebro, quizás en el extremo opuesto del cuerpo, mueva la toma de decisiones a un nodo localizado dentro de la columna vertebral. Véase, por ejemplo, la vía en el reflejo de Hoffman

Por lo tanto, los movimientos de reacción de la extremidad no serían dirigidos desde el cerebelo centralizado en el cerebro, sino desde alguna memoria y proceso similar al cerebelo distribuido localizado, quizás en la base de la médula espinal misma, o incluso dentro del grupo muscular.

EDITAR

Puede buscar en la naturaleza soluciones genéticas sobre cómo hacer esto. La mantis religiosa , por ejemplo, tiene un oído ultrasónico entre las piernas para el procesamiento sensorial distribuido.

La rana tiene una lengua increíblemente rápida, pero tenga en cuenta que la conexión entre el sensor de orientación (ojos) está esencialmente al lado de la mecánica de la lengua, de modo que el circuito de retroalimentación es lo más corto posible. La única forma de acortarlo sería poner los ojos en la lengua. Además, la referencia describirá cómo se construye la lengua de la rana para darle una velocidad tan asombrosa.

También puede buscar en el mundo de los insectos modificaciones genéticas que le den una tremenda fuerza para saltar, como el grillo .

Mire a la libélula para tiempos de reacción visual muy rápidos. Tenga en cuenta que en la libélula, los músculos de las alas y las piernas están todos compactos y extremadamente cerca de los ojos y el cerebro, a pesar de que el cuerpo en sí es muy largo. Proporciona la vía de conducción nerviosa más corta posible. (ADVERTENCIA: contenido sangriento en el video, no apto para aprensivos).

Entonces, tal vez mueva la pelvis humana hacia las axilas y suspenda el torso debajo.

cuéntame más, no te entiendo bien. (¿Cuánto mejor es esto que la persona promedio?)
¿Cómo sabe tu pierna que necesita apartarte del camino? Tenga en cuenta que no hay sonido antes de que la bala golpee. Incluso un 22 Long bastante aburrido va cómodamente más rápido que el sonido.
La inercia te mata. Solo hay tanta fuerza que puede ejercer sobre un área del tamaño de un pie antes de romper el índice de tracción estática. Incluso los neumáticos de F1 pueden resbalar si el conductor pisa el pedal a fondo. Agregue superficies no ideales y romperá las baldosas antes de completar la maniobra.
En los humanos, para que el cuerpo responda de manera coordinada, el cerebelo en la parte inferior del tronco encefálico toma las decisiones. Por lo tanto, la señal a los músculos proviene del cerebelo, las señales de retroalimentación propioceptiva regresan al cerebro, se realizan ajustes, se envían nuevas señales, se recibe retroalimentación, y así sucesivamente hasta que se completa el movimiento. El lapso de tiempo es sustancial. Mueva la 'computación' más cerca, y el lapso de tiempo se puede reducir sustancialmente. El tiempo para que una pelota de béisbol abandone el lanzador y cruce el plato, a la velocidad de lanzamiento actual, es más rápido que el tiempo de procesamiento de la conducción nerviosa. ctd
Entonces, en un bateador profesional moderno, los movimientos de los brazos para el swing están condicionados a la memoria muscular. Aquí hay una buena discusión sobre lo que sucede cuando un bateador golpea una pelota. La situación es parecida. exploratorium.edu/baseball/articles/biological-baseball.html Aquí hay otra referencia baseballhittingaid.com/2016/09/… El truco es conseguir esta 'memoria' lo más cerca posible de los músculos.
¿cuánto más rápido será que la persona promedio (2,4,10 veces más rápido)?
Necesito mejorar las fibras musculares y el sistema nervioso de mi humano genéticamente modificado para que tenga destreza y respuestas físicas 4 a 10 veces más rápidas que el humano promedio
La velocidad promedio de lanzamiento desde los 8 años hasta los profesionales aumenta de 42 MPH a más de 100 MPH. ¿Es esto suficiente en aumento, debido a la mejora de la memoria muscular? Ahora mueva esa memoria muscular el doble de cerca, reduciendo todos los tiempos de respuesta a la mitad. Mayor condición física, 100% de mejora. Mayor tiempo de respuesta, 100% de mejora.
En la liga profesional, la velocidad promedio de lanzamiento ha aumentado de alrededor de 80 MPH a más de 100 MPH, en aproximadamente 20 años, debido enteramente a un mejor entrenamiento, mejor acondicionamiento, mejor manejo de la nutrición y quizás incluso esteroides. Eso es un aumento del 25%, sin modificación genética de ningún tipo.
Desafortunadamente, dado que todavía tiene un ciclo de visión-decisión-reacción, esto no será significativamente más rápido, ciertamente no lo suficientemente rápido como para esquivar una bala.
@Monty Wild ♦ Como dije en otra parte, depende de qué tan lejos se disparó la bala. ¿Ninguna modificación genética aparte de Flash daría un tiempo de reacción lo suficientemente rápido como para esquivar una bala desde un pie de distancia pero desde 100 yardas? Tal vez. He visto videos intactos, validados por árbitros, de una persona atrapando una flecha con los ojos vendados que se disparó al azar, por lo que la reacción fue desde el momento en que se disparó la flecha y la persona escuchó el sonido.
Le sugiero que consulte con un bateador de la liga profesional sobre los tiempos de reacción.
@JustinThymetheSecond Incluso un humano no mejorado podría esquivar una bala disparada desde más de mil metros de distancia, si mirara en la dirección correcta, viera el fogonazo y esperara que le dispararan, pero a un alcance de pistola efectivo, no forma. Los francotiradores no siempre logran acertar porque su objetivo puede moverse inesperadamente entre el momento en que disparan y el momento en que su disparo recorre la distancia hasta su objetivo. Tan solo un par de pulgadas de movimiento imprevisto podría ser suficiente.
@MontyWild "todavía tienes un ciclo de visión-decisión-reacción" fácil, solo genera el cerebro y los ojos en las piernas y acortas el ciclo. No estaría de más generar al humano en una forma esférica también, menos momento de inercia y también una forma de resolver el problema de la cabeza ahora inútil que sobresale en el camino de las balas.
@Monty Wild♦ Solo mira NCIS. Esquivan disparos de armas automáticas desde 100 pies todo el tiempo.