En Star Trek, ¿el transportador conserva el impulso de los objetos transportados?

¿La conservación del impulso no se aplica a la operación del transportador en el universo de Star Trek? Por lo que nos han mostrado, aparentemente no.

Dado que los transportadores ya violan muchas de nuestras leyes físicas actuales, que incluyen:

• conversión de masa a energía y viceversa,
• almacenamiento de datos cuánticos y manipulación de la información,
• sin mencionar la manipulación del subespacio para mover el flujo de materia de un lugar a otro,
• la manipulación de un aspecto de la materia tan simple como el impulso de un objeto que cae debería ser relativamente fácil de reducir en un porcentaje del transporte, posiblemente desangrándolo hacia el subespacio al finalizar el ciclo de transporte y reconstrucción.

De acuerdo, no es tan simple, pero hagamos ingeniería inversa y veamos si podemos hacer que tenga sentido...

Lo que sabemos

La Ley de conservación de la cantidad de movimiento indica que dentro de un sistema cerrado, la cantidad de movimiento se conserva.

• Dos oficiales de la Flota Estelar se están precipitando a la muerte en el planeta de abajo.
• Como tal, el sistema cerrado está compuesto por los oficiales, el planeta y su impulso ganado en caída libre.
• La conservación tiene lugar cuando la energía potencial de su caída se convierte en energía cinética al aterrizar, creando una agradable nube de polvo, algo de calor por el impacto y el aplastamiento de todos sus huesos y órganos hasta convertirlos en una agradable gelatina.

¿Alguien más pensó que esto era una mala idea?

SIN EMBARGO

• Agregue un haz transportador que agregue energía a este sistema cerrado, convierta la materia en energía y desmaterialice la materia en un haz de confinamiento subespacial y luego almacene esa corriente de materia como una señal en un tampón de patrón y biofiltro.

• ¿ESE ASUNTO SE MUEVE MÁS?

• De nada. Por lo tanto, cualquier impulso que tenga la materia después de reconstituirse debería poder manipularse como una variable más en la resecuenciación del transportador, lo que significa que puede modificarse o incluso eliminarse si es necesario.

• Menciono esto porque hemos visto al transportador agarrar a los pilotos de combate de los asientos de sus aviones en movimiento que vienen directamente al Enterprise. (Mañana es ayer - TOS, Episodio 1x21)

• También hemos visto a la tripulación del Galileo 7 siendo transportada de vuelta al Enterprise cuando la lanzadera en la que se encontraban volvía a entrar en la atmósfera del planeta. (Los Siete Galileo - TOS, Episodio 1x13)

• De hecho, cada vez que alguien es transportado a cualquier otro lugar, casi siempre hay una diferencia de movimiento que debe tenerse en cuenta. Las naves en órbita que transportan a alguien al suelo deben tener en cuenta la energía de rotación del planeta. Dudo seriamente que las naves en órbita se vean obligadas a igualar el rumbo y la velocidad para compensar la rotación planetaria...

• Si se conservara el impulso, se estrellarían contra la pared de la sala del transportador al reintegrarse, por lo que debe ser posible tratar el impulso como una variable más para manipular en medio del transporte.

En cuanto al Portal Gun

El nivel de sofisticación tecnológica entre el transportador y el arma del portal es el mismo nivel de diferencia entre una hoguera y un reactor tokamak.

• El arma del portal abrió una grieta dimensional entre dos ubicaciones que se podía unir casi como un agujero de gusano estable entre dos puntos.

• Dado que el agujero de gusano generado sigue siendo solo una puerta abierta de un lugar a otro, todos los requisitos gravitacionales, físicos y energéticos no cambian de un lado del portal al otro, las cosas que caen entre los dos lugares, por ejemplo, mantienen su impulso y trayectoria. .

• Esto significa que se aplican todas las reglas físicas normales, ya que la única variación en la física es la entrada entre las dos ubicaciones en el espacio-tiempo. Una caída desde una gran altura a través de un portal en el piso, mientras que otro se coloca en una pared cercana, transformará la energía de la caída en un valor de distancia correspondiente dependiendo de la velocidad de salida del portal de la pared.

• No hay conversión de materia o energía, ni hay ninguna forma de interfaz computacional involucrada. Cualquier cosa que se mueva entre los dos límites no cambia de ninguna manera. Estas dos tecnologías son muy diferentes en su física y su interacción con la materia física.

El Portal Gun simplemente permite que la materia se mueva de un lugar a otro sin ningún cambio en el estado de esa materia. El transportador puede afectar el estado, la posición, la relación, el impulso y la condición energética del material transportado reconstituyéndolo a partir de un estado intermedio de energía.

La teletransportación de Aperture Science Gun y Star Trek tienen mecánicas fundamentalmente diferentes.

Los portales creados por Aperture Science Gun permiten que los objetos se muevan físicamente de un lugar a otro sin atravesar el espacio entre estos lugares.

La tecnología de teletransportación utilizada por Star Trek consiste en escanearlo, destruir su cuerpo y usar la energía resultante para enviar por correo electrónico el escaneo a una impresora 3D de carne, donde lo imprime nuevamente en función del escaneo.

Cualquier intento de averiguar los efectos de una de estas tecnologías basándose en la otra será en gran medida inútil.

Definitivamente no. Si lo hiciera, incluso las personas que estuvieran inmóviles en la superficie de un planeta transportado a la nave serían arrojadas a gran velocidad en alguna dirección si la nave que las transportaba no se moviera perfectamente en la dirección de la órbita del planeta. Esto claramente sería muy poco práctico, por lo que debe haber sido diseñado para dar cuenta de esto.

Creo que es más simple que eso: el transportador escanea efectivamente cada átomo de su cuerpo, elimina el original y luego lo recrea en la plataforma del transportador. De ahí el comentario de Bones sobre preferir un transbordador en una de las últimas películas.

Como tal, no hay necesidad de conservar el impulso: está creando una nueva copia, efectivamente desde cero.

Entonces, ¿por qué se cayeron cuando golpearon la plataforma? Debido a que la computadora no los reorientó para que estuvieran de pie, se quedaron en su estado horizontal original, pero tenían que estar por encima de la plataforma para no cruzarse con ella.

Entonces, cuando golpearon la plataforma, no fue el resultado de la conservación del impulso, sino que fueron "reconstruidos" 2 pies por encima de la plataforma, luego cayeron y la golpearon.

No.

Los transportadores no son portales, desmaterializan, mueven y luego rematerializan a las personas. Mucho movimiento involucrado. No son cosas intrínsecamente seguras. Se niega el movimiento relativo, de lo contrario se tendrían muchos más problemas.

Parece depender de las circunstancias (y, francamente, de las necesidades de la historia). El episodio de DS9 "Field of Fire" involucra a un asesino y su uso de un rifle equipado con un micro transportador. La idea es que el tirador pueda disparar el arma desde un lugar discreto, la bala se desmaterializa cuando sale por la boca y se vuelve a materializar donde puede "salir de la nada" para alcanzar su objetivo. Esto requeriría que el transportador conserve el impulso. Sin embargo, creo que la bala podría volver a materializarse en un camino no paralelo al que se disparó, por lo que el impulso en realidad no se conserva, sino que se "ajusta" según sea necesario.

De todos modos, como ya se cubrió en diferentes respuestas, los transportadores parecen otorgar y eliminar impulso de manera rutinaria, como cuando se transmiten entre la nave en órbita y la superficie del planeta.

Postulo que los transportadores capturan toda la energía de cada átomo del objeto que se transporta, incluido el impulso, pero que los compensadores de Heisenberg se pueden configurar para eliminar (o retener) el impulso de todo el objeto. Se debe conservar la masa/energía, pero también se debe conservar la cantidad de movimiento. Dado que el "sistema cerrado" incluye energía añadida por los propios transportadores, es lógico pensar que los transportadores pueden eliminar el impulso de un objeto en movimiento que ha sido transportado.

Los átomos (y sus electrones constituyentes) tienen energía cinética, lo que significa que tienen un momento diminuto diminuto. Las ondas EM también tienen impulso . La dualidad onda/partícula y otras "variables complementarias" (como los tres ejes de giro) deben recrearse con precisión en la rematerialización. Esa es probablemente la función principal de los compensadores de Heisenberg. (Por ejemplo, si ninguno de sus átomos tuviera movimiento, ¡estaría congelado!)

Suponiendo que el impulso de nivel macro del objeto es "transportado" por los átomos que componen ese objeto, es lógico pensar que el transportador puede negar o "compensar" el movimiento de ese objeto en relación con la almohadilla del transportador. Como @Thaddeus Howze y @Eric B señalaron sus respuestas, una persona de pie en la Tierra ya se está moviendo a 67,000 mph alrededor del sol. Entonces, a menos que su nave estelar se esté moviendo exactamente en la misma velocidad y dirección ... "eh, limpie en la sala del transportador".

El arma TR-116, como señala brillantemente @Itzkata, simplemente conserva el impulso.