Como en los videojuegos, donde los personajes pueden controlar la temperatura a su alrededor simplemente eliminando el calor.
¿Es posible que una máquina o criatura biológica tenga el poder de absorber calor del exterior y hacer que las cosas se congelen? ¿O va en contra de las leyes de la termodinámica?
¿Sería demasiado tal superpoder, en el sentido de que algo capaz de controlar completamente este poder también sería capaz de controlar el universo?
Sí, esto es posible sin violar las leyes de la termodinámica. Si no fuera así, los refrigeradores no funcionarían. Básicamente estás haciendo un hechizo de bomba de calor.
Hay dos reglas que debes cumplir si no quieres romper la física tal como la conocemos. Primero, el calor tiene que ir a alguna parte. La energía no se puede destruir ni crear, así que cada vez que enfrías algo, algo más debe calentarse. Tenga en cuenta que debe ser la misma energía térmica total, pero no la misma temperatura si la libera en algo de diferente tamaño/capacidad calorífica. Si congela un objeto pequeño y libera el calor en el suelo o en una gran masa de agua, es posible que ni siquiera se note.
En segundo lugar, el proceso en sí debe usar algo de energía externa para que funcione y se convierta en calor, y no, no puede usar el calor que mueve como fuente. Esto es para no violar la ley sobre la entropía. La fuente de esta energía es probablemente la misma que la fuente de la magia en general: energía química del propio cuerpo del lanzador, tal vez, o tal vez necesita agotar una batería para hacerlo.
En cuanto a controlar el universo, no más de lo que ya lo hacemos. Mientras mantenga la potencia dentro de los límites de la termodinámica, sería útil (especialmente si es eficiente o tiene una fuente de energía fácil de obtener) pero no rompe el juego. No hace mucho que no tengamos máquinas para hacer. Si pudiera ignorar la termodinámica, esa sería una pregunta completamente diferente.
Note that it must be the same total heat energy
. ¿Debería ser la misma cantidad de energía térmica o simplemente la misma cantidad de energía? En otras palabras, ¿hay algo que le impida convertir el calor en alguna otra forma de energía en lugar de simplemente moverlo?¿En una palabra?
SÍ
Vamos a explicar un poco más en detalle.
Las reacciones endotérmicas existen en la vida real y la fotosíntesis es un buen ejemplo de esto (enlace de Wikipedia si desea leer más) , aunque no estoy seguro de la logística de hacer que las cosas se congelen (ya que la congelación es en realidad una reacción exotérmica (da fuera del calor.))
Luego, la ley de la termodinámica significa que la energía que solía ser calor tiene que convertirse en otra cosa (la energía nunca se agrega ni se quita, solo cambia de forma). La excepción aquí, es la entropía, que eventualmente hará que todo energía inútil a las leyes de la termodinámica. (No es agradable)
La parte de que algún ser superpoderoso con control total de esta habilidad puede controlar el universo es cuestionable si se tiene en cuenta la termodinámica (nuevamente, debido a que la energía tiene que convertirse en otra cosa, fácilmente se podría argumentar que hay otra siendo cuyo poder es exactamente el inverso, agregando calor.)
Me sorprende que nadie haya mencionado que esto se puede hacer con láser.
https://en.wikipedia.org/wiki/Laser_cooling
Todas las técnicas de enfriamiento por láser se basan en el hecho de que cuando un objeto (generalmente un átomo) absorbe y vuelve a emitir un fotón (una partícula de luz), su momento cambia.
Cuando ralentizas las partículas con esta técnica, estás enfriando efectivamente cualquier materia.
Este vídeo lo explica bastante bien: ¿Cómo funciona el enfriamiento por láser?
No podrías controlar el universo con este superpoder.
La única forma de absorber calor del entorno es ser más frío que el entorno a través de la transferencia de calor (conducción, convección y radiación). Una criatura hipotética que mágicamente podría bajar su temperatura exterior solo sería capaz de absorber calor a un ritmo regido por esos mecanismos de transferencia de calor.
Por ejemplo, suponga que un ser en la habitación con usted baja repentinamente su temperatura a cero grados centígrados. No es gran cosa, solo sal de la habitación. Supongamos que baja su temperatura a cero grados Kelvin. No es gran cosa, sentirías un gran escalofrío en su dirección (como lo opuesto a una chimenea). No le metas la lengua.
En cuanto a controlar el universo... la transferencia de calor a través del espacio se logra solo por radiación. El espacio ya es muy frío en promedio (alrededor de 3 grados Kelvin), por lo que la existencia de un ser en cero Kelvin no será perceptible para nadie en otro planeta, sistema solar, galaxia, etc.
Esto podría ocurrir dentro de las leyes de la física, aunque es un caso de esquina al que normalmente no se le da mucha credibilidad porque ofrece posibilidades fantásticas de las que tenemos poca o ninguna evidencia.
Las leyes de la entropía realmente solo se afianzan cuando olvidas la información. Muchas construcciones construidas alrededor de la computación reversible evitan específicamente borrar bits de información para que puedan volver a su estado anterior después de que se realiza el cálculo. Esta construcción elude legalmente las pérdidas entrópicas, si realmente pudieras construir una.
La razón por la que la entropía siempre "gana" a nuestro nivel es que rápidamente "olvidamos" el resultado de las colisiones entre moléculas. Los tratamos como "eventos aleatorios", lo que significa que perdemos un poco de información cada vez que ocurren simplemente porque no los rastreamos al 100 %.
¿Y si algo los estaba rastreando?
Si tuviera una entidad que pudiera rastrear los resultados de esas colisiones, podría hacer cosas bastante sorprendentes. Podría pensarse en él como un fantasma, o podría pensarse en un campo exótico, pero el resultado sería el mismo. Cada colisión "aleatoria" que pensamos que observamos en realidad puede estar cuidadosamente planeada y, por lo tanto, no es aleatoria en absoluto. Simplemente no conocemos la clave para desbloquear la "aleatoriedad" y nos damos cuenta de que hay un patrón en ello.
Toda la ciencia estaría justificada al creer que estas colisiones son aleatorias y que la entropía del sistema ha aumentado con cada colisión, pero estarían equivocados. Toda esa información sería retenida por esta entidad, utilizable para cosas exóticas como hacer que todas las moléculas de aire de la habitación se muevan repentinamente hacia un lado de la habitación. Estadísticamente, es altamente improbable que ocurra, si los movimientos de las moléculas de aire son "aleatorios". Sin embargo, si sabemos a priori que existe una estructura para su "aleatoriedad", se vuelve mucho más plausible.
Sería difícil para cualquier entidad simplemente "recordar" esos trillones de colisiones en cada momento; sin embargo, si tuviera que interactuar con el sistema para alentar a que ocurran esas colisiones de una manera que sea altamente comprimible, en el sentido de los datos, podría realizar un seguimiento de mucha menos información (siempre que pueda mantener todo el sistema coherente).
Para tal sistema, la criptografía sería fácil. Simplemente le suplicarías a esta entidad que congele algo para ti, y amablemente te quitaría todo ese "calor" que en realidad es movimiento de partículas entre partículas cuyas posiciones son conocidas por él (pero no por la ciencia). Parecería que la entropía estaría disminuyendo cuando lo hiciera, pero en realidad todo lo que estaría sucediendo es que, en primer lugar, tendría que actualizar su estimación de cuánta entropía hay en el sistema. La entropía seguiría aumentando, solo verías la ilusión de que disminuye.
Habría un límite inferior a esto si hay algún indeterminismo real en el mundo. Si las observaciones clásicas de la mecánica cuántica son realmente aleatorias como lo son en la interpretación de Copenhague, esta entidad estaría en una lucha constante con QM para mantener esa estructura detallada del universo mientras se asegura de que la estructura sea demasiado avanzada para que los humanos la reconozcamos. Sin embargo, algunas de las otras interpretaciones pueden sugerir que la entidad podría ir más allá de nuestro universo y estar en condiciones de manipular las formas de onda cuánticas directamente.
No imposible por las leyes de la física. Improbable, pero, de nuevo, ¿qué sabemos acerca de las probabilidades de nuestra propia existencia?
Hackworth
mistagogo
zeta
La Ley del Cuadrado-Cubo
david cary