Естественные науки

Любителям абстрактных вопросов по физике.

Такой вопрос, возникший после прохождения игры PORTAL. У нас есть два портала, расположенных друг напротив друга (сверху и снизу) . Если поместить тело таким образом, что оно будет находиться в постоянно бесконечном полете, вылетая из одного портала и влетая в другой, будет ли скорость тела стремиться к бесконечности? (учитывается притяжение и ускорение)
При проходе через портал тело получает ускорение?
Тогда, по Эйнштейну, с увеличением скорости будут увеличиваться масса и длина тела. Но достигнуть хотя бы скорости света, не говоря о бесконечности, не получится.
Евгений Карпов
Евгений Карпов
84 755
Лучший ответ
Бесконечностей в природе не бывает - это основной постулат.

Для начала определимся с принципом работы.
1. Тело падает в нижний портал. Работу при этом совершает гравитационное поле.
2. Затем тело переносится в верхний портал. Работу при этом совершает система порталов.
3. См. п. 1.
Теперь по сути проблемы.
Гравитационное поле потенциально. Поэтому работа при движении в нём зависит только от начального и конечного положения тела. (Кстати, поэтому работы 1 и 2 равны между собой. )
В п. 1 потенциальная энергия падающего тела переходит в кинетическую.
В п. 2 порталы, работающие за счёт какого-то источника энергии, добавляют телу снова ту же потенциальную энергию и оно снова начинает / продолжает падать, но уже с какой-то начальной скоростью.

Очевидно, что гравитационное поле даёт только небольшой вклад - падение один раз с высоты одного портала до другого, а разгоняют тело всё-таки порталы, а именно - их источник энергии, который, хоть и неведом, но не бесконечен.

Да и скорость будет стремиться не к бесконечности, а к скорости света в вакууме.
В первом приближении - да (с учетом релятивистских эффектов - масса и энергия будут расти, скорость будет стремиться к скорости света, а вот длина тела в направлении движения будет сокращаться) . Собственно, это и доказывает, что таких порталов в природе быть не может.
Роман Мороз
Роман Мороз
84 684
Пространственные порталы - не так интересно.
А вот временнЫе.. . Положим, объект через портал перемещается в прошлое; доживает до будущего (до того самого момента, когда он вошел в портал) ; и снова входит в портал, теперь уже вдвоем с первоначальной версией объекта. И так можно продолжать сколько угодно раз. Сколько на самом деле объектов вошло в портал?
Кроме такой неопределенности, мы имеем еще и неограниченный рост энергии и вообще нарушение закона сохранения энергии.
В вашем пространственном портале в общем тоже происходит неограниченный рост энергии.
Я считаю, что в пределах Общей теории относительности такие порталы не могут существовать. Пространство-время, по всей видимости, топологически представляет собой "плоскость" или "шар", а при наличии порталов это будет уже "бублик" или "чайник" (тор, полноторий) , а эти две вещи топологически не гомеоморфны - непрерывными преобразованиями из шара бублик получить невозможно. А здравый смысл подсказывает, что в природе возможны, скорее всего, только непрерывные преобразования. Поэтому порталы генерировать не получится, равно как и нарушить законы сохранения (разве что порталы существовали изначально, т. е. пространство-время изначально не "шар", но тогда невозможно захлопнуть "порталы").
Если же природа допускает создание порталов, то нужна новая теория, уровнем "выше" ОТО.
Наверняка ею станет квантовая гравитация. Название есть, а теории пока нет :)
Продолжай играть в эту самую игру PORTAL, и не мешай людям делом заниматься.
Если абстрактный вопрос, то можешь нарваться на абстрактный ответ!
Andrew ***
Andrew ***
26 252
даже представить сложно какие то порталы на земле ...))) а так интересный вопрос!