Volteado a través de la cuarta dimensión. ¿Cuándo empiezo a notar problemas biológicos?

En medio de la noche, mientras J. Random Human está durmiendo, A. Hypersphere lo levanta con mucho cuidado (para que nada de su materia caiga en una dirección que no tiene), lo voltea a través de un cuarto dimensión espacial, y lo vuelve a poner hiper-abajo en su cama. Cuando se despierta, el mundo entero es como un espejo para él. Todo el mundo se ve un poco raro, orientarse se vuelve muy difícil, leer es una prueba.

¿Qué diferencias biológicas nota J. Random y con qué rapidez las nota? Sé que la quiralidad de las moléculas biológicas será un problema (y probablemente eventualmente lo matará), pero ¿los alimentos que come huelen y saben diferente? ¿Qué síntomas empieza a experimentar?

¿Cómo se define este reflejo? La diferencia entre 'La posición de todos los átomos en todas las moléculas están invertidas' y 'las posiciones de todas las moléculas en el universo están invertidas' es... bastante diferente.
No soy biólogo, así que no intentaré dar una respuesta, pero se me ocurre que cuando inviertes el flujo de electrones en un circuito, inviertes la polaridad del campo magnético inducido. ¿No sería esto cierto para la electricidad neurológica? ¿No podría haber problemas de función cerebral inmediatos si todo de repente comenzara a funcionar al revés?
Sospecho que podría notar cuando su cuerpo de antimateria y la cama se aniquilen mutuamente. Y la energía liberada saca al vecindario.
Hice los cálculos. Suponiendo que Joe Random Human pesa 100 kg, la conversión total de 200 kg es aproximadamente 1.8e19 J o aproximadamente 285,000 bombas de Hiroshima en energía.
Hyper-up y hyper-down son un eje en un espacio-tiempo en el que su cuerpo y todas sus partículas no tienen una orientación. Su rotación en este espacio 4+1 se vuelve irrelevante cuando está de vuelta en el espacio 3+1. Así que no hay ningún cambio desde su punto de vista 3+1.
Esto probablemente tendría el mismo efecto que cruzar un agujero de gusano no orientable , lo que convertiría al pobre JRH en antimateria, que luego se convertiría en energía, liberando unas pocas gigatoneladas (eq TNT) de energía. Lo que probablemente detendría todas las funciones biológicas de JRT y la mayoría de las personas que viven en el mismo país. Afortunadamente para JRH, la vida en cualquier cosa que no sea 3+1 dimensiones es probablemente imposible ya que nada sería lo suficientemente estable, lo que significa que no hay bromista de cuatro dimensiones.

Respuestas (6)

Cualquier situación que involucre moléculas sin quiralidad será igual para él que para nosotros, por lo que podrá saborear la sal, el agua y respirar bien. Las moléculas con quiralidad funcionarán de la misma manera que lo hace su opuesto para nosotros. Un ejemplo; para nosotros, los aminoácidos de la mano derecha tienden a ser insípidos, los aminoácidos de la mano izquierda tienden a tener un sabor dulce. Esto sería al revés para él. El problema es que las moléculas orgánicas de quiralidad opuesta son un poco más raras. Probablemente no morirá de hambre, hay muchas moléculas que funcionarán como fuente de calorías para él. Pero probablemente morirá de desnutrición; el cuerpo humano necesita muchos micronutrientes, y aunque no sé nada específico, creo que es muy probable que no pueda encontrar un sustituto para uno de ellos y eventualmente lo mate.

En cuanto a cuándo se da cuenta, depende de lo que cuentes. Él sabrá que algo está mal en el momento en que coma un bocado o tome un trago de algo con sabor. Pero hay que dar un gran salto desde "Mi sándwich sabe raro" hasta llegar a "Pasé por una hiperesfera y ahora todas mis moléculas están al revés". Creo que es probable que los médicos pasen por alto esto durante bastante tiempo. Los cambios en el gusto y el olfato les harían pensar que era neurológico, mientras que los problemas nutricionales podrían llevarlos a sospechar problemas hormonales o gastrointestinales. Creo que pasaría bastante tiempo antes de que notaran que sus moléculas estaban al revés.

En realidad, los médicos probablemente notarían que su corazón y todos sus otros órganos internos estaban del lado equivocado de inmediato. Eso podría darles una pista, especialmente si tenían antecedentes médicos.
@PeterShor No recuerdo cómo se llama, pero eso sucede en humanos; muy raramente, los humanos tienen todos los órganos del otro lado. Tal vez los médicos piensen que es una de esas personas.
Para ser claros, eventualmente se morirá de hambre, mientras que las calorías no son un problema para él, las proteínas sí lo son. los nueve aminoácidos esenciales son todos quirales y en realidad no se encuentran naturalmente como sus isómeros ópticos. sin ellos, es muy probable que mueran, aunque esto probablemente lleve un tiempo, ya que todos estos ácidos tienen una vida media prolongada. Espero que las vitaminas también sean un problema. Dicho esto, el retraso significativo podría ser lo suficientemente largo para que esta persona obtenga una fuente artificial de sus isómeros ópticos, si se da cuenta de lo que está pasando.
Incluso sin registros, J. Random probablemente sabe de qué lado estaba su corazón. Además, es probable que tenga una mano predominante (y recuerda cuál era).
@Wilson Situs Inversus ? Tengo que admitir que solo sé esto por World War Z...
Un google rápido sugiere al menos algunos
Gah, presiona enviar. Un rápido google sugiere que al menos algunos aminoácidos se pueden producir sintéticamente. Muchas producciones sintéticas de moléculas quirales producen ambas formas por igual y luego se separan si es necesario. Entonces puede haber un suministro listo de nutrición quiral inversa.
@DanW Eso es suponiendo que los médicos descubran qué le pasa antes de que muera por eso.
@Ryan_L: posiblemente, aunque creo que la molécula con la quiralidad incorrecta no es dañina, simplemente se deja allí, ya que sería costoso eliminarla. Entonces, en algunos casos, puede que no haya ningún problema. Pero desafortunadamente, es casi seguro que hay algún nutriente que es difícil de obtener en la quiralidad opuesta. Creo que los cambios en el gusto (y presumiblemente en el olfato) se notarían de inmediato, y el médico adecuado podría resolver el problema rápidamente, aunque el diagnóstico podría no ser creíble. Sin embargo, es probable que se diagnostique como un daño cerebral general que causa los cambios.

No tendrá tiempo de notar ninguna diferencia biológica...

...porque está hecho de antimateria, y se aniquilará instantáneamente al contacto con cualquier materia normal cercana.

La maniobra que estás describiendo (elegir a alguien "hiper-up" y darle la vuelta) es exactamente la operación que haría un agujero de gusano no orientable ( https://en.wikipedia.org/wiki/Non-orientable_wormhole ) a la materia que pasa a través de él. Esto afectaría la quiralidad de las moléculas que lo atraviesan, sí, pero también hace algo a un nivel más profundo:

Además de convertir tornillos para zurdos en tornillos para diestros, y guantes para zurdos en guantes para diestros, invertir la quiralidad de un objeto también suele estar asociado con la idea de invertir el signo de la carga electromagnética , si un positrón puede ser considerado como un electrón invertido en el tiempo, también puede ser considerado convencionalmente como un electrón que envejece, pero con una dimensión espacial invertida. La existencia de un agujero de gusano atravesable no orientable parecería permitir la conversión de materia en antimateria, y viceversa .

En conclusión, J. Random saldría en un estallido de gloria de conversión de energía total y se llevaría consigo una muestra considerable de la corteza terrestre. [cita requerida]

[Editar: Me acabo de dar cuenta de que @Spencer y @Eth ya señalaron esto hace mucho tiempo en los comentarios, incluida una referencia al artículo sobre agujeros de gusano orientables. Me siento correctamente recogido, pero dejaré mi respuesta ya que ninguna otra respuesta real aborda esto...]

La intención de A. Hypersphere ciertamente no es que J. Random aniquile instantáneamente. ¿Es esta una propiedad intrínseca de la rotación descrita, o una característica ligada a la forma en que se cree que funcionan los agujeros de gusano no orientables?
Según mi entendimiento (que no es experto), sería intrínseco a la quiralidad de las propias partículas. Entonces, cualquier operación que cambiara su quiralidad los "convertiría" en su respectiva antipartícula.
Depende de cómo funcione exactamente la hiperesfera de OP, ¿no? No creo que sepamos cuán "profundo" es el volteo. Es posible que la hiperesfera en cuestión solo reorganice las moléculas, no los átomos que las componen.
No creas que esto es correcto. OP no está preguntando sobre voltear, sino rotar a través de una cuarta dimensión. Esto revertiría la quiralidad 3D, pero no lo convertiría en antimateria más de lo que lo hace voltear una hoja de papel 2D en la tercera dimensión.
En realidad, para obtener antimateria, es necesario invertir la quiralidad, la dirección del tiempo y la carga eléctrica. Si simplemente inviertes la quiralidad, obtienes partículas elementales que no existen en este universo. Entonces, también podría asumir que invierte la quiralidad, pero mantiene las mismas partículas elementales.
Él no aniquilará instantáneamente. Si tuvieras una bola de bolos de antimateria y la dejaras caer al suelo, simplemente rebotaría chisporroteando y chisporroteando. Solo la superficie exterior se aniquilará, unos pocos átomos y moléculas a la vez. No querrás estar cerca de esta cosa, pero no será un hongo atómico.

Muchas enzimas digestivas son quirales y dejarían de funcionar en muchas de las moléculas con la orientación incorrecta. Sin embargo, debería haber suficiente comida sin este problema para que pueda sobrevivir con una dieta modificada. Es posible que ahora pueda digerir otras cosas que anteriormente eran solo fibra dietética para él, lo que podría tener algunas consecuencias desconocidas.

El procedimiento del que estás hablando no lo invierte en el tiempo, por lo que no está hecho de antimateria como lo estaría si pasara por el agujero de gusano mencionado en otras respuestas. Esto es por la misma razón por la que tus dibujos no explotan cuando volteas el papel.

PD: Yo también amo Flatland.

¡Hola Mathaddict! No soy ningún tipo de físico profesional, pero tengo entendido que, geométricamente hablando, tanto la inversión del tiempo como la inversión (cualquier) de una dimensión espacial lograrían lo mismo. Reflejar una partícula subatómica es muy diferente a voltear una hoja de papel... cuando volteas una hoja de papel, solo estás moviendo un montón de átomos, sin invertir la quiralidad (y por lo tanto la carga) de las partículas mismas. .
Pero, en la pregunta, en realidad no está invirtiendo una dimensión, simplemente está dando la vuelta a la persona a través de la cuarta dimensión. Así que solo está moviendo los átomos, no debería haber inversión de carga cuando se mueve a través de la 4ª dimensión por las mismas razones que mover un objeto de 2 dimensiones a través de la 3ª dimensión tampoco hace eso. Realmente tiene que ver con la redacción de la pregunta.
Pero si la rotación a través de la cuarta dimensión cambia la quiralidad de todo el objeto, ¿por qué no cambiaría la quiralidad de las partes constituyentes? (Hasta donde puedo ver, tendría que cambiar la quiralidad de cada parte)
Cambiaría la quiralidad de cada parte, pero la quiralidad no es inherente a una partícula, solo tiene que ver con cómo se orientan las cosas entre sí.
Buen punto, pero si profundizamos lo suficiente, puede que no quede mucho que sea "inherente" a una partícula, que es, después de todo, solo una forma de onda en un campo. Quizás la carga de una partícula también dependa de su orientación en relación con otras partículas. Esto es, de hecho, lo que se sugiere en el artículo sobre agujeros de gusano no orientables: en.wikipedia.org/wiki/Non-orientable_wormhole#Consequences
Estoy de acuerdo con usted en que si realmente invierte todo lo relacionado con la persona, puede tener ese efecto, sin embargo, simplemente moverse en la 4ª dimensión no debería hacer eso. El razonamiento aquí es uno de analogía con respecto a cómo reaccionaría un ser de 2 dimensiones al ser manipulado por un ser de 3 dimensiones, esto no causa que se forme antimateria.
@Mathaddict Creo que el ejemplo de una hoja de papel no funciona ya que la hoja en realidad tiene una tercera dimensión (aunque no lo parezca). Los humanos en realidad no tienen una cuarta dimensión en el OP (por ejemplo, podrías ver los intestinos del humano a través de la cuarta dimensión), por lo que hay una diferencia importante. No entiendo la física lo suficientemente bien como para decir quién tiene razón, pero este argumento en particular parece inaplicable ya que la quiralidad parece ser una propiedad tridimensional.

Tal vez él no sentirá nada diferente en absoluto.

(Y esto es solo teorizar, porque nunca hemos tenido un ejemplo tan real como referencia).
Sí, todo su cuerpo fue "reflejado" a través de la 4ª dimensión, pero también su cerebro y todas y cada una de las sinapsis y patrones neuronales. Por lo tanto, toda la información mapeada dentro de su cerebro también fue reflejada. Entonces, aunque perciba todo en el mundo "reflejado" (por ejemplo, los personajes del periódico), podrá leerlo normalmente, porque todos sus recuerdos y experiencias de aprendizaje también se han invertido.

Sin embargo... todas las personas a su alrededor lo notarán casi de inmediato: "¡Oye! ¡Tenías esa peca en tu mejilla izquierda! ¡¡Ahora está en tu mejilla derecha!!"

Y, por supuesto, habrá esas diferencias moleculares mencionadas antes. Pero... dado que todas sus propias moléculas también fueron volteadas, tal vez (y estoy hablando sin ningún conocimiento sólido de bioquímica) tal vez pueda asimilar todo de la misma manera (quizás).

Sus propias moléculas están invertidas, pero la comida que comerá NO está invertida, por lo que está en serios problemas.

Inmediatamente se dará cuenta después de abrir los ojos:

Para él, el mundo exterior se ve reflejado : todas las señales escritas son imágenes especulares, el tráfico va por "el lado equivocado de la carretera", la mayoría de la gente le parece zurda, los tornillos son diferentes, los grifos tienen el otro sentido de rotación , hay muchos indicios de su situación.

Prácticamente todo lo que ha dicho aquí ya se menciona en la pregunta, y realmente no se siente como un "síntoma biológico".

Un giro en 4 dimensiones no convertiría a JRH en antimateria, solo en una imagen reflejada de su yo anterior. Se volvería zurdo, se rayaría el cabello del otro lado, etc. Si sus recuerdos cambiarían de alguna manera solo puede ser una conjetura.

Probablemente se volvería inmune a las enfermedades infecciosas, las bacterias son sensibles al isomorfismo.