En el Ciclo de Herencia de Christopher Paolini ( los libros de Eragon ), la magia funciona de una manera muy específicamente definida. Un mago solo puede usar magia hasta donde su propia fuerza corporal pueda llevarlo. (Por esta razón, es imposible resucitar a alguien de entre los muertos porque eso requiere más poder del que tendría una sola persona).
Si un mago estuviera en un estado debilitado, sus poderes se debilitarían en consecuencia; y cuando se usa la magia, el mago se cansa en consecuencia.
Asumiendo un mundo donde la magia funciona de esta manera, ¿qué pasaría si un mago como ese tratara de levantar un peso pesado? ¿Qué limitaciones habría?
Estoy específicamente interesado en cuánto podría levantar este mago, qué tan alto y por cuánto tiempo.
Asuma fuerza/resistencia humana normal.
Aprendí de los comentarios a continuación que mi pregunta anterior (que dejé intacta, como referencia) no está clara, así que permítanme aclarar. No me importan las capacidades de Eragon. Además, una respuesta a esta pregunta no requiere ningún conocimiento canónico del Ciclo de Herencia.
Estoy tratando de construir un mundo en el que la magia funcione como se describe anteriormente; solo mencioné a Eragon como ayuda para la explicación.
Así que... supongamos que la mecánica de la magia en mi mundo es tal que las acciones mágicas realizadas utilizan la energía biológica disponible para el mago , en el momento en que está trabajando su magia. Me gustaría saber cuánta fuerza es eso, asumiendo un ser humano adulto masculino en forma, bien descansado. Esto no es lo mismo que la cantidad que el hombre promedio sería capaz de levantar, porque en este caso podemos usar los músculos y la energía que normalmente no usan los hombres para levantar; déjelo que invierta literalmente toda su energía en levantar este peso. . La altura del mago no importa.
¿ Cuánto puede levantar mi mago?
Entonces, quieres usar magia para mover las cosas, ¿eh? ¿Y la magia es tan "fuerte" como tú?
Bueno, aclaremos algunas cosas.
Primero, estamos viendo la potencia que puede generar un ser humano. Eso no es fuerza, ni energía, sino cuánta energía puedes generar en el transcurso de un período de tiempo. En teoría, una persona puede mover una roca de cualquier tamaño, solo puede llevarles más tiempo del que pueden vivir. (Otras fuerzas pueden impedir que progresen, pero volvamos al tema).
De todos modos, asumo que el mago en cuestión puede transferir una cantidad particular de energía (como se define por el poder que producen) a algún otro objeto sin pérdidas. Esto significaría que un mago podría dirigir su energía térmica a la energía cinética o potencial de un objeto, sin pérdidas. También asumo que los magos deben continuar ingresando energía a los sistemas que están afectando o, de lo contrario, los efectos mágicos cesarán de inmediato y los objetos en cuestión se comportarán normalmente. (Esto evita que los objetos flotantes floten indefinidamente y requiere más trabajo por parte de los usuarios de magia).
En términos de calor corporal, un ser humano emite entre 75 W y 870 W solo a partir de la temperatura corporal . (¡mucho más que una bombilla!). ¡Eso significa que un mago tiene alrededor de 800 W para jugar solo con el calor de su cuerpo! Obviamente, un mago necesitaría elevar la temperatura de su cuerpo antes de lanzar hechizos para aprovechar al máximo esos 800 W.
Los humanos somos más que simples disipadores de calor. Podemos producir alrededor de 400 W de potencia mecánica (durante alrededor de una hora) si estamos bien entrenados. Sin embargo, las personas menos entrenadas consumen alrededor de 50-150 W durante el mismo curso, por lo que la condición del individuo es importante.
Espera, ¿qué pasa con la fuerza de explosión? Ahí es cuando enfocas tus esfuerzos en una tarea y enfocas todo el poder que puedas en un solo empujón o levantamiento. ¡Eso suena como una pregunta que los levantadores de pesas pueden responderme! Eche un vistazo a la página de wikipedia para ver los registros de levantamiento de pesas . ¡Parece que un levantador de pesas de clase mundial (de una categoría de peso ~77 kg) puede hacer el evento de envión con alrededor de 200 kg! Suponiendo que esta acción se realiza en aproximadamente 2 segundos, y usted tiene la misma altura que Oleg Perepetchenov , eso es (200 kg * 9,8 m/s^2 * 1,64 m / 2s) ¡la friolera de 1597,4 W !
Como me ha recordado un ejercicio de pensamiento favorito, técnicamente no haces ningún trabajo para sostener una cosa. Sin embargo, si la energía potencial adicional que obtiene el objeto por estar más alto proviene de la persona, entonces sí, el mago aún perderá energía. (La energía potencial añadida es , dónde es la masa de lo que están sosteniendo, es la aceleración de la gravedad, y es cuánto más alto está el objeto. Si haces eso con el tiempo, entonces obtienes energía, ¡medida en vatios!) Así que estoy corriendo con esa suposición para retrasar las cosas.
Para 75 W, puede:
Para 800 W, puede:
Para 1.600 W, puede:
Obviamente, si hiciera alguna de estas cosas más despacio o durante menos tiempo, usaría menos energía (menos vatios).
¿Por qué me meto con los gatos domésticos? Elegí algo familiar. ¡Por favor, no uses esta magia en gatos!
Entonces, en Eragon (este es mi sistema mágico favorito), el lanzador está limitado por el poder de su propio cuerpo. No estamos hablando de maná, ni de hechizos por día ni nada por el estilo. Piense en ello como fuerza vital, o si quiere ir solo a la química, piense en ATP.
Un lanzador que usa un hechizo para completar una tarea pierde energía proporcionalmente a lo que se necesitaría para hacer el trabajo manualmente. Quiero levantar una roca de 5 lb a 5 pies del suelo. No haré la física (porque no puedo recordar las fórmulas), pero estoy seguro de que alguien aquí podría resolver los julios.
Usar demasiada energía, más de la que tiene el lanzador, mata al lanzador. La fuerza de lanzamiento se basa en la fuerza/resistencia física y se activa mediante un comando mental o verbal (o ambos). Sin embargo, la inteligencia es importante, la forma en que la activas (las palabras que usas para formar el hechizo) puede ser más o menos eficiente, al igual que hacer el trabajo manualmente.
Entonces, en términos generales, es fácil decir que la respuesta a esta pregunta es bastante sencilla. Requiere tanta energía como tendría que hacerlo manualmente. Sin embargo, hay algunas consideraciones adicionales. Si está usando magia para decir, levante una roca gigante, un mago dice la palabra y BAM la levanta del suelo (dado que tienen el poder para hacerlo). Ahora, un no mago tiene que hacer el levantamiento, lo que puede ser más difícil ya que es más difícil levantar objetos incómodos, etc.
Así que diría que las fórmulas físicas puras se aplican a los lanzadores, mientras que los no lanzadores serían menos eficientes en el uso de la energía. En cuanto a su pregunta específica:
Estoy específicamente interesado en cuánto podría levantar este mago, qué tan alto y por cuánto tiempo.
Difícil de decir. Esas no son variables lineales, la altura sería irrelevante para un lanzador (¿¿creo?) ya que 2 pies del suelo no es diferente de 50 ya que solo estás luchando contra la gravedad. ¿Sería equivalente un lanzador moviéndolo hasta 50 pies mientras una persona normal lo sostiene a dos pies del suelo? El peso del objeto dicta cuánto tiempo y viceversa. Si tiene un escenario específico en mente, no dude en compartirlo.
Desde la web:
Cada vez que levantas un objeto, haces un trabajo contra la gravedad. Usamos la misma fórmula para el trabajo que ya conoces (Trabajo = fuerza × distancia), pero se expresa en una forma ligeramente diferente: la fuerza se escribe en la forma mg, donde m es la masa y g es la aceleración de la gravedad, 9.8 m/seg2. Usamos h para la altura porque solo la distancia vertical que se mueve un objeto es importante para calcular el trabajo contra la gravedad. ¿Sabías que... si tienes que llevar un sofá nuevo a un apartamento del segundo piso, el trabajo realizado contra la gravedad es el mismo, ya sea que lo arrastres hacia arriba por el costado del edificio con cuerdas o que tomes un camino más largo para subir las escaleras? . Solo importa la distancia vertical porque la fuerza de la gravedad es vertical. Encontrado aquí
Mirando su pregunta más reciente, logré encontrar esto. Alguien mejor en física tendrá que hacer los cálculos.
digamos que tenemos un humano de 80 kg. la energía máxima que se puede liberar es si hubiera una conversión de masa total.
E=mc^2 (supondremos que el momento es cero) E= 80*9*10^16 =7200000000000000000 J =7.2 EJ(exa-julios)
Excelentes respuestas de @James y @PipperChip.
Tengo tres piezas para agregar, en apoyo y para proporcionar más aclaraciones sobre las respuestas dadas (por cierto, me encantan las listas numeradas: D).
Efectivamente, para desarrollar la magia más claramente definida para su mundo, sería muy útil determinar lo siguiente:
Espero que esto sea útil y me gusta tu idea más específica incluso mejor que la de la serie Eragon.
Voy a abordar esto desde la perspectiva de la energía almacenada en un cuerpo humano (para cualquier otra persona que pueda estar interesada en esto) ya que es relativamente simple convertir calorías en julios.
Así que aquí están las matemáticas.
1lb of human fat = about 3500 calories
200lb person with 15% body fat = about 30lbs of fat
That's 105,000 calories.
1 calorie = 4184 joules
105,000 calories = about 440 million joules of energy
1 joule is the energy required to lift 1kg to a hight of 10cm
Therefore, with 440 million joules we can lift 220kg to a hight of 200km
Entonces sí, si mis cálculos son correctos, ¡tu mago probablemente podría lanzar a tres personas a la órbita simultáneamente!
Fíjate, no se menciona cuánto tiempo tomaría hacer esto, porque en la mecánica newtoniana, el trabajo realizado es un componente de la fuerza aplicada sobre una distancia sin importar el tiempo que toma moverla esa distancia. El "poder" de tu mago está limitado por la rapidez con la que puede acceder a la energía potencial de su cuerpo y distribuirla, así como la rapidez con la que puede reponerla.
Como también se menciona en algunos comentarios, "mantener" un objeto en su lugar no requiere energía, por lo que una vez que se mueve, si no se permite que el objeto gaste su energía potencial, permanecerá en reposo.
Probablemente también querrás considerar los efectos en el cuerpo del mago. Un ser humano puede moverse una milla con unas 150 calorías y eso puede ser bastante agotador. Imagina el agotamiento si tuvieras que gastar rápidamente 105.000 calorías. Dicho esto, la mayor parte del agotamiento es causado por los procesos químicos requeridos por el cuerpo para convertir la energía almacenada en energía cinética, por lo que si evita eso con magia, es posible que no sienta el cansancio.
En una nota al margen, esta es la razón por la cual es tan difícil perder peso.
Los seres humanos tienen 81.500 kilocalorías en promedio en todo su cuerpo y el cuerpo consume 2000 kilocalorías en promedio en un día.
Si tuviera que consumir 2000 kilocalorías en magia, serían 8368000 julios, lo que se traduce en vatios consumidos por segundo.
Esto es suficiente para activar un hechizo de congelación durante 16 minutos para congelar a una persona o mantener frescos algunos alimentos.
Todos esos Watts también podrían usarse para llevar gatos al espacio como lo sugiere @PipperChip
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