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.
Тогда, по Эйнштейну, с увеличением скорости будут увеличиваться масса и длина тела. Но достигнуть хотя бы скорости света, не говоря о бесконечности, не получится.
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.
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.
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 :)
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!
Если абстрактный вопрос, то можешь нарваться на абстрактный ответ!
даже представить сложно какие то порталы на земле ...))) а так интересный вопрос!
Похожие вопросы
- Вопросы по физике. У меня сложилось грандиозное непонимание физики (11 класс)
- Добрый день. Вопрос к физикам, конкретно - гиперкуб и построение Четырехмерного пространства.
- Вопрос для физиков и не только...
- Вопрос к физикам!
- Интересный вопрос по физике (космология, звезды, свет)
- Вопрос по физике из категории свойств металлов
- Приведите пример нерешенного вопроса современной физики для ребенка 7 лет.
- Вопрос по физике(несложный)Про электрическую дугу
- Вопрос о физике и вечной жизни
- Вопрос для физиков. Дайте оценку моему пониманию понятия "цвет".