Μια Συζήτηση Υποδιάστημα και να Παραμορφώσουν Πεδία

Home

Ειδικά, όπως Εφαρμόζονται στην Ορμή και τη Διατήρηση της Ενέργειας

1. Εισαγωγή

Στη συζήτηση αυτή θα εξετάσουμε μερικά από τα βασικά της τόσο απλό υποδιάστημα πεδία, καθώς και πεδία δίνης. Ειδικότερα, θέλουμε να δούμε πώς ορμής και τη διατήρηση της ενέργειας, έρχονται στο προσκήνιο με τη χρήση των εν λόγω τομέων.
Πριν από τη συζήτηση το υποδιάστημα πεδία, θα πρέπει να μιλήσουμε γενικά για το υποδιάστημα και το πλαίσιο αναφοράς. Στη συνέχεια θα δούμε πώς ο ορισμός του πλαισίου αναφοράς του υποδιάστημα επιτρέπει τη δημιουργία υποδιάστημα πεδία (τόσο απλό υποδιάστημα πεδία και πεδία δίνης).

Μετά από να αναφερθούν ορισμένες γενικές πτυχές που και οι δύο τύποι των πεδίων που διαθέτουν, θα εξετάσουμε ξεχωριστά σε κάθε τύπο του πεδίου. Σε κάθε περίπτωση, θα πρέπει πρώτα να πάει πάνω από μερικά από τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά του, το συγκεκριμένο πεδίο ενδιαφέροντος. Στη συνέχεια, θα συζητήσουμε για το πώς ορμής και τη διατήρηση της ενέργειας, έρχονται στο προσκήνιο με αυτό το συγκεκριμένο είδος του τομέα. Τέλος, θα δούμε παραδείγματα για να εξετάσει περαιτέρω τη διατήρηση της ορμής και της ενέργειας με κάθε τύπο πεδίου.

Εκτός από αυτό, υπάρχουν επίσης μερικές τεχνικές σημειώσεις στο τέλος του ορισμένα τμήματα (ειδικά για κάθε τμήμα) που θα αναφέρονται σε διάφορες χρονικές στιγμές. Αυτά θα πάει σε περισσότερες τεχνικές λεπτομέρειες σχετικά με συγκεκριμένα θέματα.

(Μια σημείωση για τον 20 αιώνα αναγνώστη: Το τελευταίο τμήμα πριν από τη σύναψη ασχολείται με το ζήτημα της στροφορμής διατήρησης. Όλο τα άλλα τμήματα της συζήτησης, “ορμή” χρησιμοποιείται για να αναφερθείτε σε γραμμική ορμή και μόνο. Σε αυτή την ενότητα θα συζητήσουμε για τον 20ο αιώνα αναγνώστη γιατί στροφορμή έχει παντού αλλού.)

2. Υποδιάστημα και το Πλαίσιο Αναφοράς

Υποδιάστημα είναι ένα συνεχές που υπάρχουν σε συνδυασμό με το δικό μας χωροχρονικό συνεχές. Κάθε σημείο στο σύμπαν μας έχει ένα αντίστοιχο σημείο στο υποδιάστημα. Επίσης, σε κάθε σημείο στο σύμπαν μας, το υποδιάστημα έχει ένα συγκεκριμένο πλαίσιο αναφοράς. Θα μπορούσε κανείς να φανταστεί υποδιάστημα να αόριστα παρόμοια με ένα τεράστιο σύννεφο-όπως πεδίου που διαπερνά το σύμπαν. Τα σωματίδια σε ένα σύννεφο θα πρέπει να κινείται σε κάποια συγκεκριμένη ταχύτητα, ενώ τα σωματίδια σε άλλη περιοχή μπορεί να κινείται σε μια άλλη συγκεκριμένη ταχύτητα. Ομοίως, σε κάθε σημείο στο χώρο μας, υποδιάστημα έχει ένα συγκεκριμένο “ταχύτητα” ή το πλαίσιο αναφοράς.
Το γεγονός αυτό είναι πολύ σημαντικό, επειδή αυτό το χαρακτηριστικό της υποδιάστημα είναι αυτό που μας επιτρέπει να ταξιδεύουν ταχύτερα από το φως, χωρίς να χρειάζεται να ανησυχείτε για τέτοια πράγματα όπως ένα ταξίδι πίσω στο χρόνο για να γνωρίσεις τον εαυτό μας κάθε φορά που άλμα σε δίνη. Ο λόγος για αυτό είναι έτσι, δεν θα πρέπει να καλύπτονται σε αυτή τη συζήτηση, αλλά υπάρχουν και κείμενα που διατίθενται, η οποία εξηγεί γιατί αυτό είναι.

Έτσι, αυτό είναι το πλαίσιο αναφοράς της υποδιάστημα σε ένα συγκεκριμένο σημείο στο σύμπαν μας; Λοιπόν, το πλαίσιο αναφοράς ορίζεται από την τοπική κατανομή της μάζας. Πιο συγκεκριμένα, καθορίζεται από την κατανομή της μάζας και της ενέργειας, που είναι μαθηματικά ορίζεται από αυτό που είναι γνωστό ως το στρες-ενεργειακό των τοπικών ενεργειακών διανομές. Ωστόσο, για τους σκοπούς μας εδώ, θα σας εξηγήσουμε πώς το υποδιάστημα πλαίσιο αναφοράς είναι περίπου καθοριστεί χρησιμοποιώντας το λιγότερο περίπλοκη έννοια της μαζικής διανομής.

Υπάρχει και μια άλλη σημείωση που πρέπει να γίνει πριν φτάσουμε στον καθορισμό των υποδιάστημα πλαίσιο αναφοράς. Στο υποδιάστημα φυσικής, υπάρχουν τρεις σημασίες για τη λέξη μάζα. Κλασικά, υπάρχουν δύο “είδη” της μάζας θεωρητικά πιστεύεται ότι είναι ισοδύναμες. Είναι η βαρυτική μάζα και η αδρανειακή μάζα. Με υποδιάστημα φυσική, υπάρχει επίσης η έννοια της υποδιάστημα-ισοδύναμη μάζα. Αυτή είναι η μάζα υποδιάστημα που “βλέπει” το οποίο ορίζει το πλαίσιο αναφοράς. Γενικά, αυτή η μάζα είναι ισοδύναμη με την βαρυτική και αδρανειακή μάζα, ωστόσο, μπορεί να είναι διαφορετικά κάτω από ορισμένες συνθήκες. Ομοίως, υπάρχει επίσης η έννοια της υποδιάστημα ισοδύναμο στρες-ενεργειακό.

Τώρα θα περιγράψουμε πώς μπορεί κάποιος να βρείτε την ταχύτητα του πλαισίου αναφοράς του υποδιάστημα με σεβασμό στο δικό τους πλαίσιο αναφοράς.

Πρώτα, φανταστείτε τη διαίρεση όλη η μάζα του σύμπαντος σε αρκετά μικρά κομμάτια της μάζας “dm”. Εμείς, στη συνέχεια, κάθε κομμάτι, έτσι ώστε το “i-th” το κομμάτι θα πρέπει να έχει μάζα “dm_i”. Σημειώνουμε, επίσης, ότι για τα αντικείμενα στο σύμπαν που ουσιαστικά είναι σφαιρική και ομοιόμορφη, μπορούμε να ορίσουμε το σύνολο του αντικειμένου, όπως ένα από τα κομμάτια της μάζας (εφόσον το αντικείμενο δεν είναι ένα σφαιρικό κέλυφος που μπορεί να τυχαίνει να είναι στο εσωτερικό του).

Έτσι, θα είναι σε ένα συγκεκριμένο πλαίσιο αναφοράς (call – O). Θέλουμε να βρούμε την ταχύτητα του πλαισίου αναφοράς του υποδιάστημα (στο δικό μας πλαίσιο αναφοράς) σε κάποιο σημείο στο σύμπαν. Λοιπόν, το πλαίσιο αναφοράς μας, το i-οστό chunk μάζας (dm_i) έχει μια συγκεκριμένη ταχύτητα στην κατεύθυνση x (Vx_i). Επίσης, έχει μια συγκεκριμένη απόσταση από το σημείο των ενδιαφερομένων (R_i). Για κάθε κομμάτι, στη συνέχεια να υπολογίσει την ποσότητα:

   dm_i * Vx_i
  -------------
     (R_i)^2

Αφού έχουμε υπολογίσει την ποσότητα αυτή για κάθε κομμάτι της μάζας, μπορούμε στη συνέχεια να συνοψίσω όλες τις διάφορες ποσότητες και να καλέσει το ποσό αυτό “S”:

     +---
      \    dm_i * Vx_i
  S = /   ------------ .
     +---    (R_i)^2
       i

Τώρα, θα θέλετε να εξετάσει ένα άλλο πλαίσιο αναφοράς που κινείται σε σχέση με το δικό μας. Θα μπορούσαμε να μάθετε σε τι ταχύτητες και αποστάσεις μετρώνται για κάθε κομμάτι της μάζας σε αυτό το πλαίσιο, και μπορούμε να υπολογίσουμε το άθροισμα, S, σε αυτό το πλαίσιο, καθώς και. Αν συνεχίσουμε να το κάνουμε αυτό για διάφορα πλαίσια αναφοράς και, στη συνέχεια, τελικά θα βρείτε το πλαίσιο αναφοράς στο οποίο η απόλυτη τιμή του S ελαχιστοποιείται. Το x ταχύτητα του πλαισίου αναφοράς, τότε x ταχύτητα του υποδιάστημα πλαίσιο αναφοράς, όπως μετράται σε μας πλαίσιο. Θα μπορούσαμε, τότε, να κάνουν παρόμοια υπολογισμούς για να βρείτε το y και z συνιστώσες της ταχύτητας του υποδιάστημα πλαίσιο αναφοράς.

Μια σημείωση για τον 20 αιώνα αναγνώστης: Για τώρα, αυτό είναι μόνο μια προκαταρκτική τρόπος για τον καθορισμό του πλαισίου αναφοράς του υποδιάστημα. Μπορεί να υπάρχουν απρόβλεπτα προβλήματα σε αυτό τον ορισμό, και θα πρέπει να πάρει κάποιο χρόνο για να εξετάσει διάφορες πτυχές αυτού του ορισμού για να δείτε αν είναι πραγματικά αυτό που θέλετε να χρησιμοποιήσετε.

Λοιπόν, τι σημαίνουν όλα αυτά; Λοιπόν, σκεφτείτε λίγο το θέμα που είναι πολύ κοντά στο σημείο που σας ενδιαφέρει στο πλαίσιο της αναφοράς που εξετάζουμε (δηλαδή R_i για αυτό το κομμάτι της ύλης είναι πολύ μικρή σε αυτό το πλαίσιο αναφοράς). Αυτό σημαίνει ότι το κομμάτι της ύλης παρέχει μια αρκετά μεγάλη συνεισφορά στο άθροισμα, S, UNLESS αν η ταχύτητα του αυτό το κομμάτι της ύλης είναι πολύ μικρή στο πλαίσιο αναφοράς που εξετάζετε. Οπότε, η ταχύτητα του υποδιάστημα πλαίσιο αναφοράς κατά πάσα πιθανότητα θα είναι κοντά στην ταχύτητα του κοντά κομμάτι της ύλης. (Σημείωση: αυτό είναι ο λόγος που λέμε ότι το υποδιάστημα πλαίσιο εξαρτάται από την τοπική κατανομή της μάζας. Για κομμάτια της ύλης που είναι πολύ μακριά από σένα, τη συμβολή τους σε S είναι γενικά αμελητέα.)

Ωστόσο, σημειώστε επίσης ότι αν υπάρχουν πολλά κομμάτια της ύλης σε κάποια μέση απόσταση από τα οποία είναι όλα ταξιδεύει με την ίδια ταχύτητα (όπως και όλα τα κομμάτια της ύλης σε ένα κοντινό αστέρι, για παράδειγμα), τότε όλη αυτή η μάζα παρέχει μια μεγάλη συμβάλλει με το ποσό. Αυτό σημαίνει ότι το υποδιάστημα πλαίσιο αναφοράς θα βρίσκεστε κοντά σε το πλαίσιο αναφοράς της σε αυτά τα κομμάτια (έτσι ώστε Vx σε αυτό το πλαίσιο αναφοράς είναι μικρό, προκειμένου να ακυρώνει τη μεγάλη συμβολή που δημιουργήθηκε από την μεγάλη μάζα).

Προφανώς, θα μπορούσαμε να συζητήσουμε για τον καθορισμό του πλαισίου αναφοράς του υποδιάστημα για κάποιο χρονικό διάστημα, ωστόσο, για τους σκοπούς μας, είναι σημαντικό να θυμόμαστε μερικά πράγματα σχετικά με αυτή την αποφασιστικότητα: Στην πιο απλή ιδέα, το υποδιάστημα πλαίσιο αναφοράς καθορίζεται από τα κοντινά κατανομή της μάζας. Ωστόσο, στην πραγματικότητα, είναι η διανομή στην πιο πολύπλοκη δομή που είναι γνωστή ως το στρες-ενεργειακό που καθορίζει το υποδιάστημα πλαίσιο αναφοράς.

3. Δημιουργία Υποδιάστημα Πεδία

Η δημιουργία των απλών υποδιάστημα πεδία, καθώς και να παραμορφώσουν τα πεδία είναι στενά συνδεδεμένη με τον τρόπο με τον οποίο το υποδιάστημα πλαίσιο αναφοράς ορίζεται (όπως περιγράφεται παραπάνω). Εδώ θα εξετάσουμε πρώτα τη δημιουργία ενός απλού υποδιάστημα τομέα και το δεύτερο τη δημιουργία μιας δίνης για να δείξει πώς αυτά τα πεδία παράγονται.

3.1 Δημιουργία μια Απλή Υποδιάστημα Τομέα

Μέσα σε ένα υποδιάστημα γεννήτρια, γενικά πλάσματος χρησιμοποιείται για να δημιουργήσει μια συγκεκριμένη έντασης ενεργειακό εντός της γεννήτριας. Εντός της περιοχής του χώρου, όπου αυτό το άγχος-ενεργειακό είναι το ισχυρότερο, το πλαίσιο αναφοράς της υποδιάστημα που ορίζεται από το γραμμικό γίνεται για να είναι ριζικά διαφορετικό από το υποδιάστημα πλαίσιο αναφοράς έξω από αυτή την περιοχή. Έτσι, όταν παράγεται σωστά, το άγχος – ενεργειακό δημιουργεί μια μεγάλη αλλαγή στο πλαίσιο αναφοράς του υποδιάστημα πάνω από μια μικρή περιοχή του χώρου.

Θα μπορούσε κανείς να σκεφτεί ότι αυτό θα μπορούσε να έχει την επίδραση της “σχίσιμο” υποδιάστημα σε αυτή την περιοχή, αν δεν ήταν για το γεγονός ότι το υποδιάστημα έχει ένα φυσικό μηχανισμό για την πρόληψη. Αυτό δημιουργεί αυτό που ονομάζουμε υποδιάστημα πεδίο που περιβάλλει την επίθεση άγχος-ενεργειακό. Το πεδίο αυτό μειώνει την επίδραση ότι ο τανυστής έχει σχετικά με τον ορισμό της υποδιάστημα πλαίσιο αναφοράς. Βασικά, αυτό μειώνει τις επιπτώσεις της υποδιάστημα ισοδύναμο στρες-ενεργειακό. Ωστόσο, σε αυτό το σημείο το υποδιάστημα ισοδύναμο έντασης ενεργειακό εξακολουθεί να σχετίζονται άμεσα με τον πραγματικό χώρο στρες-ενεργειακό. Έτσι, το πεδίο, επίσης, μειώνει τις επιπτώσεις του στρες-ενεργειακό, όπως εμφανίζονται σε κανονικό χώρο (έξω από το υποδιάστημα τομέα).

Με τη σωστή παραγωγή του στρες-ενεργειακό, μπορεί κανείς να δημιουργήσει ένα υποδιάστημα πεδίο που εκτείνεται πέρα από την εντοπισμένη περιοχή του τανυστή (αρκετά μεγάλο, στην πραγματικότητα, για να περιβάλλουν ένα πλοίο). Αν αντικαταστήσουμε την έννοια του στρες-ενεργειακό για μια στιγμή με την απλούστερη έννοια της μάζας, θα δείτε ότι αυτό έχει ως αποτέλεσμα την μείωση της φαινόμενης μάζας τίποτα μέσα στο υποδιάστημα τομέα. Στην ουσία, το υποδιάστημα πεδίο “καταδύεται” ένα κλάσμα της μάζας στο υποδιάστημα, έτσι ώστε δεν θα πρέπει να θεωρηθεί πραγματικό χώρο μάζας κατά τον καθορισμό της υποδιάστημα πλαίσιο αναφοράς. Λεπτομέρειες σχετικά με το πώς η ορμή και η ενέργεια παραμένουν διατηρημένα με αυτή τη φαινομενική μάζα μείωση θα καλυφθεί σε επόμενο τμήμα.

Βλέπουμε, λοιπόν, ότι σωστά το χειρισμό της κανονικής εφέ χώρου που υπαγορεύουν το τοπικό πλαίσιο αναφοράς του υποδιαστήματος, μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα απλό υποδιάστημα τομέα.

3.2 Δημιουργία Δίνης

Η δημιουργία της δίνης δεν διαφέρει κατ ‘ αρχήν από τη δημιουργία ενός απλού υποδιάστημα τομέα. Οι κύριες διαφορές είναι στην ενέργεια και τη διαμόρφωση του πλάσματος και την εξωτική φύση του στρες-ενεργειακό απαιτείται.
Για τους σκοπούς της εικονογράφησης, θα επικεντρωθούμε εδώ στην παραγωγή μιας δίνης που χρησιμοποιείται για την πρόωση. Άλλα δίνη πεδία παράγονται με παρόμοιο τρόπο με την παραγωγή διαφόρων στρες – ενέργειας τανυστών. Εδώ, θα συζητήσουμε τις πιο βασικές συνιστώσες της δίνης τομέα παραγωγής * ωστόσο, στην παράγραφο 6, θα αναφέρω μερικές ακόμα πτυχές που μπορούν να μπαίνουν στο παιχνίδι όταν παράγουν πεδία δίνης.

Γενικά, για να δημιουργήσετε ένα πεδίο δίνης, το πλάσμα ενίεται σε δίνη τομέα κάρβουνα τα οποία είναι κατασκευασμένα από κατάλληλο υλικό. Το υλικό της δίνης σπείρα είναι σημαντικό επειδή, όπως το πλάσμα ενίεται, ο συνδυασμός των παραμέτρων του πλάσματος και η σπείρα μέσα από την οποία το πλάσμα που περνάει είναι αυτό που δημιουργεί το εξωτικό στρες-ενεργειακό απαιτούνται για την παραγωγή της δίνης.

Η ενεργοποίηση του πεδίου σπείρα υλικό με μια σωστά ρυθμισμένη ροή πλάσματος, δημιουργεί ένα άγχος-τανυστή ενέργειας που παράγει μια πολύ πιο βίαιη αλλαγή στο πλαίσιο αναφοράς του υποδιάστημα σε μια πολύ μικρότερη περιοχή από αυτή που απαιτείται για να παραχθεί ένα απλό υποδιάστημα τομέα. Για να αντισταθμιστεί αυτή η βίαιη αλλαγή, υποδιάστημα παράγει αυτό που ονομάζουμε πεδίο δίνης, μετατοπίζοντας τις συχνότητες ενέργειας του πλάσματος βαθιά μέσα στο υποδιάστημα τομέα. Αυτή η μετατόπιση έχει ως αποτέλεσμα την πλήρη κατάργηση της σημασίας της έντασης ενεργειακό από τον προσδιορισμό της υποδιάστημα πλαίσιο αναφοράς.

Όπως και με το υποδιάστημα πεδία, τότε είναι δυνατόν να παράγει μια δίνη πεδίο το οποίο εκτείνεται πολύ πέρα από την περιοχή που πραγματοποιούνται από την εξωτική στρες-ενεργειακό. Όταν ένα τέτοιο πεδίο περιβάλλει ένα ολόκληρο πλοίο, τα πάντα μέσα σε αυτό το σκάφος μπορεί να αφαιρεθεί από τον προσδιορισμό της υποδιάστημα πλαίσιο αναφοράς. Αυτό φέρνει δύο σημεία που πρέπει να συζητηθούν:

Πρώτα θα εξετάσουμε το πλαίσιο αναφοράς του πλοίου. Λόγω της δίνης, υποδιάστημα και εκτός παρατηρητές πλέον να εξετάσει το πλαίσιο αναφοράς του πλοίου κατά τον καθορισμό του υποδιάστημα πλαίσιο. Αντίθετα, θεωρεί όλα τα άλλα “κομμάτια της ύλης” και να καθορίσει το πλαίσιο αναφοράς τους. Κάνει το πλοίο τότε δεν έχετε ένα πλαίσιο αναφοράς, από την άποψη της υποδιάστημα και εκτός παρατηρητές; Όχι ακριβώς. Το πλαίσιο αναφοράς του πλοίου αντί να γίνεται το πλαίσιο αναφοράς του υποδιαστήματος, όπως αυτή ορίζεται χωρίς το πλοίο συνεισφορά. Στη συνέχεια, προφανώς υποδιάστημα δεν πρέπει να εξετάσει το πλοίο κατά τον καθορισμό του υποδιάστημα πλαίσιο, επειδή το πλοίο, το πλαίσιο αναφοράς ταιριάζει απόλυτα με το υποδιάστημα πλαίσιο αναφοράς, όπως καθορίζεται από άλλους παράγοντες στο σύμπαν. Με άλλα λόγια, το σκάφος, το πλαίσιο αναφοράς είναι τέτοια που δεν συνεισφέρουν στο άθροισμα, S, συζητήθηκε νωρίτερα. Ο μόνος τρόπος που αυτό είναι δυνατό, αν το σκάφος, το πλαίσιο αναφοράς φαίνεται να είναι ακριβώς το πλαίσιο αναφοράς της υποδιάστημα ορίζεται ως εάν το πλοίο δεν ήταν εκεί.

Ως εκ τούτου, ένα πεδίο δίνης ζευγάρια το πλαίσιο αναφοράς για τα πάντα μέσα στο πεδίο δίνης στο πλαίσιο αναφοράς του υποδιάστημα. Αυτό γίνεται ανεξάρτητα από το τι το πλαίσιο αναφοράς του πλοίου θα είναι χωρίς το στημόνι τομέα (δηλαδή, είναι αλήθεια, ανεξάρτητα από την πραγματική ταχύτητα του πλοίου όσον αφορά το υποδιάστημα). Έτσι, ενώ το στημόνι το πεδίο είναι ενεργό, το πλοίο, το πλαίσιο αναφοράς παραμένει το πλαίσιο αναφοράς της υποδιάστημα και δεν εξαρτάται από τα πλοία ταχύτητα. Αυτό είναι ό, τι μέρη του πλοίου έξω από τη σφαίρα της σχετικότητας και του επιτρέπει να ταξιδέψει γρηγορότερα από το φως, χωρίς να κατάφωρες παραβιάσεις της αιτιότητας.

Δεύτερον, οφείλουμε να παρατηρήσουμε ότι αυτό ακούγεται σαν το στημόνι το πεδίο είναι εντελώς αφαίρεση της μάζας του πλοίου όπως φαίνεται από έξω από το πεδίο της δίνης * ωστόσο, αυτό δεν είναι η περίπτωση. Η θεωρία μας λέει ότι για να καταργήσετε εντελώς τις επιπτώσεις του πλοίου μάζα από το σύμπαν, θα πρέπει να δαπανήσει ένα άπειρο ποσό ενέργειας. Αυτό το πεδίο δίνης που κάνει είναι να de-ζευγάρι τη σχέση μεταξύ υποδιάστημα – ισοδύναμη μάζα/στρες-ενέργεια και το κανονικό διάστημα μάζα/στρες-ενέργειας. Το υποδιάστημα-ισοδύναμη μάζα γίνεται μηδέν, ενώ το κανονικό διάστημα μάζα μειώνεται (στα μάτια του εξωτερικού παρατηρητή) όπως είναι στην περίπτωση της απλής υποδιάστημα πεδία.

Έτσι, αυτό είναι το πώς απλή υποδιάστημα πεδία και πεδία δίνης σχηματίζονται από το χειρισμό κανονικό διάστημα υλικό για να παραγάγει τα επιθυμητά αποτελέσματα για το πλαίσιο αναφοράς της υποδιάστημα. Στη συνέχεια θα συζητήσουμε ορισμένες πτυχές αυτών των πεδίων.

4. Γενικές Πτυχές της Υποδιάστημα Πεδία

Όλες οι μορφές υποδιάστημα πεδία (απλό υποδιάστημα πεδία ή πεδία δίνης) έχουν ορισμένα γενικά θέματα. Για παράδειγμα, όλα υποδιάστημα πεδία έχουν επιπτώσεις τόσο στο χώρο όσο και υποδιάστημα και να σχηματίσουν μια αλληλεπίδραση μεταξύ των δύο. Μπορούμε έτσι να μιλήσουμε για πράγματα όπως η μορφή του πεδίου, καθώς υπάρχει στο κανονικό διάστημα τομέα ή το υποδιάστημα τομέα. Τα δύο σχήματα μπορεί να είναι διαφορετική, και μια συγκεκριμένη χαρτογράφηση θα υπάρχουν χάρτες το ένα σχήμα στο άλλο. Η μορφή του πεδίου στο υποδιάστημα θα αναφερθεί αργότερα, αλλά και για άλλες πτυχές της υποδιάστημα πεδία, γενικά θα συζητήσουμε μόνο τις επιπτώσεις που έχουν στο κανονικό διάστημα.
Όλες οι μορφές υποδιάστημα πεδία έχουν τρία βασικά στρώματα — το εσωτερικό στρώμα, το εξωτερικό στρώμα, και η αλληλεπίδραση στρώματος.

Το εσωτερικό στρώμα είναι γενικά περιβάλλεται από την αλληλεπίδραση στρώματος. Αν και το εσωτερικό στρώμα είναι συνήθως φυσιολογική χώρο, υπάρχουν ορισμένες περιπτώσεις κατά τις οποίες το πεδίο αλλάζει τα χαρακτηριστικά του χώρου μέσα στο εσωτερικό στρώμα (όπως το υποδιάστημα πεδία που χρησιμοποιούνται σήμερα είναι γρηγορότερα από το φως του υπολογιστή πυρήνες που θα συζητηθούν αργότερα). Πιο συχνά, το εσωτερικό στρώμα είναι βασικά μια “φούσκα” της κανονικής χώρο που περιβάλλεται από την αλληλεπίδραση στρώματος του πεδίου.

Το εξωτερικό στρώμα είναι το μέρος του πεδίου που εκτείνεται πέρα από την αλληλεπίδραση στρώματος. Αυτό το στρώμα είναι συνήθως γεμάτη με κανονικό διάστημα με ορισμένες πτυχές της αλληλεπίδρασης στρώμα να χυθεί πάνω και που αναμιγνύει με το κανονικό διάστημα.

Στην αλληλεπίδραση στρώματος, το χώρο και το υποδιάστημα συνδυάζουν. Η αλληλεπίδραση χώρου και υποδιάστημα μέσα σε αυτό το στρώμα είναι αυτό που δίνει υποδιάστημα χωράφια τους μοναδικές ικανότητες. Για παράδειγμα, οι παρατηρητές έξω από το υποδιάστημα πεδίο δείτε διάφορες ενέργειες (όπως η μείωση της μάζας) κατά την προβολή αντικείμενα μέσα στο υποδιάστημα τομέα. Έξω οι παρατηρητές βλέπουν αυτά τα αποτελέσματα, διότι βλέπουν τα αντικείμενα μέσα από την επιρροή της αλληλεπίδρασης στρώμα. Επίσης, τα αποτελέσματα της αλληλεπίδρασης στρώμα είναι αυτό που προκαλεί το υποδιάστημα να το αγνοήσω (σε κάποιο βαθμό) μάζες (ή πιο σωστά, το άγχος-ενέργειας τανυστών), το οποίο είναι μέσα σε ένα υποδιάστημα τομέα, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως. Υποδιάστημα κάνει επειδή είναι “προβολή” αυτά τα αντικείμενα μέσα από τα αποτελέσματα της αλληλεπίδρασης στρώμα.

Με αυτά τα κοινά βασικά στο μυαλό, μπορούμε τώρα να συζητήσουμε συγκεκριμένες πτυχές της απλής υποδιάστημα πεδία και πεδία δίνης ανεξάρτητα.

5. Απλή Υποδιάστημα Πεδία

Ένα υποδιάστημα πεδίο το οποίο είναι συμμετρικό στο υποδιάστημα τομέα προκαλεί υποδιάστημα (στην ουσία) να ενεργεί ως μια δεξαμενή ενέργειας. Ένα τέτοιο πεδίο είναι που αναφέρονται ως ένα απλό υποδιάστημα πεδίο (ή απλά “ένα υποδιάστημα τομέα”). Σε εξωτερικούς παρατηρητές, πάντα μέσα σε ένα τέτοιο πεδίο θα εμφανιστεί για να “χαλαρώσει” λίγο από τη μάζα ενέργεια για να υποδιάστημα, ενώ το πεδίο είναι ενεργό (όπως συζητήθηκε νωρίτερα. (Ομοίως, θα μπορούσε κανείς να πει ότι το πεδίο μάσκες έξω μέρος της μάζας των αντικειμένων μέσα στο χώρο, καθώς είναι ορατό από το κανονικό διάστημα.) Το ποσό εσωτερικό της μάζας με την ενέργεια “τοποθετηθεί” στο υποδιάστημα εξαρτάται από τη δύναμη του υποδιάστημα τομέα. Για πρακτικούς σκοπούς, ενώ το πεδίο είναι ενεργό, η μάζα αυτή ενέργεια εξαφανίζεται από το κανονικό διάστημα (βλ. Τεχνική Σημείωση 1 για αυτό το τμήμα). Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι όταν συγκρίνει κανείς το κανονικό χώρο, την ενέργεια και την ορμή ενός κλειστού συστήματος πριν από ένα υποδιάστημα πεδίο ενεργοποιείται με το σύστημα, αφού το πεδίο είναι απενεργοποιημένη, της ενέργειας και της διατήρησης της ορμής πρέπει να εφαρμόζονται. Θα εξετάσουμε τώρα την ορμή και τη διατήρηση της ενέργειας εκτιμήσεις όσον αφορά την απλή υποδιάστημα πεδία.

5.1 Ορμής και τη Διατήρηση της Ενέργειας με την Απλή Υποδιάστημα Πεδία

Εδώ θα εξετάσουμε ξεχωριστά διατήρησης της ορμής και τη διατήρηση της ενέργειας, όπως εφαρμόζονται υποδιάστημα πεδία. Στο τέλος αυτής της ενότητας, τα παραδείγματα θα πρέπει να θεωρείται για να τονίσει αυτές διατήρηση εκτιμήσεις.

5.1.1 Διατήρησης Της Ορμής

Σκεφτείτε ένα πλοίο της μάζας M, το οποίο περιβάλλει τον εαυτό του σε μια απλή υποδιάστημα τομέα. Προς τα έξω, κανονικό διάστημα, η μάζα του πλοίου γίνεται m < M όταν το πεδίο είναι ενεργό. Αυτή η νέα, χαμηλότερη μάζα ονομάζεται η φαινόμενη υπόλοιπη μάζα του πλοίου (ή απλά την “φαινομενική μάζα”). Αν το κανονικό διάστημα εκδήλωση της υποδιάστημα πεδίο μπορεί να διαμορφωθεί, έτσι ώστε το πλοίο καυσίμου διατηρείται έξω από το πεδίο, ο λόγος της μάζας καυσίμου σε πλοίο μάζας θα είναι πολύ αυξημένη. Σύμφωνα με το διατήρησης της ορμής, καύσιμα αποβληθεί με δεδομένη δυναμική που θα προκαλέσει το σκάφος να έχουν ισοδύναμη δυναμική προς την αντίθετη κατεύθυνση (έτσι, διατήρηση ορμής). Ωστόσο, με το υποδιάστημα το πεδίο είναι ενεργοποιημένο, η ταχύτητα αυτό δίνει ώθηση στο σκάφος θα υπολογίζεται χρησιμοποιώντας το προφανές (κάτω) υπόλοιπο μάζα του πλοίου. Έτσι, με τη χρήση του ένα υποδιάστημα πεδίο μπορεί κανείς να επιτύχει σημαντικά βελτιωμένη επιτάχυνση τιμές, καθώς και σε μεγάλο βαθμό μειωθεί το κόστος της ενέργειας για την επίτευξη μια δεδομένη ταχύτητα.
Εφόσον το πεδίο είναι ενεργό, κινηματικό εκτιμήσεις του πλοίου, θα πρέπει να υπολογίζεται με το πλοίο φαινομενική μάζα. Ωστόσο, όταν το υποδιάστημα πεδίο είναι απενεργοποιημένη, ο μασκοφόρος μάζα να επιστρέψει το πλοίο. Τα αποτελέσματα αυτής της επιστροφής μάζα, όπως ισχύει για το διατήρησης της ορμής θα εξετάζονται σύμφωνα με τα παραδείγματα που δίνονται μετά από την διατήρηση της ενέργειας ζητήματα έχουν συζητηθεί.

5.1.2 Διατήρηση Της Ενέργειας

Μόλις ένα υποδιάστημα πεδίο είναι ενεργοποιημένη η εξοικονόμηση ενέργειας μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο αν περιλαμβάνει μια μάζα ενέργειας, η οποία είναι “βυθισμένο” στο υποδιάστημα. Αυτό θα αποδειχθεί σε παραδείγματα που δίνονται στο τέλος της παρούσας ενότητας.
Υπάρχουν, ωστόσο, ενεργειακά ζητήματα, εκτός από την κινηματική. Κάποια από την ενέργεια που είναι στο εσωτερικό, το πλοίο πρέπει να πάει στην παραγωγή το υποδιάστημα τομέα. Επί του παρόντος, υποδιάστημα τομέα γεννήτριες παράγουν ασταθή πεδία, τα οποία συνεχώς “ματώνουν” την ενέργειά τους πίσω στο κανονικό διάστημα. (Αυτή η ενέργεια γενικά εκδηλώνεται ως ένας συνδυασμός της θερμότητας μέσα στο υποδιάστημα γεννήτρια, ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, και/ή υποδιάστημα ακτινοβολία, η οποία μπορεί ζευγάρι της ενέργειας στο κανονικό διάστημα. Επίσης, αυτή η ενέργεια αιμορραγεί από συμμετρικά, έτσι ώστε η ορμή διατηρείται.) Εξαιτίας αυτού bleed off, υποδιάστημα γεννήτριες πεδίου πρέπει συνεχώς παροχή ενέργειας στον υποδιάστημα πεδία. Το ίδιο ποσό ενέργειας που παρέχεται στο πεδίο είναι τελικά έχυσε το αίμα πίσω στην κανονική χώρο, εξοικονομώντας ενέργεια.

Η τελική ενέργεια εξέταση περιλαμβάνει εσωτερική πλοίο ενέργειας, η οποία παραμένει στο εσωτερικό του (παραγωγή υποστήριξης της ζωής, κ. λπ.). Επειδή το πλοίο είναι μέσα στο εσωτερικό του υποδιάστημα πεδίο, εμφανίζεται η ίδια να είναι σε ένα κανονικό χώρο “φούσκες”. Αυτό σημαίνει, για παράδειγμα, ότι το πλήρωμα του πλοίου, η ύλη και η αντιύλη επί του σκάφους, μην χάσετε καθόλου μάζα. Αντικείμενα επί του πλοίου φαίνεται μόνο να χάσει μάζα στο υποδιάστημα όταν ο παρατηρητής θέα από το πλοίο, μέσω της συγκάλυψης της υποδιάστημα του πεδίου αλληλεπίδραση στρώματος. Μέσα στο πλοίο, η διαθέσιμη ενέργεια δεν αλλάζει, και τη διατήρηση της ενέργειας συνεχίζεται όπως πάντα.

Μπορούμε, ωστόσο, δείχνουν ότι ακόμη και όταν αυτό παρατηρείται από το κανονικό διάστημα έξω από το υποδιάστημα πεδίο, η ενέργεια που απελευθερώνεται από την αλληλεπίδραση της ύλης και αντι-ύλης στο σκάφος δεν είναι το ίδιο όπως αν η ύλη και η αντι-ύλη δεν είχε “χάσει” τη μάζα να υποδιάστημα. Είναι αλήθεια ότι όταν το πεδίο είναι ενεργοποιημένο, η ύλη και η αντι-ύλη στο πλοίο θα φαίνεται να “χαλαρώσει” λίγο από τη μάζα ενέργεια για να υποδιάστημα του σκοπιά του εξωτερικού παρατηρητή. Για έναν εξωτερικό παρατηρητή να καταλάβει ότι η ενέργεια έχει συντηρηθεί, θα πρέπει να θυμάστε ότι αυτή η μάζα, η ενέργεια δεν εξαφανίζονται από την ύπαρξη, αλλά απλώς έχει βυθιστεί στο υποδιάστημα. Ωστόσο, δεδομένου ότι η ύλη και η αντι-ύλη αλληλεπιδρούν, η μάζα τους μετατρέπεται σε άλλες μορφές ενέργειας. Δεδομένου ότι αυτή η ενέργεια είναι πλέον με τη μορφή της μάζας, το υποδιάστημα πεδίο πλέον μάσκες μέρος του μη μάζας-ενέργειας από το εξωτερικό παρατηρητή. Έτσι, όπως η ύλη και η αντι-ύλη αλληλεπιδρούν, ο εξωτερικός παρατηρητής δεν βλέπει μόνο το μειωμένο μάζες από την ύλη και αντι-ύλη να μετατραπεί σε άλλες μορφές ενέργειας, που επίσης βλέπει μάζα ενέργειας που είχε καλυφθεί από το υποδιάστημα να μετατραπεί σε κανονική, μη-μάζα ενέργειας. Το αποτέλεσμα είναι ότι βλέπει ως πολύ φυσιολογικό, μη-μάζα ενέργειας που παράγεται ως οποιαδήποτε μέσα παρατηρητής θα δει, εξοικονομώντας ενέργεια από όλες τις απόψεις.

5.1.3 Μερικά Παραδείγματα

Να αναλύσετε τη διατήρηση της ενέργειας και της ορμής που εμπλέκονται με το υποδιάστημα πεδία, θα δούμε δύο παραδείγματα. Σε κάθε παράδειγμα θα εξετάσουμε ένα πλοίο το οποίο περικλείει τον εαυτό της μέσα σε ένα υποδιάστημα πεδίο και, στη συνέχεια αποβάλλει καυσίμων, προκειμένου να λάβει ένα ταξίδι. Σε κάθε βήμα του ταξιδιού θα δείξουμε ότι η ενέργεια και η ορμή διατηρούνται.

Παράδειγμα 1

Σε αυτά τα παραδείγματα, το πλοίο της μάζας M αρχίζει σε ένα συγκεκριμένο πλαίσιο αναφοράς. Όλες οι ενέργειες και momentums θα υπολογιστεί σε αυτό το πλαίσιο. Αρχικά, το πλοίο είναι ενέργεια αποτελείται από την μάζα ενέργειας (M*c^2) και η εσωτερική ενέργεια (Ε(int) – το οποίο θα χρησιμοποιηθεί για διάφορους σκοπούς). Κατά τη διάρκεια του ταξιδιού, μέρος της εσωτερικής ενέργειας που θα χρησιμοποιηθεί για το σκάφος σκοπούς, και ενώ αυτή η ενέργεια μπορεί να αλλάζει μορφή (όλο θερμότητας και τελικά να ακτινοβολείται στο διάστημα, για παράδειγμα) γνωρίζουμε ότι αυτή η ενέργεια είναι πάντα παρόντες με κάποια μορφή. Έτσι, αυτό το μέρος της εσωτερικής ενέργειας είναι διατηρημένα. Το υπόλοιπο της ενέργειας που θα πρέπει να εξεταστεί σε κάθε βήμα για να δείξει ότι είναι επίσης διατηρείται μαζί με ορμή.

Βήμα 1

Το σκάφος χρησιμοποιεί μέρος της εσωτερικής ενέργειας για να δημιουργήσετε ένα υποδιάστημα τομέα. Όπως εξηγήθηκε παραπάνω, αυτή η ενέργεια είναι έχυσε το αίμα του πίσω στο διάστημα, έτσι αυτή η ενέργεια διατηρείται. Καθώς το πεδίο είναι ενεργοποιημένο, μέρος του πλοίου, η μάζα του είναι καλυμμένη από εξωτερικούς παρατηρητές, και η φαινομενική μάζα του πλοίου γίνεται m. Να συνειδητοποιήσουν τη διατήρηση της ενέργειας, πρέπει να θυμόμαστε ότι αυτή η μάζα, η ενέργεια εξακολουθεί να είναι “παρών”, αλλά να είναι βυθισμένη στο υποδιάστημα. Αυτό το βυθισμένο ενέργειας είναι η διαφορά μεταξύ της μάζας ενέργειας του πλοίου αρχικά και η μάζα ενέργεια τώρα … (M – m)*c^2. Αυτό το καθιστά προφανές ότι η ενέργεια διατηρείται (από το βυθισμένο ενέργειας του πλοίου, συν την ενέργεια, η οποία είναι η ίδια με την αρχική μάζα ενέργειας).

Βήμα 2

Το σκάφος χρησιμοποιεί μέρος της εσωτερικής ενέργειας για να παραχθεί ένα φωτόνιο υψηλής ενέργειας (ως καύσιμο) με μια κάποια δυναμική σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Σύμφωνα με τη διατήρηση της ορμής, το πλοίο πρέπει να αποκτήσουν ένα ισοδύναμο ορμή προς την αντίθετη κατεύθυνση. Σύμφωνα με το θεώρημα διατήρησης της ενέργειας, η εσωτερική ενέργεια που χρησιμοποιείται πρέπει να είναι ίση με την ενέργεια που δόθηκε στο φωτονίων συν τη μεταβολή στην ενέργεια του πλοίου (το οποίο τώρα έχει περισσότερη ενέργεια από την κίνηση στο αρχικό πλαίσιο αναφοράς). Τεχνική Σημείωση 2: για αυτό το τμήμα.) Η μεταβολή στην ενέργεια του πλοίου υπολογίζεται με το πλοίο φαινομενική μάζα (m), και η ενέργεια που καταδύονται στο υποδιάστημα εξακολουθεί να είναι ίση με (M – m)*c^2.
Έτσι, μέρος της εσωτερικής ενέργειας πηγαίνει η ενέργεια του φωτονίου και αυξάνει την ενέργεια του πλοίου, ενώ η ενέργεια που καταδύονται στο υποδιάστημα εξακολουθεί να είναι το ίδιο. Εν τω μεταξύ, η ορμή του φωτονίου είναι ακυρωθεί, από τη δυναμική του πλοίου. Έτσι, η ενέργεια και η ορμή διατηρούνται.

Βήμα 3

Καθώς το πλοίο ταξιδεύει, ενδέχεται να αντιμετωπίσετε “συγκρούσεις” με άλλα αντικείμενα. Όσο αυτές οι συγκρούσεις δεν καταρρεύσει το υποδιάστημα πεδίο, το πλοίο είναι εμφανής υπόλοιπη μάζα θα εξακολουθεί να είναι το m όσο για τις συγκρούσεις.
Αυτό δεν είναι παραβίαση της ενέργειας ή ορμής, επειδή για όλες τις προθέσεις και τους σκοπούς, το λείπει μάζα του πλοίου έχει “αριστερά” που κάθεται ακόμα στο αρχικό πλαίσιο αναφοράς, κρατώντας βυθιζόταν στο υποδιάστημα. Έτσι, το πλοίο θα πρέπει να αλληλεπιδρούν με άλλα αντικείμενα, όπως αν η μάζα του είναι m.

Βήμα 4

Μέρος της εσωτερικής ενέργειας χρησιμοποιείται για να παραγάγει ένα άλλο φωτόνιο για το καύσιμο που φέρνει το πλοίο πίσω για να ξεκουραστούν στο αρχικό πλαίσιο αναφοράς. Η ενέργεια και η ορμή διατηρούνται εδώ με τον ίδιο τρόπο που είχαν συντηρηθεί στο βήμα 2.

Βήμα 5

Το υποδιάστημα πεδίο είναι απεμπλακεί, και η ενέργεια που είχε βυθιστεί στο υποδιάστημα επιστρέφεται η μάζα ενέργειας του πλοίου. Αυτό είναι ακριβώς το αντίστροφο από το πρώτο βήμα, και η ενέργεια είναι προφανώς διατηρηθούν.

Παράδειγμα 2

Αυτό το παράδειγμα είναι ταυτόσημο με το πρώτο παράδειγμα, μέχρι και το Βήμα 3. Θα ξεκινήσουμε από εδώ με ένα νέο Βήμα 4.

Βήμα 4

Στο προηγούμενο παράδειγμα, το πλοίο “επιβράδυνση” για να πάρει πίσω στο αρχικό πλαίσιο αναφοράς και, στη συνέχεια, κλείστε το υποδιάστημα τομέα. Εδώ θα εξετάσει τι θα συμβεί αν το υποδιάστημα πεδίο είναι κλειστό (εκούσια ή τυχαία), ενώ το πλοίο εξακολουθεί να είναι στο αρχικό πλαίσιο αναφοράς.

Καθώς το πεδίο είναι απενεργοποιημένη, η μάζα ενέργειας που ήταν βυθισμένο στο υποδιάστημα θα προστεθεί πίσω στο πλοίο. Αυτή η μάζα, η ενέργεια μπορεί να μοντελοποιηθεί ως πραγματική μάζα που κάθεται να ξεκουραστεί στο αρχικό πλαίσιο αναφοράς. Σε αυτό το μοντέλο, όπως το πεδίο πεθαίνει, είναι ως εάν το πλοίο λειτουργεί σε ένα τμήμα της ύλης με μάζα (M – m). Αυτό δεν είναι τόσο επιβλαβές όσο μπορεί να φαίνεται. Ένα πλοίο το οποίο εκτελείται σε ένα κομμάτι της ύλης με σημαντική μάζα θα γίνει επειδή η δύναμη που ασκείται στο μπροστινό μέρος του πλοίου θα πρέπει να μεταφερθούν στο πίσω μέρος του πλοίου πριν από το πίσω μέρος θα σταματήσει να κινείται. Αυτό παράγει την επίδραση συντριβής. Στην περίπτωσή μας, η μάζα είναι “, πρόσθεσε” σε όλη την οποιαδήποτε αντικείμενα μέσα στο υποδιάστημα τομέα την ίδια στιγμή, όπως το πεδίο είναι ανενεργό. Όλα τα σωματίδια σε όλο το εσωτερικό του υποδιάστημα τομέα επιβραδύνθηκε, την ίδια ώρα και στο ίδιο ποσοστό.

Δεν είναι προφανές τι ακριβώς λαμβάνει χώρα σε αυτή την περίπτωση να επιτραπεί η διατήρηση της ορμής και της ενέργειας. Μπορούμε να συμπεράνουμε το τι θα συμβεί με την εξέταση του μοντέλου της για την κατάσταση στην οποία ένα πλοίο λειτουργεί σε μια μάζα (M – m). Σε αυτή την περίπτωση, ένα πλοίο της μάζας m και της ορμής p inelastically συγκρούεται με ένα αντικείμενο με μάζα (M – m), το οποίο είναι σε κατάσταση ηρεμίας. Μετά τη σύγκρουση, η συνδυασμένη μάζα του πλοίου συν αντικείμενο έχει μάζα M και η ορμή p (διατήρηση της ορμής). Όμως, η ενέργεια της μάζας m με δυναμική p συν την ενέργεια της μάζας (M – m) δεν είναι γενικά ίση με την ενέργεια της μάζας M με δυναμική σ. Για να εξοικονομήσετε ενέργεια σε αυτή την περίπτωση, το τελικό σύστημα πρέπει να έχει εσωτερική ενέργεια εκτός από τη μάζα, την ενέργεια και την κινητική ενέργεια. Τεχνική Σημείωση 3 για αυτό το τμήμα.) Στο μοντέλο μας, η σύγκρουση θα είναι γενικά να προκαλέσει τη θέρμανση για να παράγουν αυτή την εσωτερική ενέργεια. Στην πραγματικότητα, το σύστημα μετά την υποδιάστημα πεδίο έχει πεθάνει θα περιλαμβάνει την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, και/ή υποδιάστημα ακτινοβολία ή/και θερμότητα μέσα στο πλοίο για να κάνουν την επιπλέον ενέργεια που απαιτείται για τη διατήρηση της ενέργειας.

Εν ολίγοις, έχουμε δείξει ενέργειας και διατήρησης της ορμής σε αυτά τα παραδείγματα με τις εξής συγκρίσεις. Γυρίζοντας στο υποδιάστημα πεδίο σε σύγκριση με μια κατάσταση όπου το πλοίο αφαιρεί μέρος από τη μάζα του, αφήνοντάς τον να ξεκουραστεί σε αρχικό πλαίσιο αναφοράς. Το πλοίο στη συνέχεια να συνεχίσει το ταξίδι του, ακριβώς όπως αν είχε μικρότερη μάζα. Απενεργοποίηση του υποδιάστημα το πεδίο μπορεί στη συνέχεια να συγκριθεί με την προσθήκη πίσω στο παρελθόν αφαιρεθεί μάζα, η οποία εξακολουθεί να βρίσκεται στο αρχικό πλαίσιο αναφοράς. Με αυτές τις συγκρίσεις, μπορεί κανείς να δει πως η ενέργεια και η ορμή διατηρούνται η χρήση της απλή υποδιάστημα πεδία.

5.2 Τεχνικές Σημειώσεις για το Τμήμα αυτό (Απλό Υποδιάστημα Πεδία)

Τεχνική Σημείωση 1

Μπορούμε να πούμε ότι όταν ένα υποδιάστημα το πεδίο είναι ενεργοποιημένο, μέρος της μάζας ενέργειας των αντικειμένων στο πεδίο εξαφανίζεται από το κανονικό διάστημα για πρακτικούς σκοπούς (όπως φαίνεται από εξωτερικούς παρατηρητές). Θα πρέπει να σημειωθεί, ωστόσο, ότι άλλες πτυχές του θέματος (δαπάνη, baryon number, lepton αριθμός, κλπ.) δεν επηρεάζονται.
Για παράδειγμα, ένα ηλεκτρόνιο μέσα σε ένα υποδιάστημα τομέα θα εξακολουθούν να φαίνεται προς τα έξω παρατηρητές να έχουν ένα τέλος -1, lepton αριθμό 1, κ. λπ. Ωστόσο, φαίνεται ως εάν η κανονική υπόλοιπη μάζα του ηλεκτρονίου έχει μειωθεί.

Έτσι, όταν ένα πλοίο σε ένα υποδιάστημα τομέα φαίνεται να χάνουν μέρος της μάζας, όπως φαίνεται από εξωτερικούς παρατηρητές, δεν είναι τόσο αν το πλοίο έχει χάσει μερικά από τα σωματίδια. Αντ ‘ αυτού, είναι ως εάν όλα τα σωματίδια ξεχωριστά έγινε σωματίδια κάτω υπόλοιπη μάζα.

Τεχνική Σημείωση 2

Εδώ εξετάζουμε το ποσό της ενέργειας που απαιτείται για να ωθήσει ένα πλοίο με μειωμένη μάζα m για ταχύτητα v με την απέλαση ένα φωτόνιο. Θα πρέπει να χρησιμοποιούν την τακτική σχετικιστικές εξισώσεις ορμής και ενέργειας, με τις εξής σημειώσεις:

   c    = the speed of light
   v    = the velocity of the ship
   beta = v/c
                 1
   gamma = ---------------
             ____________
           \/ 1 - beta^2

Τώρα, σε κάποιο σημείο του πλοίου (του οποίου η ανηγμένη μάζα είναι m) χρησιμοποιεί μέρος της εσωτερικής ενέργειας για να αποβάλει ένα φωτόνιο σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Αν το φωτόνιο έχει δημιουργηθεί σωστά, στη συνέχεια το πλοίο θα πρέπει να κινείται με την επιθυμητή ταχύτητα v. Την ορμή και την ενέργεια, συνεπώς, να δοθεί από το ακόλουθο κείμενο:

   p(ship) = gamma*m*v    (the relativistic momentum of the ship)
   E(ship) = gamma*m*c^2  (the relativistic energy of the ship)

Τώρα, προκειμένου να διατηρήσει την ορμή, το φωτόνιο δυναμική θα πρέπει να είναι ίση και αντίθετη με αυτή του πλοίου. Η ενέργεια των φωτονίων στη συνέχεια μπορεί να υπολογιστεί από τη δυναμική της. Μπορούμε, συνεπώς, να γράψετε τα ακόλουθα:

   p(photon) = p(ship) = gamma*m*v
   E(photon) = p(photon)*c = gamma*m*v*c

Είναι τώρα δυνατό για μας να υπολογίσει πόσο της εσωτερικής ενέργειας του πλοίου θα πρέπει να χρησιμοποιούνται για να αποβάλει αυτό το φωτόνιο. Πριν το φωτόνιο αποβλήθηκε, η ενέργεια του συστήματος περιλαμβάνεται η μάζα της ενέργειας του πλοίου (m*c^2), η εσωτερική ενέργεια του πλοίου, το οποίο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να αποβάλει το φωτόνιο (E(fuel)), και κάποια άλλα εσωτερικής ενέργειας, η οποία δεν θα αλλάξει. Μετά το φωτόνιο είναι αποβληθεί, η ενέργεια του συστήματος περιλαμβάνει το μεγαλύτερο ενέργειας του πλοίου, (γ*m*c^2), η ενέργεια των φωτονίων (γ*m*v*c), και αυτό το μέρος της εσωτερικής ενέργειας, η οποία δεν άλλαξε. Η ενέργεια που χρησιμοποιείται για να αποβάλει το φωτόνιο πρέπει να καλύψει τη διαφορά στην ενέργεια μεταξύ αυτών των δύο καταστάσεων. Μπορούμε, συνεπώς, να γράψετε τα ακόλουθα:

   E(fuel) = (gamma*m*c^2 + gamma*m*v*c) - (m*c^2)
           = [gamma*(1 + beta) - 1]*m*c^2.

Το ενδιαφέρον πράγμα που πρέπει να σημειωθεί εδώ είναι ότι, αν το υποδιάστημα τομέα δεν είχε χρησιμοποιηθεί για να μειώσει την φαινομενική μάζα του πλοίου, αυτή η ενέργεια θα υπολογίζεται με τον ίδιο τύπο, εκτός από το m θα πρέπει να αντικατασταθεί από M. Αυτό σημαίνει ότι το υποδιάστημα του πεδίου επιτρέπει την εξοικονόμηση της ενέργειας που δίνεται από

   E(saved) = [gamma*(1 + beta) - 1]*(M - m)*c^2.

Όσο η ενέργεια που απαιτείται για την παραγωγή και διατήρηση του πεδίου είναι μικρότερη από αυτή την ενέργεια, τότε υπάρχει μια συνολική εξοικονόμηση ενέργειας για το συγκεκριμένο παράδειγμα.
Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι για σημαντικά υψηλές ταχύτητες, το E(καυσίμου) θα μπορούσαν ακόμα να impractically υψηλό, εκτός εάν η φαινόμενη μάζα (m) είναι σημαντικά μικρό. Όπως φαίνεται, η μάζα συγκάλυψης από υποδιάστημα τομείς μπορούν να παρέχουν την αναγκαία μείωση της μάζας για να κάνουν μεγάλες αλλαγές στην ταχύτητα του πλοίου πρακτική ικανότητα.

Τεχνική Σημείωση 3

Εδώ εξετάζουμε τη δυναμική και την ενέργεια για το σκεπτικό της σύγκρουσης ανάμεσα σε μια μάζα m που με την ορμή p και μια μάζα (M – m) σε κατάσταση ηρεμίας. Εξετάστε τα ακόλουθα διαγράμματα των καταστάσεων πριν και μετά την σύγκρουση:

Πριν:

            m                                  O   M - m
            O----------> p                    O O  P = 0
                                               O

(Η συνολική εσωτερική ενέργεια αυτών των συστημάτων = E(int-before).)

Μετά:

                       O  M
                      OOO---------->p
                       O
             Internal energy = E(int-after).

Η δυναμική της μεγαλύτερης μάζας M (μετά την σύγκρουση) θα είναι ίση με την ορμή της μάζας m (πριν τη σύγκρουση) προκειμένου να διατηρηθεί η δυναμική. Μας ενδιαφέρει η διαφορά στην Ενέργεια μεταξύ των δύο καταστάσεων. Θα υπολογίσουμε αυτή την ενέργεια χρησιμοποιώντας τα ακόλουθα σύμβολα:

   gamma = the relativistic gamma factor for the mass m
   GAMMA = the relativistic gamma factor for the mass M 

Στη συνέχεια μπορούμε να γράψουμε τη διαφορά στην ενέργεια ως εξής:

   E(After) - E(Before) =
    [E(int-after) + GAMMA*M*c^2] - [E(int-before) + gamma*m*c^2 + 
                                                          (M-m)*c^2]

Διατήρηση της ενέργειας απαιτεί αυτή η διαφορά να είναι μηδέν. Χρησιμοποιώντας αυτό, θα απομονώσουμε της εσωτερικής ενέργειας των συστημάτων από τη μία πλευρά της εξίσωσης. Αυτή θα είναι η διαφορά της εσωτερικής ενέργειας πριν και μετά την σύγκρουση (Δέλτα(E-int)). Συνεπώς, γράψτε τα ακόλουθα:

   Delta(E-int) = E(int-after) - E(int-before)
                = gamma*m*c^2 + (M-m)*c^2 - GAMMA*M*c^2
                = [(M-m) - (GAMMA*M - gamma*m)]*c^2

Τώρα, μπορούμε να ξαναγράψουμε το γάμμα με το να θυμόμαστε ότι για κάθε σύστημα μάζας m και την ορμή p, η ενέργεια μπορεί να γραφτεί ως

E = gamma*m*c^2 = \/p^2*c^2 + m^2*c^4

Μπορούμε, συνεπώς, να γράψετε γάμμα για ένα τέτοιο σύστημα, όπως το ακόλουθο:
___________________
gamma = \/ p^2/(m^2*c^2) + 1

Δεδομένου ότι η δυναμική των δύο μ και M είναι το ίδιο στο παράδειγμα μας, μπορούμε να ξαναγράψουμε την αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια ως εξής:

                             _______________    _______________
  Delta(E-int) = [(M-m) - (\/ p^2/c^2 + M^2 - \/ p^2/c^2 + m^2  )]*c^2

Τώρα, δεδομένου ότι M > m, και τα δύο ορμές (p) παραπάνω είναι το ίδιο, μπορούμε να σχεδιάσουμε το παρακάτω διάγραμμα που αντιπροσωπεύει τις σχέσεις μεταξύ των M, m, και p ως εξής:

             +     -                       +
            /|     |                      /|
           / |     |                     / |
          /  |     |                    /  | M-m
         /   |     |M                  /   |
        H    + -   |        =>        H    +
       /   / | |   |                 /   /
      /  h   | |m  |                /  h
     / /     | |   |               / /
    //       | |   |              //
   o---p/c---+ -   -             o

               _______________               _______________
  Note:  H = \/ p^2/c^2 + M^2    and   h = \/ p^2/c^2 + m^2

Κοιτάζοντας δεξιά διάγραμμα χέρι, είναι απλό να δείξουμε ότι

H <= h + (M-m) έτσι (M-m) >= H – h

ή

(M-m) >= (\/ p^2/c^2 + M^2 – \/ p^2/c^2 + m^2 ).

(όπου”>=”, δηλώνει μεγαλύτερη από ή ίση με). Έτσι,

[M-m – (\/ p^2/c^2 + M^2 – \/ p^2/c^2 + m^2 )]*c^2

είναι πάντα μεγαλύτερη από ή ίση με το μηδέν.

Βλέπουμε, λοιπόν, ότι η μεταβολή στην εσωτερική ενέργεια είναι πάντα θετική. Αυτό σημαίνει ότι, προκειμένου για την ενέργεια και την ορμή για να διατηρηθεί σε αυτό το είδος της σύγκρουσης, ανεξάρτητα από τη μάζα και ορμή που εμπλέκονται, το συνολικό σύστημα θα πρέπει να αυξηθεί σε εσωτερική ενέργεια. Γενικά, αυτό σημαίνει ότι η σύγκρουση θα μπορούσε να προκαλέσει θέρμανση και αυτή η επιπλέον θερμότητα θα είναι δυνατή ενέργεια για να διατηρηθούν.

6. θτημόνι Πεδία

Υπάρχει μια σημαντική διαφορά μεταξύ απλών υποδιάστημα πεδία και πεδία δίνης. Ένα πεδίο που είναι χαρακτηρισμένα ως ένα πεδίο δίνης όταν παράγει μια αναφορά-πλαισίων σύζευξης. Το πλαίσιο αναφοράς των αντικειμένων μέσα στον πραγματικό χώρο εκδήλωση της δίνης θα πρέπει να συνδυάζεται με κάποιο τρόπο με το πλαίσιο αναφοράς του υποδιαστήματος, όπως περιγράφεται στο τμήμα 3.
Στην παράγραφο 3 αναφέρεται ότι θα συζητήσουμε και άλλες πτυχές της δίνης τομέα παραγωγής σε αυτή την ενότητα. Αυτό που θέλουμε να εξετάσουμε είναι η διαφορά στο “εξωτικό” χαρακτήρα του στρες-ενέργειας τανυστών που απαιτείται για να παραγάγει απλό υποδιάστημα πεδία και εκείνες που χρειάζονται για να παράγουν πεδία δίνης. Ουσιαστικά υπάρχουν δύο τρόποι με τους οποίους θα μπορούσε κανείς να φανταστεί την αλλαγή υποδιάστημα-πεδίο-παράγοντας στρες-ενεργειακό, έτσι ώστε να γίνεται μια δίνη-πεδίο-παράγοντας στρες-ενέργειας τανυστών.

Όπως αποδεικνύεται, ο ευκολότερος τρόπος για να το κάνουμε αυτό είναι για να αλλάξετε την εξωτική φύση του τανυστή ώστε να παραποιήσει τα υποδιάστημα εκδήλωση της υποδιάστημα τομέα έως ότου δεν είναι πλέον συμμετρική σε αυτόν τον τομέα. Είναι ενδιαφέρον, το χειρισμό ένα υποδιάστημα-τομέα παραγωγής τανυστή με τον τρόπο αυτό δημιουργεί μια εξωτική αρκετά αποτέλεσμα να παράγει μια αναφορά-πλαισίων σύζευξης είναι η αλληλεπίδραση στρώματος του πεδίου. Παρατηρητές στο εσωτερικό του ένα τέτοιο πεδίο θα μετρήσει το χώρο και το χρόνο έξω από το πεδίο ως εάν να επρόκειτο για την προβολή μέσα από το υποδιάστημα πλαίσιο αναφοράς, ανεξάρτητα από την ταχύτητα αυτών των παρατηρητών. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι αυτό που επιτρέπει την ταχύτερη από το φως, το ταξίδι, την οποία τόσο πολύ εξαρτώνται.

Ένα άλλο χρήσιμο χαρακτηριστικά του ασύμμετρη υποδιάστημα πεδία είναι ότι η κατάθεση της ενέργειας της μάζας στο υποδιάστημα που παρουσιάζεται δεν είναι συμμετρική. Αυτή η ασύμμετρη τοποθέτηση της ενέργειας στο υποδιάστημα εκδηλώνεται ως μεταφοράς ορμής, και αυτό προκαλεί υποδιάστημα να ενεργεί ως μια δυναμική δεξαμενή, καθώς και μια δεξαμενή ενέργειας. Δυναμική είναι ουσιαστικά κατατεθεί εντός υποδιάστημα, και να διατηρηθεί η συνολική ορμή, ο συνδυασμός όλων των αντικειμένων εντός της δίνης θα αποκτήσουν ένα ισοδύναμο ορμή προς την αντίθετη κατεύθυνση. Μόνο όταν η ορμή που μεταφέρεται στο υποδιάστημα λαμβάνεται υπόψη, μπορεί διατήρησης της ορμής να πραγματοποιηθεί. Τη στιγμή που το πλοίο είναι δυναμική έχει αλλάξει, όχι πραγματική καυσίμου που έχει αποβληθεί για να παράγει αυτή τη δυναμική, και το κανονικό-space – μόνο διατήρησης της ορμής είναι ουσιαστικά αγνοηθεί όσο υποδιάστημα είναι καλύπτοντας την ορμή. Επομένως, αυτή η μέθοδος της δίνης ταξίδια είναι χαρακτηρισμένα ως μη-Νευτώνεια πρόωσης. Η χρήση της δίνης πρόωσης θα συζητηθεί σε επόμενο υποκεφάλαιο.

Είναι επίσης δυνατό να αλλάξετε την εξωτική φύση του στρες – ενεργειακό προκειμένου να παράγουν πεδία δίνης η οποία είναι μη – προωθητικές. Κατά κανόνα, αυτό γίνεται απλά με την εντατικοποίηση, την εξωτική φύση του τανυστή, αυξάνοντας τη δύναμή του και μόνο, και χωρίς στρέβλωση του υποδιάστημα τομέα. Όπως τανυστών είναι γενικά ονομάζεται υποδιάστημα-συμμετρική δίνη τανυστών, και παράγει ένα πεδίο το οποίο παρέχει ένα πλαίσιο αναφοράς ζεύξης, ενώ το υποδιάστημα εκδήλωση του τομέα εξακολουθεί να είναι συμμετρική. Αλλάζοντας τα χαρακτηριστικά αυτών των τανυστών, μπορεί να παραγάγει πολλές διαφορετικές ποικιλίες από αυτά τα πεδία, ακόμη και αν είναι τεχνικά πεδία δίνης (επειδή παράγουν ένα πλαίσιο αναφοράς ζεύξης) ορισμένες ποικιλίες είναι ακόμη μερικές φορές αναφέρεται απλά ως υποδιάστημα πεδία (επειδή στην πραγματικότητα είναι συμμετρική μέσα στο υποδιάστημα τομέα.)

Ίσως το πιο χρήσιμο μη-προωθητικές δίνη πεδία σε χρήση σήμερα είναι αυτά τα οποία παρέχουν ένα υποδιάστημα πλαίσιο αναφοράς σύζευξης σε κάθε σημείο στο εσωτερικό του πεδίου ως θέα από κάθε σημείο στο εσωτερικό του τομέα. Σε αντίθεση με το στημόνι πρόωσης πεδίο, το πεδίο αυτό επιτρέπει τα αντικείμενα μέσα στην εσωτερική να ταξιδέψει γρηγορότερα από το φως με σεβασμό ο ένας στον άλλο. Τα πεδία αυτά είναι εκείνα στα οποία η σύγχρονη υπολογιστής του πλοίου πυρήνες τοποθετούνται έτσι ώστε τα σήματα να σταλούν ταχύτερα από το φως ανάμεσα στα διάφορα στοιχεία του υπολογιστή.

Ένας άλλος τύπος συμμετρική, μη-προωθητικές πεδίο, το οποίο έχει μελετηθεί με ενδιαφέρον είναι γνωστή ως στατική δίνη φυσαλίδες. Αυτά ήταν γνωστά για να έχουν την περίεργη επίδραση της σύζευξης ανθρώπων μέσα στο γήπεδο και όχι πίσω από τον πραγματικό χώρο-χρόνο, αλλά σε ένα εικονικό χώρο-χρόνο που δημιουργήθηκε μέσα στη φούσκα.

Υπάρχουν, όπως αναφέρθηκε, πολλά διαφορετικά είδη μη-προωθητικές δίνη τομείς, και εμείς θα τις εξετάσει όλες. Αυτό που θέλουμε να τονίσουμε εδώ είναι ότι το ένα σημαντικό στοιχείο το οποίο όλα τα πεδία δίνης μετοχή (propulsive/ασύμμετρη ή μη-προωθητικές/συμμετρική) είναι ένα πλαίσιο αναφοράς σύζευξη ενός ή του άλλου τύπου.

6.1 Δίνη Πρόωσης

Παραγωγή προώθησης δίνης πεδίο προκαλεί υποδιάστημα να λειτουργήσει και ως μια ενέργεια και μια δυναμική δεξαμενή. Το πλοίο εντός της δίνης θα έχουν χαμηλότερη φαινόμενη μάζα, και θα αποκτήσουν μια δυναμική ισοδύναμο και προς την αντίθετη κατεύθυνση από την ορμή που τοποθετούνται στο υποδιάστημα. Επειδή υπάρχει επίσης ένα πλαίσιο αναφοράς τη σύζευξη, τη σχέση μεταξύ του momentum και της ταχύτητας του πλοίου δεν υπολογίζεται χρησιμοποιώντας Einsteinian φυσικής. Αυτό επιτρέπει στο πλοίο να έχουν μια πραγματική (μη-φανταστικό) ορμή και την ενέργεια, αν και η φαινόμενη ταχύτητα είναι μεγαλύτερη από την ταχύτητα του φωτός. Ενέργειας και διατήρησης της ορμής θα συζητηθεί σε επόμενο υποκεφάλαιο.

6.1.1 Ενιαίος-Βαλμένη Σε Στρώσεις Δίνη Πεδία

Πρώτα θα εξετάσουμε το ενδεχόμενο προώθησης δίνης που παράγονται με ένα single – layer δίνης. Ως ένα τέτοιο πεδίο είναι ενεργοποιημένο, η δυναμική του πλοίου (άρα και της ταχύτητας) θα αυξηθεί. Κατά την πρώτη, το πλοίο θα ταξιδεύει πιο αργά από το φως ταχύτητες, και η ενέργεια του πλοίου αυξάνει δραματικά την ταχύτητα που πλησιάζει αυτή του φωτός. Μόνο μετά το άλμα πιο γρήγορα από το φως ταχύτητες θα παρουσιάζεται το πλαίσιο αναφοράς ζεύξης πάρετε την πλήρη επίδραση, και η ενέργεια του πλοίου είναι εντελώς έξω από τη σφαίρα της Einsteinian φυσικής.
Μόλις το πλαίσιο αναφοράς ζεύξης, τίθεται σε ισχύ, όλες οι μετρήσεις με σέβεται στο πλοίο γίνεται, όπως και αν το πλοίο είναι το πλαίσιο αναφοράς της υποδιάστημα. Αυτό σημαίνει ότι σε κάθε δεδομένη στιγμή, ιδιότητες όπως αποστάσεις, χρόνοι, κλπ. μετριέται όπως και αν το πλοίο κάθεται ακίνητος για μια στιγμή από το πλαίσιο αναφοράς της υποδιάστημα. Όπως στην εικόνα, θα μπορούσε κανείς να φανταστεί, λαμβάνοντας ένα στιγμιότυπο από ένα πλοίο σε δίνη και βρίσκοντας ότι είναι δυσδιάκριτες για μια στιγμή από ένα πλοίο που δεν κινείται με σεβασμό στο υποδιάστημα πλαίσιο αναφοράς. Ακόμα, χαρακτηριστικό την κινητική ενέργεια (ενέργεια της κίνησης) σε ένα τέτοιο πλοίο, ακόμα και αν το δείτε από την υποδιάστημα πλαίσιο αναφοράς. Αυτό συμβαίνει επειδή η κινητική ενέργεια του πλοίου είναι στην πραγματικότητα που πραγματοποιήθηκε εντός της δίνης πεδίο.

Έτσι, για να κρατήσει το σκάφος σε μια ορισμένη ταχύτητα, θα πρέπει κανείς να τα δίνης σε ένα σταθερό επίπεδο ενέργειας, το οποίο θεωρείται ως η ενέργεια του ίδιου του πλοίου. Αλλά, η σημερινή δίνη τομέα γεννήτριες παράγουν ασταθή πεδία (παρόμοια με το υποδιάστημα γεννήτριες πεδίου.) Έτσι, δίνη τομείς, επίσης, αιμορραγία από εκεί ενέργεια πίσω στο κανονικό σύμπαν (με τη μορφή θερμότητας στον τομέα σπείρες, την ηλεκτρομαγνητική ενέργεια που εκπέμπεται σε κοντινή απόσταση από το σκάφος, κ. λπ.). Ως εκ τούτου, το πεδίο της δίνης πρέπει να δοθεί μια σταθερή παροχή ενέργειας από το πλοίο. (Αυτό, επίσης, θα συζητηθεί σε επόμενο υποκεφάλαιο. Το σημαντικό πράγμα που πρέπει να καταλάβεις είναι ότι η δίνη πεδίο αυτό χρειάζεται μια σταθερή παροχή ενέργειας).

Για να αυξήσετε την ταχύτητα του πλοίου, πρέπει να αυξήσει το επίπεδο ενέργειας της δίνης. Ωστόσο, σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας, ένα πεδίο δίνης γίνεται λιγότερο αποδοτική (αιμορραγία από την ενέργεια σε πολύ μεγαλύτερες τιμές). Ως εκ τούτου, η ισχύς εξόδου του πλοίου πρέπει να αυξηθεί δραματικά για να κρατήσει το στημόνι πεδίο και σε υψηλότερο επίπεδο ενέργειας (έτσι κρατά το σκάφος σε μια μεγάλη ταχύτητα).

Για μας παραδείγματα, θα χρησιμοποιήσουμε ένα μοντέλο που προσεγγίζει δίνης τα επίπεδα ενέργειας, σε ορισμένες γεωμετρίες. Η δύναμη (το ποσό της ενέργειας του πεδίου ανά μονάδα χρόνου) που δίνεται σε ένα πεδίο στρώματος εξαρτάται από την ενέργεια του αυτό το στρώμα, και στο μοντέλο μας ότι η εξάρτηση είναι ως εξής:

Power = P_0*(E/E_0)^3

Όπου Ε είναι η ενέργεια του στρώματος (και, συνεπώς, η ενέργεια του πλοίου) και P_0 & E_0 είναι ένα επίπεδο ισχύος και ενεργειακό επίπεδο εγγενής στο μοντέλο.
Για παράδειγμα, ένα πλοίο που ταξιδεύει σε μια συγκεκριμένη ταχύτητα δίνης μπορεί να έχει μια ενέργεια της 2*E_0 που σχετίζονται με την κίνηση. Προκειμένου να διατηρηθεί το πεδίο της δίνης, το πλοίο θα πρέπει να παραγωγής ενέργειας σε ένα συγκεκριμένο ποσοστό, παρέχοντας μια δύναμη του 8*P_0. Αν το πλοίο αυξάνει την ταχύτητα, έτσι ώστε η ενέργεια είναι τώρα 4*E_0 (διπλάσια από πριν), το πλοίο θα πρέπει να παρέχουν μια δύναμη 64*P_0 (8 φορές όσο πριν), προκειμένου να κρατήσει το πεδίο της δίνης. Η ενέργεια από το ίδιο το πλοίο (που σχετίζονται με την ταχύτητα) έχει αυξηθεί μόνο κατά ένα συντελεστή 2, ενώ οι κινητήρες δίνης της παραγωγής οκτώ φορές περισσότερη ενέργεια στο πεδίο δίνης, επειδή η υψηλότερη ενεργειακή δίνη πεδίο είναι πολύ λιγότερο αποδοτική (γρήγορη αιμορραγία της ενέργειας πίσω σε κανονικό διάστημα).

6.1.2 Πολυεπίπεδη Δίνη Πεδία

Καθώς η ταχύτητα αυξάνει, η συσχέτιση ανάμεσα στο χώρο και το υποδιάστημα στο αλληλεπίδραση στρώματος γίνεται όλο και μεγαλύτερη. Όλο και περισσότερα του πλοίου μάζα ενέργειας που καλύπτεται από (ή να βυθιστεί σε) υποδιάστημα, και όλο και πιο δυναμική τοποθετείται στο υποδιάστημα. Μπορούμε έτσι να πούμε ότι το πλοίο είναι βυθισμένο σε μια βαθύτερη υποδιάστημα επίπεδο η ταχύτητα αυξάνει. (Θα πρέπει, ωστόσο, να θυμάστε ότι το εσωτερικό της δίνης είναι ουσιαστικά ακόμα το κανονικό διάστημα. Δεν είναι μόνο η σχέση ανάμεσα στο εσωτερικό και το εξωτερικό του πεδίου που γίνεται βαθύτερη συμπλέκεται με το υποδιάστημα.) Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή την αναλογία για να καταλάβετε γιατί multi-στρώμα δίνη πεδία χρησιμοποιούνται σήμερα για δίνης πρόωσης.
Από τη σωστή ρύθμιση της γεωμετρίας του στρες-ενεργειακό μέσα σε μια γεννήτρια δίνης, θα μπορούσε κανείς να παράγει ένα διπλό πολυεπίπεδη δίνης η οποία εννοιολογικά χωρίζει υποδιάστημα σε δύο επίπεδα (ένα “ανώτερο” και “κατώτερο” επίπεδο). Αυτό γίνεται βασικά με τη δημιουργία δύο επιπέδων έντασης ενεργειακό, το οποίο, όταν και οι δύο στάδια είναι ενεργό μοιάζει με τα συνηθισμένα πεδίου δίνης-δημιουργία έντασης ενεργειακό. Ωστόσο, όταν ένα μόνο στάδιο του τανυστή είναι ενεργή, οι επιπτώσεις δεν θα είναι σε θέση να “βυθιστεί” σε ένα πλοίο πιο βαθιά από την “κάτω” από το ανώτερο επίπεδο του υποδιαστήματος, ανεξάρτητα από το πόση ενέργεια που να το γραμμικό. Για τους σκοπούς μας, θα πούμε ότι, αν το πλοίο ήταν το “βυθισμένο” όσο πιο βαθιά αυτό το πρώτο στάδιο θα μπορούσε να το πάρει, θα πρέπει ενέργειας από E_th (το κατώφλι ενέργειας μεταξύ των δύο υποδιάστημα επίπεδα). Στη συνέχεια, όταν το πρώτο στρώμα της δίνης ήταν ενεργό, το πλοίο της ενέργειας θα είναι μεταξύ μηδέν και E_th. Για παράδειγμα, μπορούμε να υποθέσουμε ότι E_th είναι μια συγκεκριμένη τιμή, δηλαδή 4*E_0 (όπου E_0 προέρχεται από το μοντέλο μας αναφέρθηκε παραπάνω).

Με το πρώτο warp στρώμα ενεργό, μπορεί να σας προμηθεύσει με όλο και περισσότερη δύναμη, μέχρι το σημείο όπου η ενέργεια σε αυτό το στρώμα είναι 4*E_0. Σε αυτό το σημείο, θα είναι η παροχή ισχύος 64*P_0 (όπως είδαμε προηγουμένως). Αυτό δεν είναι διαφορετικό από το να έχουν ένα single-layer γεωμετρία της δίνης αντί για ένα διπλό στρώμα δίνης. Η διαφορά θα είναι εμφανής, αν κάποιος προσπαθήσει να παρέχει ακόμη περισσότερη δύναμη για το πρώτο στρώμα διπλό στρώμα δίνης. Με μόνο το πρώτο στρώμα active, η ενέργεια του δίνης το πεδίο μπορεί να υπερβαίνει το 4*E_0 (η ενέργεια που σχετίζεται με την ιδιότητα του “half way βαθιά” στο υποδιάστημα). Οποιαδήποτε εξουσία που παρέχεται στο στρώμα πάνω από 64*P_0 θα είναι άμεσα αιμορραγία στο κανονικό διάστημα αντί να πιέζει το πεδίο της δίνης σε υψηλότερη ενέργεια.

Προκειμένου να ωθήσει το σκάφος βαθύτερα στο υποδιάστημα και περαιτέρω αύξηση της ενέργειας, το δεύτερο πεδίο δίνης στρώμα πρέπει να είναι ενεργοποιημένο. Ένα ως εκ τούτου ενεργοποιείται η δεύτερη φάση του στρες – ενεργειακό, δημιουργώντας το δεύτερο πεδίο δίνης στρώμα. Αυτό μπορεί να συμβεί μόνο όταν η πρώτη στρώση έχει λάβει το πλοίο αρκετά βαθιά μέσα στο πρώτο επίπεδο υποδιάστημα να “άλμα” στο δεύτερο επίπεδο, όπως το δεύτερο στρώμα είναι ενεργοποιημένη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αν κάποιος προσπαθήσει να ενεργοποιήσει το δεύτερο στάδιο, δύο στάδια στρες-ενεργειακό πριν το πρώτο στάδιο είναι αρκετά ενεργός, το γενικό γραμμικό δεν θα έχουν τη γεωμετρία που απαιτούνται για να στηρίξουν ένα πεδίο δίνης. Ωστόσο, μόλις το πρώτο στάδιο είναι αρκετά ενεργός, το δεύτερο στάδιο θα συμπληρώσει την συνολική γεωμετρία του τανυστή, που παράγουν το δεύτερο πεδίο στρώμα. Μόλις το δεύτερο στρώμα είναι ενεργοποιημένη, η συνολική ενέργεια του πεδίου δίνης είναι _divided_ μεταξύ των δύο στάδια του τανυστή, και, επομένως, μεταξύ των δύο στρωμάτων του υποδιάστημα τομέα.

Στο παράδειγμα μας, θα μπορούσε κανείς να κρατήσει το σκάφος πάνω από 4*E_0 (αρκετά κοντά για να μας εκτίμηση με 4*E_0) με κάθε στρώματος εκμετάλλευσης 2*E_0 ενέργειας για τον καθένα. Αυτό σημαίνει ότι η δύναμη που απαιτείται από κάθε ένα από τα δύο στρώματα είναι μόνο 8*P_0 ο καθένας (όπως υπολογίζεται στο μοντέλο μας), για ένα σύνολο 16*P_0 αντί 64*P_0. Αυτή είναι μια σημαντική εξοικονόμηση στην κατανάλωση ρεύματος.

Για να συνοψίσω… Ως ωθεί ένα στρώμα της δίνης σε υψηλότερες και υψηλότερες ενέργειες, η αποτελεσματικότητα του εν λόγω στρώματος μειώνεται δραματικά. Ωστόσο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το multi-στρώμα δίνη πεδία για να διαιρέσει το υποδιάστημα σε πολλά επίπεδα. Προσθέτοντας αρκετή ενέργεια για να το δίνης, ενώ N στρώματα είναι ενεργός, μπορεί κανείς να πάει βαθύτερα και βαθύτερα στο επίπεδο N υποδιαστήματος. Όταν κάποιος είναι αρκετά κοντά στο επίπεδο Ν + 1, μπορεί κανείς να ενεργοποιήσει το επόμενο πεδίο δίνης στρώμα και το “άλμα” στην επόμενη υποδιάστημα επίπεδο. Αυτό χωρίζει την ενέργεια της δίνης ανάμεσα σε περισσότερα στρώματα, μειώνοντας το ενεργειακό επίπεδο του κάθε στρώματος. Αυτό με τη σειρά του αυξάνει την αποδοτικότητα του κάθε στρώματος (αυξάνοντας έτσι την συνολική αποδοτικότητα της δίνης ως σύνολο).

Ο πραγματικός υπολογισμός των απαιτήσεων ενέργειας για ένα πεδίο δίνης είναι πιο περίπλοκη από ό, τι σε απλό μοντέλο. Ωστόσο, η αρχή είναι η ίδια, και multi-στρώμα δίνη πεδία αυξάνουν την αποδοτικότητα δύναμης. Όταν αυτή η ανακάλυψη έγινε, είχε σημαντικές επιπτώσεις για το μέλλον της προώθησης Δίνης.

6.1.3 Ανάπτυξη της Σύγχρονης προώθησης Δίνης Πεδία

Μόνο μετά την ανακάλυψη της αύξησης της αποδοτικότητας με τη χρήση της multi-στρώμα δίνη πεδία, πολλές ερευνητικές ομάδες άρχισε να δουλεύει για να παραγάγει τα διάφορα multi-στρώμα στρατηγικές και τη μεγιστοποίηση εκεί αποδόσεις. Μία συγκεκριμένη ομάδα πήδηξε μπροστά από τα υπόλοιπα και αρκετά εύκολα να αναπτυχθεί ένα 9 στρώμα δίνης σχέδιο (το πρώτο στρώμα αρχή με την ταχύτητα του φωτός). Ενώ ξεκίνησαν οι εργασίες για την μεγιστοποίηση της αποδοτικότητας της νέας 9 το σχέδιο στρώματος, ακόμα και άλλες ομάδες μετακινηθεί για να προσπαθήσουμε και να παράγει στρατηγικές με ακόμη μεγαλύτερο αριθμό των στρωμάτων. Ωστόσο, αυτές οι προσπάθειες ήταν επιτυχείς.
Δουλειά για να μεγιστοποιήσετε τις 9 το σχέδιο στρώματος σύντομα να οδηγήσει σε θεωρίες που πρότεινε ότι η επιτυχία της 9 στρώμα στρατηγική δεν ήταν απλά τύχη ή σύμπτωση. Αυτές οι θεωρίες που έχουν προταθεί ότι υποδιάστημα δαιμονισμένο μια εγγενή 9 επίπεδο φύση … εκεί πραγματικά ήταν 9 προϋπάρχουσα υποδιάστημα επίπεδα. Τέτοιες θεωρίες έχουν προβλέψει σωστά την κατάλληλη μέθοδο για τη μεγιστοποίηση της 9 στρώμα δίνη τομέα του σχεδιασμού, και πρότειναν ότι ήταν αδύνατο να παράγουν πεδία δίνης με περισσότερα από 9 επίπεδα.

Σήμερα, πολλές πτυχές αυτών των θεωριών είναι ευρέως αποδεκτή, και το 9 στρώμα δίνης είναι το πρότυπο με το οποίο δίνη παράγοντες ορίζονται. Στην πλήρη ανάπτυξη του το πρώτο πεδίο δίνης στρώμα (Δίνης 1) κατά τη σημερινή δίνη συστημάτων αποτελεί την είσοδο στο πρώτο επίπεδο υποδιάστημα. Κάθε διαδοχικό δίνη αποτελεί την είσοδο στην επόμενη συνεχόμενες υποδιάστημα επίπεδο. Ως προσεγγίσεις δίνη 10, πρέσες βαθύτερα προς τα “κάτω” από το ένατο υποδιάστημα επίπεδο, και να παραμορφώσουν 10 αντιστοιχεί πλήρως βυθισμένο στο υποδιάστημα. Έτσι, το πλήρως τη βύθιση του σκάφους στο υποδιάστημα θεωρητικά δίνει το σκάφος άπειρη ταχύτητα, απαιτεί μια άπειρη ποσότητα ενέργειας για να πάρει το σκάφος εκεί, και απαιτεί μια άπειρη παραγωγή ενέργειας για να κρατήσει το πλοίο.

Δυστυχώς, τα 9 επίπεδα υποδιάστημα (που θεωρητικά είναι φυσικό και δεν μπορεί να παρακαμφθεί) είναι ο περιοριστικός παράγοντας της ταχύτητες διατηρήσιμη από τη σημερινή δίνη σκαφών. Παρελθόν δίνη 9 τις απαιτήσεις ισχύος για υψηλότερες ταχύτητες δίνης συνεχίζει να αυξάνεται χωρίς όριο ισχύος, όπως αυτά που βρέθηκαν στο ακέραιο δίνη παράγοντες. Το γεγονός ότι η τρέχουσα θεωρία αποκλείει τη δυνατότητα του να παράγει ένα δέκατο ιδιαίτερα αποδοτική ταχύτητα δίνης είναι γενικά αναφέρεται ως η “δίνη 10 εμπόδιο.” (Σημείωση: μερικές Φορές η φράση αυτή χρησιμοποιείται για να αναφερθείτε σε την άπειρη ταχύτητα ένα θεωρητικά θα αποκτήσετε στην δίνη 10. Ωστόσο, αυτό είναι ένα λιγότερο σωστή χρήση της φράσης. Κατά συνέπεια, η δήλωση “ίσως μια μέρα θα σπάσει το στημόνι 10 εμπόδιο” το πιθανότερο θα ήταν να συμβουλευτείτε την πιθανότητα να βρείτε έναν αποτελεσματικό τρόπο για να ταξιδεύουν πολύ πιο γρήγορα από ό, warp 9 αντί αναφέρεται στη δυνατότητα της να ταξιδεύουν πιο γρήγορα από την άπειρη ταχύτητα.)

Αν και η σημερινή μας τεχνολογία εξακολουθεί να υποστηρίζει τις θεωρίες πίσω από την δίνη 10 εμπόδιο, ορισμένες βούρτσες με το προηγμένο μη-τεχνολογία της ομοσπονδίας προτείνει την σύνδεση της δίνης τομέα παραγωγής και ισχυρή σταθμική παραμόρφωση μπορεί να είναι το κλειδί για την παραγωγή φανταστικές ταχύτητες μέσω ενέργεια και ισχύς εξόδου είναι εύκολα προσβάσιμα με τα σημερινά διαστημόπλοια. Ακόμα, σκεπτικισμό αφθονεί, και μόνο ο χρόνος θα δείξει αν θα μπορέσουμε ποτέ να “σπάσει” το στημόνι 10 εμπόδιο.

6.1.4 Σύγχρονη Προώθησης Δίνης Τομέα Γενιά

Υπάρχει ένα πολύ σημαντικό πρόβλημα με το πολυ-πολυεπίπεδη δίνη πεδία που πρέπει να αναφέρω. Η γεωμετρία ενός multi-στάδιο στρες-ενεργειακό εγγενώς παράγει ένα πεδίο δίνης η οποία είναι συμμετρική στο υποδιάστημα τομέα. Αυτό σημαίνει ότι η πολυεπίπεδη δίνη πεδίο που παράγεται από ένα τέτοιο γραμμικό δεν μπορεί να προωστήριας.
Προκειμένου για προωθητικές πεδία για να αποκτήσουν τα οφέλη που πολυεπίπεδη δίνη πεδία διαθέτουν, ένα νέο τρόπο για να παραγάγει την πολυ-πολυεπίπεδη πεδία που απαιτούνται για να βρεθεί. Όπως αποδεικνύεται, το κλειδί για την ανάκτηση των μη – Νευτώνεια κίνηση ήρθε φωλιάζουν πολλά στρώματα της δίνης τομέα της ενέργειας μέσα σε ένα άλλο. Στη σημερινή κινητήρες δίνης, μια σειρά ενός σταδίου τανυστών είναι ενεργοποιημένη σε ένα συγκεκριμένο τρόπο για να παράγουν ένα πεδίο δίνης που έχει τα επιθυμητά αποτελέσματα. Θα εξετάσουμε τώρα πώς το “κόλπο” της παραγωγής πολυεπίπεδη, προωθητικές δίνη πεδία γίνεται με την εξέταση ένα παράδειγμα με 3 ενιαίο στρώμα γεννήτριες πεδίου.

Το 3 πεδίο γεννήτριες τοποθετούνται στη σειρά με μια συγκεκριμένη απόσταση μεταξύ τους. Οι γεννήτριες είναι στη συνέχεια ενεργοποιείται με τη σειρά, το ένα μετά το άλλο, σε μια συγκεκριμένη συχνότητα. Αυτό σημαίνει ότι το πλάσμα αποβάλλεται για μια στιγμή σε κάθε πηνίο πεδίου και, στη συνέχεια, γρήγορα να κλείσει. Κάθε σπείρα, στη συνέχεια, παράγει τα δικά της δίνης στρώμα, το οποίο διαχέει την ενέργεια, καθώς επεκτείνεται και τελικά εξαφανίζεται, αφού έχει χάσει όλη της την ενέργεια. Πριν από το πεδίο στρώμα που παράγεται από την πρώτη γεννήτρια πεθαίνει, η δεύτερη γεννήτρια πεδίου είναι ενεργοποιημένη, και ούτω καθεξής.

6.2 Ορμής και τη Διατήρηση της Ενέργειας με Στρέβλωση Πρόωσης

Σε αυτή την ενότητα θα εξετάσουμε τη διατήρηση της ορμής και της ενέργειας, όπως ισχύει για το στημόνι πρόωσης. Όταν το κάναμε αυτό με το κανονικό υποδιάστημα πεδία, εξέτασε ξεχωριστά το κάθε θέμα (ενέργεια και ορμή), ωστόσο, εδώ είναι τόσο ολοκληρωμένη, που θα είναι ευκολότερο να εξετάσει και τα δύο ταυτόχρονα.
Και πάλι, θα δούμε δύο είδη ενέργειας ξεχωριστά. την εσωτερική ενέργεια του πλοίου, και η ενέργεια που σχετίζεται με τη μάζα του πλοίου και των κινήσεων. Η ορμή είναι, φυσικά, σχετίζεται στενά με την ενέργεια του πλοίου και την κίνηση, οπότε θα εξετάσουμε και τα δύο μαζί. Για την εσωτερική ενέργεια του πλοίου, η εξοικονόμηση ενέργειας πραγματοποιείται με τον ίδιο τρόπο που έκανε με το υποδιάστημα πεδία. Η μάζα κάθε θέμα/αντι-ύλης μειώνεται, αλλά και ενέργεια για να συντηρηθεί από όλους τους παρατηρητές, όπως ακριβώς συμβαίνει με το υποδιάστημα πεδία. Μέρος της εσωτερικής ενέργειας θα παράγουν το πεδίο της δίνης, και αυτό θα είναι τελικά αιμορραγία πίσω στον πραγματικό χώρο.

(Σημείωση: Από το πεδίο της δίνης παράγει η κίνηση των πλοίων σε πραγματικό χώρο, και αυτό αιμορραγία εκτός της ενέργειας, καθιστά αναγκαία την παραγωγή ενέργειας με σταθερό ρυθμό, ώστε να συνεχίσει να κινείται, μπορεί κανείς να εξηγήσει αυτό το “συνεχές σύρετε”. Αυτό γίνεται με το να συνδέεται με την κίνηση του πλοίου με την κίνηση του ένα κλασικό σκάφος που κινείται με τη χρήση της τριβής. Σε αυτό το μοντέλο, υποδιάστημα να παρέχει μια σταθερή δύναμη εναντίον του πλοίου, ενώ το πλοίο παρέχει μια σταθερή δύναμη για να συνεχίσει να κινείται με σταθερή ταχύτητα. Τεχνική Σημείωση 1 για το τμήμα αυτό.))

Όπως ήταν με απλό υποδιάστημα πεδία, ένα πεδίο δίνης μάσκες μέρος της μάζας του κλειστό σκάφος από εξωτερικούς παρατηρητές. Αυτό αφήνει ένα πλοίο της μάζας M με ένα νέο “φαινομενική μάζα” της μ. Και πάλι, η συνολική εξοικονόμηση ενέργειας μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο όταν λάβει κανείς υπόψη του τη μάζα ενέργειας που καταδύονται στο υποδιάστημα.

Τώρα, είναι της κινητικής ενέργειας του πλοίου που σχετίζεται με τη δυναμική της. Και οι δύο, όπως η αύξηση της πραγματικής ταχύτητας του πλοίου αυξάνει. Ωστόσο, η ταχύτητα αυξάνεται καθώς η δίνη πεδίου αυξάνεται, και αυτό μειώνει το πλοίο φαινομενική μάζα. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί με μια απλή ένωση. Έχουμε συνδέσει την πραγματική, πιο γρήγορα από το φως η ταχύτητα του πλοίου (β) πιο αργά από το φως, “ενέργεια-ισοδύναμο” ταχύτητα (v’). Στη συνέχεια χρησιμοποιούμε την πραγματική μάζα του πλοίου (M) και η ενεργειακά ισοδύναμη ταχύτητα (v’), σε συνδυασμό με την κανονική, σχετικιστικές εξισώσεις για τον υπολογισμό της ορμής και της ενέργειας του πλοίου. (Σημείωση: η σχέση μεταξύ των v και v ” περιγράφεται σε Τεχνική Σημείωση 2.) Η ένωση αυτή μας επιτρέπει να εύκολα να υπολογίσετε την ορμή και την ενέργεια του πλοίου, και όλη η πολυπλοκότητα του αυξάνεται με την πραγματική ταχύτητα, ενώ μειώνεται η φαινόμενη δυναμική είναι όλα σε το σύλλογο.

Τι σημαίνει αυτό για την ενέργεια και την ορμή του πλοίου, και πώς θα διατηρηθούν; Λοιπόν, να θυμάστε ότι μέρος της εσωτερικής ενέργειας πηγαίνει στη διατήρηση της δίνης σε ένα σταθερό επίπεδο ενέργειας. Αυτό σημαίνει ότι μέρος της εσωτερικής ενέργειας πρέπει να πάτε στο πεδίο δίνης για να το αυξήσει σε σταθερό επίπεδο ενέργειας στην πρώτη θέση. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, αυτό το σταθερό επίπεδο ενέργειας της δίνης ΕΊΝΑΙ η ενέργεια του πλοίου κινήσεων. Είναι ένα και το ίδιο.

Η δυναμική που προέρχεται άμεσα από το γεγονός ότι ένα προωθητικές δίνης προκαλεί υποδιάστημα να ενεργεί ως μια δυναμική δεξαμενή. Υπάρχει μια δυναμική που συγκαλύπτεται από υποδιάστημα που είναι ίση αλλά αντίθετη με την ορμή του πλοίου. Μόνο όταν αυτό μασκοφόροι ώθηση λαμβάνεται υπόψη, μπορεί διατήρησης της ορμής να πραγματοποιηθεί. Θα μπορούσε κανείς να σκεφτεί αυτή την κατάσταση ως ισοδύναμο Νευτώνεια κίνηση κατάσταση εξισώνοντας την ορμή συγκαλύπτεται από υποδιάστημα να την ορμή της η απέλαση του καυσίμου σε μια Νευτώνεια κίνηση κατάσταση. Ωστόσο, υπάρχει μια σημαντική διαφορά, κάτι το κανονικό διάστημα που έχει δυναμική, έχει επίσης την ενέργεια, και η ενέργεια του αποβληθεί καυσίμου κατά την Νευτώνεια κίνηση κατάσταση πρέπει να προέρχονται από το πλοίο εσωτερική ενέργεια. Ωστόσο, η δυναμική που συγκαλύπτεται από υποδιάστημα έχει καμία ενέργεια που σχετίζεται με αυτό, και γι ‘ αυτό δεν παίρνει μακριά από το σκάφος εσωτερικής ενέργειας.

Το γεγονός ότι υποδιάστημα που χρειάζεται για την ώθηση του πλοίου η δυναμική που φαίνεται να έρχονται από το πουθενά στα μάτια της έξω από παρατηρητές που θεωρούν φυσιολογικό χώρο ορμή) έχει κάποια πολύ ενδιαφέροντα αποτελέσματα, όπως θα δούμε στα παραδείγματα παρακάτω.

6.2.1 Μερικά Παραδείγματα

Να αναλύσετε τη διατήρηση της ενέργειας και της ορμής που εμπλέκονται με στρέβλωση πρόωσης πεδία, θα δούμε δύο παραδείγματα (παρόμοιο με αυτό που κάναμε κατά την εξέταση απλή υποδιάστημα πεδία). Σε κάθε παράδειγμα θα εξετάσουμε ένα πλοίο που διαρκεί ένα ταξίδι χρησιμοποιώντας τη δίνη. Σε κάθε βήμα του ταξιδιού θα δείξουμε ότι η ενέργεια και η ορμή διατηρούνται.

Παράδειγμα 1

Σε αυτά τα παραδείγματα, το πλοίο της μάζας M αρχίζει σε ένα συγκεκριμένο πλαίσιο αναφοράς. Όλες οι ενέργειες και momentums θα υπολογιστεί σε αυτό το πλαίσιο. Αρχικά, το πλοίο είναι ενέργεια αποτελείται από την μάζα ενέργειας (M*c^2) και η εσωτερική ενέργεια (Ε(int) – το οποίο θα χρησιμοποιηθεί για διάφορους σκοπούς). Κατά τη διάρκεια του ταξιδιού, μέρος της εσωτερικής ενέργειας που θα χρησιμοποιηθεί για το σκάφος σκοπούς, και ενώ αυτή η ενέργεια μπορεί να αλλάζει μορφή (όλο θερμότητας και τελικά να ακτινοβολείται στο διάστημα, για παράδειγμα) γνωρίζουμε ότι αυτή η ενέργεια είναι πάντα παρόντες με κάποια μορφή. Έτσι, αυτό το μέρος της εσωτερικής ενέργειας είναι διατηρημένα. Το υπόλοιπο της ενέργειας που θα πρέπει να εξεταστεί σε κάθε βήμα για να δείξει ότι είναι επίσης διατηρείται.

Βήμα 1

Το σκάφος χρησιμοποιεί μέρος της εσωτερικής ενέργειας για να δημιουργήσετε ένα πεδίο δίνης. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, ένα μέρος αυτής της ενέργειας είναι έχυσε το αίμα του πίσω στο διάστημα, ενώ το υπόλοιπο λογαριασμών της κινητικής ενέργειας του πλοίου, με αποτέλεσμα αυτή η ενέργεια διατηρείται. Καθώς το πεδίο είναι ενεργοποιημένο, μέρος του πλοίου, η μάζα του είναι καλυμμένη από εξωτερικούς παρατηρητές, και η φαινομενική μάζα του πλοίου γίνεται m. Να συνειδητοποιήσουν τη διατήρηση της ενέργειας, πρέπει να θυμόμαστε ότι αυτή η μάζα, η ενέργεια εξακολουθεί να είναι “παρών”, αλλά να είναι βυθισμένη στο υποδιάστημα. Αυτό το βυθισμένο ενέργειας είναι η διαφορά μεταξύ της μάζας ενέργειας του πλοίου αρχικά και η μάζα ενέργεια τώρα … (M – m)*c^2. Αυτό το καθιστά προφανές ότι αυτή η ενέργεια διατηρείται (από το βυθισμένο ενέργειας του πλοίου, συν την ενέργεια, η οποία είναι η ίδια με την αρχική μάζα ενέργειας).
Το πεδίο της δίνης, επίσης, προκαλεί το υποδιάστημα να ενεργεί ως μια δυναμική δεξαμενή, και έτσι μια ορισμένη ορμή γίνεται συγκαλύπτεται από υποδιάστημα. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η δυναμική αυτή δεν έχει καμία ενέργεια που σχετίζεται με αυτό. Για να εξοικονομήσετε συνολική ορμή, το σκάφος αποκτά μια ισοδύναμη δυναμική στην αντίθετη κατεύθυνση. Η κίνηση του πλοίου δίνει το πλοίο κινηματική ενέργεια. Και πάλι, αυτή η ενέργεια είναι μέρος της ενέργειας που περιέχεται στο πεδίο δίνης, και έτσι έρχεται από το μέρος της εσωτερικής ενέργειας.

Συνεπώς, φαίνεται συνολικά διατήρησης ορμής και ενέργειας σε αυτό το βήμα.

Βήμα 2

Καθώς το πλοίο ταξιδεύει, ενδέχεται να αντιμετωπίσετε “συγκρούσεις” με άλλα αντικείμενα. Αν και αυτές οι συγκρούσεις να μην καταρρεύσει το πεδίο της δίνης, θα πρέπει ενδιαφέροντα αποτελέσματα. Θα περιμένουμε να εξετάσει τις επιπτώσεις αυτές στο παράδειγμα 2.
Συγκρούσεις οι οποίες κατάρρευση της δίνης μπορεί να έχει πολύ βλαβερές συνέπειες. Τεχνική Σημείωση 3 για αυτό το τμήμα.)

Βήμα 3

Καθώς το πλοίο φτάνει στον προορισμό του, κλείνει το πεδίο δίνης. Όσο αυτό γίνεται, η δυναμική που συγκαλύπτεται από υποδιάστημα γίνεται εκδηλωθεί, και το πλοίο, με τη σειρά του χάνει τη δυναμική της. Η ενέργεια που περιέχεται στο πεδίο δίνης είναι αιμορραγία στο κανονικό διάστημα ως το πεδίο της δίνης καταρρέει. Να θυμάστε ότι αυτή η ενέργεια αποτελεί και την ενέργεια των πλοίων κινήσεων, έτσι όπως το πλοίο χάνει την ορμή, επίσης, χάνει την κινηματική ενέργεια, η οποία είναι αιμορραγία στο κανονικό διάστημα. Τέλος, η μάζα, η ενέργεια που ήταν καλυμμένα από το υποδιάστημα επιστρέφει στο πλοίο, φέρνοντας τη μάζα του πίσω στο αρχικό M.
Έτσι, εδώ βλέπουμε και πάλι ότι η συνολική ενέργεια και η ορμή διατηρούνται.

Παράδειγμα 2

Το πρώτο βήμα σε αυτό το παράδειγμα είναι πανομοιότυπο με το προηγούμενο παράδειγμα. Έτσι, θα ξεκινήσω με το δεύτερο βήμα και πιο στενά εξετάζουν τις συγκρούσεις που αναφέρεται στο βήμα 2 παράδειγμα 1.

Βήμα 2

Κατά τη διάρκεια του ταξιδιού, το πλοίο αντιμετωπίζει ένα μεγάλο αντικείμενο. Για ευκολία, θα υποθέσουμε ότι το αντικείμενο είναι να ξεκουραστεί στο αρχικό υπόλοιπο σκελετό του πλοίου, έτσι ώστε να πρέπει να εκτρέπονται μακριά από την πορεία του σκάφους. Καθώς το αντικείμενο είναι εκτρέπονται, το πλοίο είναι δυναμική πραγματοποιείται σαν να ήταν ένα πλοίο με μια ορμή που υπολογίζεται χρησιμοποιώντας την ενέργεια ισοδύναμη ταχύτητα (v’). Δηλαδή, το πλοίο πράξεις δεν διαφέρουν (κινηματικά πληθωρικό, βιομηχανικό μιλώντας) από πλοίο της μάζας M και ταχύτητας v’.

Εκτρεπόμενης το αντικείμενο θα σας δώσει ενέργεια και ορμή. Η ενέργεια μπορεί να έρθει σε ένα μέρος από την κινητική ενέργεια από το πλοίο και μέρος από την εσωτερική ενέργεια του πλοίου (αν μια ακτίνα χρησιμοποιείται για να εκτρέψει το αντικείμενο, για παράδειγμα). Αλλά, επιπλέον, η εσωτερική ενέργεια πρέπει να μεταφερθεί στο πεδίο δίνης για να το κρατήσει από το να καταρρεύσει κατά τη διάρκεια της αλληλεπίδρασης με το αντικείμενο. Πόσο εσωτερικής ενέργειας που πρέπει να δαπανηθεί και γιατί θα πρέπει να εξηγηθεί, όπως θα δούμε διατήρησης της ορμής.

Για τη διατήρηση της ορμής, η συνολική μεταβολή του πλοίου, η ορμή του θα είναι ίση και αντίθετη της μεταβολής της ορμής του αντικειμένου. Η εκτροπή του αντικειμένου θα προκαλέσει το πεδίο της δίνης για να γίνει ανισόρροπη προς την κατεύθυνση του πλοίου αλλαγή στην ορμή. Αυτό συμβαίνει, ως πρόσθετη ενέργεια τροφοδότησης της δίνης για να το κρατήσει από το να καταρρεύσει. Μετά την αλληλεπίδραση, το πλοίο μπορεί να κάνει ένα από δύο πράγματα. Πρώτον, να συνεχίσει την άλλαξε πορεία, βγαίνοντας από τη δίνη σε κάποια μεταγενέστερη χρονική στιγμή * ή, δεύτερον, θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει τη δίνη πεδίο για να ρυθμίσετε τη δυναμική (και φυσικά) για να φτάσει στο αρχικό του προορισμό.

Στην πρώτη περίπτωση, το πλοίο θα συνεχίσει το ταξίδι του κατά μήκος της άλλαξε πορεία μέχρι το βήμα 3. Στη δεύτερη περίπτωση, το πλοίο θα χρησιμοποιήσετε το πεδίο δίνης να αναπροσαρμόσουμε την πορεία της. Καθώς αυτή η αναπροσαρμογή, η ανισόρροπη δίνης καταθέσεις πραγματική ορμή στο διάστημα (συνήθως με τη μορφή φωτονίων), αντί να “βάζει” την ορμή στο υποδιάστημα. Αυτό σημαίνει ότι η πραγματική αλλαγή στην ορμή του αντικειμένου θα πρέπει να εξουδετερωθεί με την πραγματική δυναμική της αποβληθεί φωτόνια, εξοικονομώντας κανονικό διάστημα ορμή.

Η ενέργεια που απαιτείται για την παραγωγή αυτών των φωτονίων προέρχεται από την ενέργεια που τοποθετούνται στο πεδίο δίνης (για να το κρατήσει από το να καταρρεύσει), όπως η αλληλεπίδραση με το αντικείμενο. Επίσης, σημειώστε ότι τα φωτόνια εκπέμπονται, το πλοίο κέρδη πίσω την ορμή που έχασε κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει επίσης να κερδίσει πίσω την κινητική ενέργεια που έχασε. Αυτή η ενέργεια πρέπει επίσης να παρέχεται από την ενέργεια που αποθηκεύεται στο πεδίο δίνης, ενώ η αλληλεπίδραση. Δεδομένου ότι αυτή η ενέργεια είναι ακριβώς η ενέργεια που χάνεται με το αντικείμενο κατά τη διάρκεια της αλληλεπίδρασης, το αντικείμενο της ενέργειας έρχεται τελικά από την εσωτερική ενέργεια του πλοίου. Ως εκ τούτου, δεδομένου ότι το αντικείμενο είναι να εκτρέπονται, την ενέργεια που τροφοδοτεί τη δίνη πεδίο είναι αρκετά για να παράγει φωτόνια (του οποίου η δυναμική θα είναι ίση και αντίθετη με τη μεταβολή του αντικειμένου της ορμής) και να αποκαταστήσει την κινητική ενέργεια που χάνεται από το πλοίο.

(Σημείωση: Το πλοίο θα μπορούσε συνεχώς να προσαρμόσει το πεδίο δίνης κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης, έτσι ώστε η ορμή και η ταχύτητα δεν αλλάζει. Σε αυτή την περίπτωση, η ενέργεια εξακολουθεί να είναι τροφή για το πεδίο της δίνης κατά τη διάρκεια της αλληλεπίδρασης, αλλά η συνεχώς ρύθμιση δίνης συνεχώς χρησιμοποιήστε αυτή την ενέργεια για να δημιουργήσει αμέσως τα φωτόνια είναι απαραίτητο για τη διατήρηση της ορμής. Το τελικό αποτέλεσμα είναι το ίδιο … το πλοίο έχει αλλάξει τη δυναμική του αντικειμένου, μια ορμή ίση και αντίθετη με αυτή του την αλλαγή που γίνεται πραγματικότητα με τη μορφή φωτονίων, και το σκάφος momentum παραμένει αμετάβλητη. Εν τω μεταξύ, η εσωτερική ενέργεια του πλοίου έχει χρησιμοποιηθεί για να παραγάγει τα φωτόνια και να δώσει το αντικείμενο της ενέργειας.)

Έτσι, ενέργειας και ορμής σε πραγματικό χώρο διατηρούνται κατά τη διάρκεια και μετά από μια “σύγκρουση” με ένα αντικείμενο.

Βήμα 3

Το πλοίο φτάνει στον προορισμό του και σβήνει το πεδίο δίνης. Τι συμβαίνει εδώ, θα εξαρτηθεί από το ποια από τις δύο περιπτώσεις (που αναφέρονται παραπάνω) επιλέχθηκε. Αν το πλοίο άλλαξε την πορεία του μετά την σύγκρουση (έτσι εντελώς αποφάσεων για την σύγκρουση) και, στη συνέχεια, καθώς το πλοίο βγαίνει έξω από τη δίνη θα έρθει πίσω για να ξεκουραστούν στο αρχικό πλαίσιο αναφοράς (όπως συνέβη στο παράδειγμα 1). Ωστόσο, αν το πλοίο δεν αλλάξει πορεία, τότε θα πρέπει να κάνετε για τη σύγκρουση, όπως έχει βγει από τη δίνη. Καθώς η ανισόρροπη δίνης καταρρέει, η ενέργεια που είχε τοποθετηθεί στο πεδίο δίνης κατά τη διάρκεια της αλληλεπίδρασης θα παράγει τα φωτόνια αναγκαίο να γίνουν για την πραγματική δυναμική που δόθηκε στο αντικείμενο. Καθώς η δυναμική της αυτά τα φωτόνια δίνει ώθηση πίσω στο πλοίο, το πλοίο θα αποκτήσουν την ενέργεια, το οποίο πρέπει επίσης να προέλθει από την ενέργεια που αποθηκεύεται στο πεδίο δίνης κατά τη διάρκεια της αλληλεπίδρασης. Στη συνέχεια, η εκ νέου ισορροπημένη δίνης μπορεί εντελώς να καταρρεύσει, να φέρει το πλοίο για να ξεκουραστούν στο αρχικό πλαίσιο (όπως συνέβη στο παράδειγμα 1).

Σημειώστε, ότι αν η ενέργεια που απαιτείται για να δημιουργήσετε τα φωτόνια και να αποκαταστήσει τα πλοία χαμένη κινητική ενέργεια δεν αποθηκεύεται στο πεδίο δίνης κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης, στη συνέχεια, θα πρέπει να παρέχεται από την εσωτερική ενέργεια του πλοίου, όπως το πεδίο της δίνης καταρρέει. Αυτό σημαίνει ότι θα πρέπει να δαπανήσει ενέργεια για να κλείσει το πεδίο δίνης (το οποίο δεν βγάζει νόημα, επειδή το πεδίο της δίνης πρέπει να καταρρεύσει, όταν σταματήσει να τροφοδοτεί με ενέργεια, ακόμα και αν δεν έχετε περισσότερη ενέργεια για να δημιουργήσουμε τα φωτόνια, κ. λπ.). Γι ‘ αυτό είναι σημαντικό το γεγονός ότι όλη η ενέργεια που απαιτείται για να κάνει για τη σύγκρουση είναι αποθηκευμένη στο πεδίο δίνης κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης.

Βλέπουμε, λοιπόν, η διατήρηση της ενέργειας και της ορμής σε όλα τα στάδια της αυτό το παράδειγμα.

6.3 Τεχνικές Σημειώσεις για το Τμήμα αυτό (Warp Πεδία)

Τεχνική Σημείωση 1

Εδώ θεωρούμε το μοντέλο ταξίδια με ταχύτητα δίνης, η οποία περιλαμβάνει την έννοια της συνέχειας σύρετε. Σε αυτό το μοντέλο, η συνεχής ισχύς που παρέχεται στο πεδίο δίνης για να κρατήσει το σκάφος σε σταθερή ταχύτητα είναι απαραίτητη, επειδή μια σταθερή δύναμη (συνεχές drag) είναι που εφαρμόζεται στο πλοίο. Για να το εξετάσουμε αυτό, θεωρούμε μια κλασική περίπτωση παρέχοντας μια σταθερή δύναμη εναντίον δύναμη τριβής, προκειμένου να διατηρήσει μια σταθερή ταχύτητα.
Σε αυτήν την περίπτωση, ένα όχημα το οποίο έχει ήδη φτάσει σε μια συγκεκριμένη ταχύτητα (v) συνεχίζει να παρέχει μια σταθερή δύναμη ίση και αντίθετη με μια αντίθετη δύναμη τριβής να διατηρήσει την ταχύτητα. Έτσι γράφουμε

   _             _
   F(vehicle) = -F(friction) = constant (in, say, the x direction).

Τώρα, αν το όχημα ξεκινά σε μια θέση x = 0 και κάποια στιγμή το όχημα έχει ταξιδέψει στη θέση x, τότε μπορούμε να υπολογίσουμε το ποσό της εργασίας που γίνεται από (και, συνεπώς, το ποσό της ενέργειας που παρέχεται από το όχημα κατά τη διάρκεια του ταξιδιού:

       x
       /
   E = | F(x') dx'   (the integral from 0 to x of F(x'), dx').
       /
       0

Αλλά αφού η δύναμη είναι σταθερή με την πάροδο του χρόνου (και, συνεπώς, πάνω από απόσταση), αυτό μειώνει την ακόλουθη:

   E = F*x

Τέλος, μπορούμε να υπολογίσουμε την ποσότητα της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας θα πρέπει να κρατήσει την παροχή αυτή ισχύει κατά τη διάρκεια ολόκληρου του ταξιδιού:

       dE     dx
   P = -- = F*-- = F*v
       dt     dt

Υπό κανονικές συνθήκες, το όχημα δεν θα είναι σε θέση να πάρετε μια ταχύτητα μεγαλύτερη από το c, έτσι ώστε αυτός ο τύπος (αν και από μόνη της δεν αποτελεί ένδειξη προβλήματος στο v = c) δεν πρέπει να χρησιμοποιηθεί ποτέ για τέτοια ταχύτητα. Στην περίπτωση μας, ωστόσο, αυτή η φόρμουλα δουλεύει για μας συνεχές σύρετε το μοντέλο.
Για μια συγκεκριμένη ταχύτητα δίνης, το πλοίο ταξιδεύει σε μια συγκεκριμένη ταχύτητα v, και υπάρχει μια σχετική συνεχές σύρετε “δύναμη” F. λαμβάνοντας υπόψη αυτές, μπορεί κανείς να υπολογίσει την ισχύ που απαιτείται για να κρατήσει το πλοίο εκείνη τη δίνη. Για τη σύγχρονη πολυεπίπεδη πεδία δίνης, η δύναμη της συνέχειας drag είναι χαμηλότερη στο ακέραιο δίνη τιμές. Έτσι, αυτό το μοντέλο δίνει εναλλακτικές εξηγήσεις για τις έννοιες που συζητούνται σε αυτή την ενότητα.

Τεχνική Σημείωση 2

Σκεφτείτε ένα πλοίο της μάζας M που ταξιδεύουν στη δίνη με ταχύτερη από την ταχύτητα του φωτός. v. Η φαινόμενη μάζα του πλοίου θα είναι m < M, και η ορμή και η ενέργεια του πλοίου εξαρτάται άμεσα από τη φαινομενική μάζα m και ταχύτητα v σε ένα μη-τετριμμένο τρόπο. Επίσης, σημειώστε ότι, δεδομένου ότι η φαινομενική μάζα m εξαρτάται από τη δύναμη της δίνης (και, συνεπώς, το παράγοντα στρέβλωσης), στη συνέχεια, μπορεί να θεωρηθεί εξαρτάται από το σκάφος με ταχύτητα v.

Ο ευκολότερος τρόπος για να ενσωματώσει όλη την ταχύτητα της εξάρτησης και να υπολογίζει την ορμή και την ενέργεια του πλοίου είναι να κάνουμε μια συσχέτιση μεταξύ της πραγματικής, γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός (v) και “ενεργειακά ισοδύναμο” ταχύτητα (v’). Χρησιμοποιώντας αυτή την ταχύτητα και την πραγματική μάζα του πλοίου (M), μπορείτε να υπολογίσετε την ορμή και την ενέργεια του πλοίου.

Θα μπορούσαμε να υπολογίσουμε την ορμή και την ενέργεια χρησιμοποιώντας τη φαινομενική μάζα του πλοίου και η πραγματική, πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός. Ωστόσο, οι εξισώσεις θα ήταν σε πολύ διαφορετικές από αυτές που έχουμε συνηθίσει να βλέπουμε στη σχετικιστική φυσική. Όταν το πλοίο ανταλλαγές ενέργειας και ορμής με ένα εξωτερικό αντικείμενο, την ανταλλαγή, θα διέπεται από αυτές τις μη-σχετικές εξισώσεις.

Στο τέλος, το πλοίο δεν ενεργεί σαν μια σχετικιστική πλοίο με μάζα ίση με τη μειωμένη φαινομενική μάζα του πλοίου. Έτσι, αν το πλοίο έχει μια χαμηλότερη φαινόμενη μάζα η οποία διευκολύνει την ολίσθηση του σκάφους μέσω του υποδιαστήματος, από κινηματική άποψη, το πλοίο είναι η μάζα είναι M και η ταχύτητά του είναι v’. Φυσικά, αυτό είναι μόνο η περίπτωση με προωθητικές δίνη πεδία (όπου η ορμή και η ενέργεια υπολογισμοί είναι έξω από τη σφαίρα της σχετικιστική φυσική). Με μη-προωθητικές δίνη πεδία και με την απλή υποδιάστημα τομείς, η μαζική μείωση μεταφέρει στην κινηματική της κατάστασης.

Λοιπόν, πώς είναι αυτή η ενέργεια ισοδύναμη ταχύτητα (v) υπολογίζεται; Σαν παράδειγμα, θεωρούμε ένα απλό μοντέλο που είναι πραγματικά χρήσιμο με το συγκεκριμένο πεδίο δίνης γεωμετρίες. Σε αυτό το μοντέλο η σχέση μεταξύ των v και v δίνεται ως εξής:

  v' = (1 - exp(-A*v/c))*c

όπου Α είναι μια σταθερά εγγενής στο μοντέλο και c είναι η ταχύτητα του φωτός. Παρατηρήστε ότι καθώς η πραγματική ταχύτητα από το πλοίο πλησιάζει το άπειρο, την ενέργεια ισοδύναμη ταχύτητα που προσεγγίζει την ταχύτητα του φωτός. Έτσι, καθώς η ταχύτητα του πλοίου πλησιάζει το άπειρο, το ίδιο κάνει και την ενέργεια και την ορμή.
Για να χρησιμοποιήσετε αυτόν τον τύπο σε ένα παράδειγμα, σκεφτείτε αυτό. Ένα κακοσχεδιασμένο δίνης γεωμετρία μπορεί να αποδώσει μια τιμή 1. Σε αυτή την περίπτωση, με ταχύτητα μόνο 2.01 c (λιγότερο από 2 warp), η ενέργεια ισοδύναμη ταχύτητα θα είναι 0.866 c. Σε αυτή την ταχύτητα η ενέργεια του πλοίου θα είναι

   E = gamma*M*c^2 = 2*M*c^2.

Πριν από το πεδίο της δίνης ήταν ενεργή, η ενέργεια του πλοίου M*c^2. Αυτό σημαίνει ότι το πλοίο τώρα έχει ένα επιπλέον ενέργεια ισοδυναμεί με τη μάζα ενέργειας από όλο το σκάφος, και αυτό το απίστευτο ποσό ενέργειας θα πρέπει να προέρχονται από τα αποθέματα ενέργειας του ίδιου του πλοίου.

Μια πιο επιθυμητή γεωμετρία μπορεί να αποδώσει μια τιμή 0.0001. Σε αυτή την περίπτωση, με ταχύτητα 1000c για την ενεργειακά ισοδύναμη ταχύτητα θα είναι 0.95 c. Σε αυτή την περίπτωση, η ενέργεια του πλοίου είναι μόνο 1.005 φορές τη μάζα της ενέργειας του πλοίου. Ακόμα, ένα επιπλέον 0.005*M*c^2 ενέργεια μπορεί να είναι μια εκπληκτική ποσότητα ενέργειας για ένα μεγάλο πλοίο. Το ήμισυ του ένα τοις εκατό του συνόλου της μάζας του πλοίου θα πρέπει να είναι ύλη και αντι-ύλη για να έχετε αρκετή ενέργεια για να πάρετε το πλοίο σε αυτή την ταχύτητα (χωρίς να υπολογίζουμε την επιπλέον ενέργεια που απαιτείται για να διατηρηθεί το πεδίο της δίνης κατά την επιτάχυνση).

Η σημερινή δίνη πεδία (αν διαμορφώθηκε σε αυτό το απλοϊκό τρόπο) θα αποδώσει εξαιρετικά μικρό αξίες, έτσι ώστε ένα τυπικό πλοίο θα μπορούσε εύκολα να είναι σε θέση να παράγει την ενέργεια που απαιτείται για να ταξιδέψει σε υψηλές ταχύτητες δίνης.

Τεχνική Σημείωση 3

Ευτυχώς, η ενέργεια που περιέχεται στην κίνηση του πλοίου στη δίνη δεν είναι πολύ μεγάλη (όπως συζητήθηκε στην προηγούμενη τεχνική σημείωση). Αν αυτή δεν ήταν η περίπτωση, το πλοίο θα πρέπει να παρέχει μια τεράστια ποσότητα ενέργειας, προκειμένου να επιταχύνει σε μια δεδομένη ταχύτητα δίνης.

Το μικρό ενέργειας του πλοίου μεταφράζεται σε μια μικρή ώθηση. Τα πλοία στη δίνη δεν μεταφέρει ένα μεγάλο ποσό της ορμής. Ωστόσο, δεν πρέπει να την έκπτωση, το ποσό της ζημίας που μπορεί να γίνει από μια δίνη σύγκρουση. Να εξετάσει τις ζημιές που μπορεί να προκαλέσει μια δίνη σύγκρουση, θα εξετάσουμε το ακόλουθο παράδειγμα.

Κατά τη διάρκεια μιας μάχης με ένα εχθρικό πλοίο, το πλοίο βρίσκεται εκτός παιχνιδιού, και να αποφασίσει να το ram το εχθρικό πλοίο με την ελπίδα να παραλύσει την ικανότητα να προκαλέσει περισσότερο κακό. Εκτός από ρήξη του πυρήνα και των συνδεδεμένων έκρηξη που θα ακολουθήσει, θα ήθελα επίσης η πραγματική σύγκρουση για να προκαλέσει όσο το δυνατόν περισσότερο ζημιά.

Στο χρόνο που έχει για να επιταχύνει πριν από τη σύγκρουση, θα μπορούσε κανείς να χρησιμοποιήσει τις μηχανές για να επιταχύνει σημαντικά την ταχύτητα. Ωστόσο, η γρήγορη επιτάχυνση είναι δυνατή μόνο επειδή ένα υποδιάστημα το πεδίο χρησιμοποιείται για να μειώσει σημαντικά τη φαινομενική μάζα του πλοίου. Η χαμηλότερη μάζα σημαίνει ότι η ορμή, την ενέργεια και την πιθανή ζημιά δεν είναι απαραίτητα τόσο μεγάλη.

Από την άλλη πλευρά, θα μπορούσε κανείς να μεταβείτε σε μέγιστη ταχύτητα για να ζευγαρώσει το εχθρικό πλοίο. Και πάλι, μια γρήγορη επιτάχυνση (αυτή τη φορά πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός), είναι εφικτή. Ωστόσο, η ταχύτητα v μεταφράζεται σε μια αρκετά μικρή ενέργεια ισοδύναμη ταχύτητα v”, και (όπως έχουμε συζητήσει) η ορμή και η ενέργεια του πλοίου κίνηση είναι και πάλι αρκετά μικρό.

Ωστόσο, έχουμε αφήσει έξω ένα μέρος της σύγκρουσης. Όπως το υποδιάστημα πεδίο ή πεδίο δίνης αλληλεπιδρά με το εχθρικό πλοίο, θα κατάθεσης ενέργεια στο πλοίο και την κατάρρευση. Στην περίπτωση της υποδιάστημα τομέα, η κατάρρευση του πεδίο θα προκαλέσει η μάζα ενέργειας του πλοίου μας, για να επιστραφούν (ωστόσο ορμή θα πρέπει να διατηρηθούν) και θα παράγει μια αύξηση της εσωτερικής ενέργειας ή ακτινοβολούμενη ενέργεια (η οποία μπορεί να έχει ορισμένες αρνητικές συνέπειες για το εχθρικό πλοίο). Επιπλέον, η ενέργεια που πραγματοποιήθηκε στο το ίδιο το πεδίο μπορεί να είναι εν μέρει μεταφερθεί στο εχθρικό πλοίο.

Στην περίπτωση της δίνης πεδίο, όπως το πεδίο καταρρέει, η μάζα, η ενέργεια και η ορμή που πραγματοποιήθηκε στο γήπεδο θα επιστρέψουν στο πλοίο. Εδώ, δεν υπάρχει καυσίμων αποβληθεί, και έτσι δεν υπάρχει καμία πραγματική δυναμική που πραγματοποιήθηκε στο πλοίο κινήσεων. Η δυναμική είναι τελείως πραγματοποιηθεί εντός υποδιάστημα ενώ το στημόνι το πεδίο είναι ενεργό. Ωστόσο, καθώς η δίνη πεδίο αλληλεπιδρά με το εχθρικό πλοίο, η δυναμική που πραγματοποιήθηκε εντός του πεδίου μπορεί να είναι συνδεμένη πάνω στο εχθρικό πλοίο. Όπως το πεδίο καταρρέει, αντί να επιβραδύνει την κίνηση του εμβολισμό του πλοίου, η δυναμική στον τομέα μπορεί να μεταδοθεί με το μέρος του εχθρικού πλοίου, προκαλώντας μεγαλύτερη ζημιά. Επιπλέον, η ενέργεια που πραγματοποιήθηκε εντός της δίνης (η οποία είναι γενικά μεγαλύτερη από την ενέργεια που πραγματοποιήθηκε σε ένα υποδιάστημα τομέα) έπαιξαν πάνω στο εχθρικό πλοίο.

Όπως αποδεικνύεται, με όλα αυτά ληφθούν υπόψη, η βλάβη δυναμικό είναι σημαντικά μεγαλύτερη όταν κάποιος επιλέγει να χρησιμοποιήσει δίνης για να ζευγαρώσει το εχθρικό πλοίο.

7. Στροφορμή Διατήρηση

Για τον 20ο Αιώνα αναγνώστη

Όλο τα άλλα τμήματα αυτής της συζήτησης, ο όρος “δυναμική” χρησιμοποιήθηκε για να πω γραμμική ορμή και μόνο. Ο λόγος που δεν το έχουμε συζητήσει γωνιακή διατήρησης της ορμής, καθώς και ότι δεν φαίνεται να υπάρχει, αν θέλουμε να πάρουμε τα αποτελέσματα που θέλουμε. Εδώ θα επισημάνω γιατί αυτό είναι, και θα προσπαθήσω να εξηγήσω γιατί μπορεί να μην είναι τόσο άσχημα.
Θα εξετάσουμε ένα συγκεκριμένο παράδειγμα όπου η γωνιακή ορμή δεν μπορούν να διατηρηθούν σε όλα τα πλαίσια αναφοράς, εάν θέλουμε να πάρει το επιθυμητό αποτέλεσμα. Αυτό είναι ένα παράδειγμα όπου ένα υποδιάστημα πεδίο χρησιμοποιείται για να μειώσει τη φαινομενική μάζα του πλοίου, προκειμένου να καταστεί ευκολότερη για να πάρει από τόπο σε τόπο. Αυτό που θα κάνουμε είναι να δούμε την κατάσταση σε ένα πλαίσιο αναφοράς, όπου θα μπορούν να έχουν γωνιακή ορμή διατήρησης. Στη συνέχεια, θα το μετατρέψει σε ένα άλλο πλαίσιο αναφοράς και να δείξει ότι η στροφορμή διατήρηση σε αυτό το πλαίσιο απαιτεί ότι χρησιμοποιούμε μόνο όση ενέργεια για να μετακινήσετε το σκάφος, όπως αν η μάζα του κατά τη διάρκεια του ταξιδιού ήταν η συνολική μάζα που αρχίζει και τελειώνει με (πριν και μετά το υποδιάστημα το πεδίο είναι ενεργοποιημένο). Έτσι θα δείξει ότι δεν μπορεί να αποκτήσει κάποιο πλεονέκτημα από τη χρήση υποδιάστημα τομείς, αν θέλουμε να έχουν γωνιακή ορμή διατήρησης.

Πριν το κάνω αυτό, ωστόσο, θα πρέπει να δώσει τις εξισώσεις που χρησιμοποιούνται για να relativistically μετατρέψει θέσεις, φορές, momentums και ενέργειες. Σε σχετικότητας, μετασχηματισμοί αφορούν γενικά τέσσερις σχετικές ιδιότητες. Αν τέσσερις συγκεκριμένες ιδιότητες μπορεί να μετατραπεί σε ένα συγκεκριμένο τρόπο σε ένα άλλο πλαίσιο αναφοράς και, στη συνέχεια, κάθε μία από τις τέσσερις ιδιότητες, είναι ένα συστατικό του “τέσσερις-vector”–ένα από τα στοιχεία του “t” κατεύθυνση, στην κατεύθυνση x, το y κατεύθυνση και μία στην z κατεύθυνση. Οι μεταρρυθμίσεις που σχετίζονται με τις τέσσερις αυτές ιδιότητες είναι συνήθως γραμμένο για να μετατρέψει από ένα πλαίσιο σε ένα άλλο πλαίσιο, το οποίο κινείται στην κατεύθυνση x σε σχέση με την πρώτη.

Για παράδειγμα, σκεφτείτε μερικά τέσσερις-διάνυσμα που μπορεί να συμβολίζεται (Ft, Fx, Fy, Fz) σε ένα πλαίσιο αναφοράς. Σκεφτείτε ένα δεύτερο πλαίσιο αναφοράς που κινείται με σεβασμό προς το πρώτο με ταχύτητα v στην κατεύθυνση x. Στη συνέχεια, τα τέσσερα συστατικά στοιχεία της αυθαίρετης τέσσερις-διάνυσμα σε αυτό το δεύτερο πλαίσιο αναφοράς μπορεί να βρεθεί με τους ακόλουθους τύπους:

  Ft' = gamma*(Ft - beta*Fx)
  Fx' = gamma*(Fx - beta*Ft)
  Fy' = Fy
  Fz' = Fz

πού

  beta  = v/c
  gamma = 1/SQRT(1-beta^2)
  c     = the speed of light.

Μια σημείωση εδώ, αυτές οι μεταμορφώσεις ας υποθέσουμε ότι το διάστημα που εμπλέκονται είναι “επίπεδη” (που σημαίνει ότι δεν είναι πολύ κυρτή από βαρυτικές επιδράσεις).

Τώρα, αποδεικνύεται ότι, αν συμβεί ένα γεγονός σε ένα πλαίσιο αναφοράς στο χρόνο t και σε μια θέση (x,y,z), τότε μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτές τις τέσσερις ιδιότητες για να σχηματίσουν μια σωστή τέσσερις-φορέα με τον ακόλουθο τρόπο: “θέση” τέσσερα-διάνυσμα = (c*t, x, y, z). Αυτό σημαίνει ότι αν έχουμε μετατρέψει την εμφάνιση του αυτό το γεγονός σε ένα άλλο πλαίσιο αναφοράς που κινείται με ταχύτητα v στην κατεύθυνση x (όσον αφορά το πρώτο καρέ), μετά την επέλευση του συμβάντος σε αυτό το δεύτερο πλαίσιο δίνεται από

  c*t' = gamma*(c*t - beta*x)
    x' = gamma*( x  - beta*c*t)
    y' = y
    z' = z.

Κάποιος μπορεί επίσης να σχηματίσουν μια σωστή τέσσεριςδιάνυσμα χρησιμοποιώντας την ενέργεια και την ορμή ενός αντικειμένου με τον ακόλουθο τρόπο:

 "momentum" four-vector = (E/c, Px, Py, Pz)

όπου Px, Py και Pz είναι οι τρεις χωρικές συνιστώσες της ορμής. Έτσι, για να βρούμε την ενέργεια και την ορμή του αντικειμένου σε ένα άλλο πλαίσιο αναφοράς που κινείται με ταχύτητα v στην κατεύθυνση x (όσον αφορά το πρώτο καρέ), χρησιμοποιούμε τους τύπους

  E'/c = gamma*(E/c - beta*Px)
   Px' = gamma*(Px  - beta*E/c)
   Py' = Py
   Pz' = Pz.

Με αυτούς τους μετασχηματισμούς κατανοητό, μπορούμε τώρα να εξετάσουμε το παράδειγμα μας. Σε αυτό το παράδειγμα. θα εξετάσουμε πρώτα ένα πλαίσιο αναφοράς στο οποίο ένα πλοίο είναι αρχικά σε κατάσταση ηρεμίας. Σε κάποιο σημείο στο χρόνο, το πλοίο ενεργοποιεί την υποδιάστημα πεδίο και εκπέμπει ένα φωτόνιο με το -y κατεύθυνση (δίνοντας έτσι το πλοίο κάποια δυναμική στο +y κατεύθυνση). Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, το πλοίο θα εκπέμψει ένα δεύτερο φωτόνιο στο +y κατεύθυνση για να φέρει το πλοίο να σταματήσει. Στη συνέχεια, το πλοίο θα κλείσει την υποδιάστημα τομέα.

Αυτό που θα κάνουμε είναι να γράψετε το χρόνο για κάθε εμφάνιση αυτών των γεγονότων. Θα έχουμε, επίσης, να σημειώσετε τις θέσεις, τις ενέργειες, και momentums του κάθε ένα από τα αντικείμενα που εμπλέκονται. Στη συνέχεια θα υπολογίσουμε τη γωνιακή momentums στην αρχή και στο τέλος αυτής της αλληλουχίας των γεγονότων, και να δούμε τι είναι απαραίτητο για να είναι το ίδιο. Τέλος, θα μετατρέψει όλες τις πληροφορίες σε ένα άλλο πλαίσιο αναφοράς και να δούμε τι είναι απαραίτητο για την γωνιακή ορμή να διατηρηθούν σε αυτό το δεύτερο πλαίσιο αναφοράς, καθώς και.

Πλαίσιο 1

Ώρα: t0 = 0

Το σκάφος είναι σε θέση x0 = 0, y0 = 0, z0 = 0. η ορμή είναι μηδέν και η ενέργεια είναι ένας συνδυασμός της μάζας, της ενέργειας και της εσωτερικής ενέργειας, που μαζί δίνουν μια ενέργεια E0.

 Four-vectors:
   Ship's position: (c*t, x, y, z) = (0, 0, 0, 0)
   Ship's momentum: (E/c, Px, Py, Pz) = (E0/c, 0, 0, 0)

Ώρα: t1

Το πλοίο έχει μετατραπεί στο υποδιάστημα τομέα. Αυτό σημαίνει ότι δεν θα είστε σε θέση να εξετάσουμε την κανονική-space-μόνο ορμής και τη διατήρηση της ενέργειας ανάμεσα σε αυτό το χρόνο και τη χρονική στιγμή t0. Μόλις το υποδιάστημα πεδίο είναι off (t3), τότε μπορούμε να εξετάσουμε την ορμή και την ενέργεια και να τη συγκρίνει με τη χρονική στιγμή t0.

Σε χρόνο t1, το πλοίο εκπέμπει ένα φωτόνιο (με την ένδειξη Α) από τη θέση του με ορμή -Py στην y κατεύθυνση. Σε εκείνο το κλάσμα του δευτερολέπτου, το πλοίο είναι ακόμα στην αρχική του θέση, αλλά έχει αποκτήσει μια δυναμική ίση Py στην y κατεύθυνση. Σημειώνουμε, επίσης, ότι η ενέργεια των φωτονίων μπορεί να δοθεί από το μέγεθος της ορμής φορές την ταχύτητα του φωτός, έτσι ώστε E(A) = c*Py (ή E(A)/c = Py). Έτσι, έχουμε τα εξής τέσσερα διανύσματα αυτή τη στιγμή.

  Four-vectors:
   Ship's position: (c*t1, 0, 0, 0)
   Ship's momentum: (E1/c, 0, Py, 0)
   Photon A's position: (c*t1, 0, 0, 0)
   Photon A's momentum: (Py, 0, -Py, 0)

Ώρα: t2

Το σκάφος έχει ταξιδέψει σε μια νέα θέση, y2, σε σημείο που εκπέμπει ένα φωτόνιο (με την ένδειξη Β) με την ορμή του Py. (και πάλι, μπορούμε να υπολογίσουμε την E(B)/c για αυτό το φωτόνιο να είναι το μέγεθος της ταχύτητάς του, Py) Αυτό φέρνει το πλοίο για να ξεκουραστούν στο πλαίσιο 1. Εν τω μεταξύ, Ένα φωτόνιο ταξιδεύει προς την αρνητική κατεύθυνση x με ταχύτητα c από τότε που δημιουργήθηκε σε χρόνο t1. Αυτό σημαίνει ότι τη θέση της υ δίνεται από τηνc*(t2t1).

  Four-vectors:
   Ship's position: (c*t2, 0, y2, 0)
   Ship's momentum: (E2/c, 0, 0, 0)
   Photon A's position: (c*t2, 0, -c*(t2-t1), 0)
   Photon A's momentum: (Py, 0, -Py, 0)
   Photon B's position: (c*t2, 0, y2, 0)
   Photon B's momentum: (Py, 0, Py, 0)

Ώρα: t3 Τέσσερις φορείς: το Πλοίο θέση: (c*t2, 0, y2, 0) του Πλοίου ορμής: (E3/c, 0, 0, 0) Φωτονίων Μια θέση: (c*t3, 0, -c*(t3-t1), 0), Φωτονίων Μια δυναμική: (Py, 0, –Py, 0) Φωτονίων Β θέση: (c*t3, 0, y2 + c*(t2-t1), 0) Το φωτόνιο Β ορμή: (Py, 0, Py, 0), μπορούμε να δούμε την αρχική κατάσταση (t0) και αυτή η τελική κατάσταση (t3), για να δούμε στη διατήρηση της ενέργειας και της ορμής. Πρώτα θα μπορεί ποσό μαζί τις ενέργειες και momentums στην ορμή τέσσερις φορείς του κατάσταση t0 και, στη συνέχεια, μπορούμε να κάνουμε το ίδιο και με το t3.

Sum of four-momentums:
 t0:  Sum = (E0/c,        0, 0, 0)
 t3:  Sum = (E3/c + 2*Py, 0, 0, 0)

Το διατήρησης της ορμής είναι προφανές, και η διατήρηση της ενέργειας απαιτεί

  E0/c = E3/c + 2*Py

Μπορούμε να το ξαναγράψουμε ως

 E0 - E3 = 2*Py*c

η οποία λέει ότι η διαφορά της ενέργειας που συνδέεται με το πλοίο μεταξύ των δύο φορές πρέπει να αποτελείται από την ενέργεια που παράγεται οι δύο φωτόνια.

Στη συνέχεια μπορούμε να εξετάσουμε την στροφορμή (σχετικά με την προέλευση) μεταξύ των δύο καταστάσεων. Δεδομένου ότι όλες οι προτάσεις είναι στο x, y αεροπλάνο, η γωνιακή ορμή του κάθε αντικειμένου είτε θα είναι στο συν ή μείον z κατεύθυνση. Να υπολογίσετε τη στροφορμή ενός αντικειμένου στη θέση x, y και με την ορμή Px, Py θα εκτελέσει ένα διάνυσμα λειτουργία γνωστή ως το γινόμενο:

Angular momentum in the z direction = Lz = x*Py - y*Px.

Επομένως, πιστεύουμε ότι η γωνιακή momentums σε καταστάσεις t0 και t3:

Sum of Lz's:
 t0:  Lz(total) = Lz(Ship) = 0*Py - 0*0 = 0
 t3:  Lz(total) = Lz(Ship) + Lz(A) + Lz(B) 
                = 0*0 - y2*0 + (-0*Py - -c*(t2-t1)*0) + 
                                        (0+Py - (y3 + (c*(t3-t2))*0)
                = 0

Έτσι, προφανώς έχουμε γωνιακή διατήρησης της ορμής για το πλαίσιο αναφοράς.

Τώρα, ας μετατρέψει όλα τα τέσσερα διανύσματα από το t0 και t3, σε ένα άλλο πλαίσιο αναφοράς το οποίο κινείται με ταχύτητα Vx στην x κατεύθυνση. Θα βρείτε τα ακόλουθα:

Πλαίσιο 2

 t0 Four-vectors:
   Ship's position: (0, 0, 0, 0)
   Ship's momentum: (gamma*E0/c, -gamma*beta*E0/c, 0, 0)

 t3 Four-vectors:
   Ship's position: (gamma*c*t3, -gamma*beta*c*t3, y2, 0)
   Ship's momentum: (gamma*E3/c, -gamma*beta*E3/c, 0, 0)
   Photon A's position: (gamma*c*t3, -gamma*beta*c*t3, -c*(t3-t1), 0)
   Photon A's momentum: (gamma*Py, -gamma*beta*Py, -Py, 0)
   Photon B's position: (gamma*c*t3, -gamma*beta*c*t3, y2+c*(t3-t2),0)
   Photon B's momentum: (gamma*Py, -gamma*beta*Py, Py, 0)

Και πάλι, ας συγκρίνουμε τα ποσά των τεσσάρων ορμών για κάθε κατάσταση:

Sum of four-momentums: 
 t0:  Sum = (gamma*E0/c,         -gamma*beta*E0/c,        0, 0)
 t3:  Sum = (gamma*(E3/c + 2*Py),-gamma*beta*(E3 + 2*Py), 0, 0)

Σημειώστε ότι αυτό λέει ότι αν E0 / c = Ε3 / c + 2 * Py (το οποίο ήταν αυτό που είπαμε ήταν αλήθεια για την εξοικονόμηση ενέργειας στο πλαίσιο 1), τότε τόσο γραμμική ορμή και την ενέργεια θα πρέπει επίσης να διατηρηθεί σε αυτό το πλαίσιο. Αποδεικνύεται ότι αν έχουμε ενέργεια και γραμμική διατήρησης της ορμής σε ένα πλαίσιο, τότε το έχουμε σε όλα τα πλαίσια. Αλλά αυτό δεν είναι το ίδιο με στροφορμή, όπως θα δούμε τώρα.

Θα υπολογίσουμε τώρα το συνολικό Lz για t0 και t3 σε αυτό το δεύτερο πλαίσιο:

Sum of Lz's:
 t0:  Lz(total) = Lz(Ship) = 0
 t3:  Lz(total) = Lz(Ship) + Lz(A) + Lz(B) 
                = gamma*beta*[(y2*E3/c) + (Py*c*t3 - Py*c*(t3-t1))
                                      + (-Py*c*t3 + Py*(y2+c*(t3-t2))]
                = gamma*beta*[y2*E3/c - Py*c*t3 + Py*c*t1 + Py*y3
                                      + Py*c*t3 - Py*c*t2]
                = gamma*beta*[y2*E3/c - Py*c*(t2 - t1) + Py*y2]

Αν αυτά τα δύο σύνολο γωνιακή momentums να είναι ίσο, τότε πρέπει να ρυθμίσετε το t3 στροφορμή μηδέν. Εμείς, στη συνέχεια, χωρίζουν από το γ*beta και να βρείτε ότι

  y2*E3/c - Py*c*(t2 - t1) + Py*y2 = 0

έτσι

  y2*(E3/c + Py) = Py*c*(t2 - t1)

Αλλά για διατήρηση της γραμμικής ορμής και ενέργειας έχουμε δείξει ότι E3/c + 2*Py = E0/c. Έτσι, μπορούμε να πούμε ότι E3/c + Py = E0/γPy. Εφαρμόζοντας αυτό το παραπάνω θα βρείτε

  y2*E0/c - y2*Py = Py*c*(t2 - t1)

Και πάλι θα ξαναγράψει αυτό για να

  y2*E0 = Py*c*(y2 + c*(t2-t1))

ή

  Py*c = energy of each photon = E0/[1 + c*(t2-t1)/y2]

Λοιπόν, τι σημαίνουν όλα αυτά; Λοιπόν, αυτή λέει ότι αν θέλουμε να έχουμε διατήρηση της στροφορμής σε αυτό το δεύτερο πλαίσιο αναφοράς, τότε η ενέργεια που πρέπει να χρησιμοποιήσει για να παραγάγει το κάθε φωτόνιο πρέπει να έχει σχέση με την ΑΡΧΙΚΉ ενέργεια του πλοίου, η απόσταση από το πλοίο ταξιδεύει κατά τη διάρκεια της κίνησης (υ2), και το χρόνο που χρειάζεται για το ταξίδι ταξίδια αυτή την απόσταση (t2-t1) στο πρώτο πλαίσιο αναφοράς.

Αλλά αυτό σημαίνει ότι αν η γωνιακή ορμή είναι να διατηρηθούν σε όλα τα πλαίσια αναφοράς, τότε το ποσό της ενέργειας που δαπανούμε για να πάρετε το πλοίο από τόπο σε τόπο δεν μπορεί να εξαρτάται από τη μάζα ενέργειας που έχει το πλοίο με το υποδιάστημα τομέα active, αλλά και την ενέργεια που έχει πριν την ενεργοποίηση του πεδίου. Και εκεί το έχετε–δεν μπορούμε να κερδίσουμε τίποτα με τη χρήση του υποδιάστημα πεδία και επίσης να έχουν γωνιακή ορμή σε όλα τα πλαίσια αναφοράς.

Το μόνο πράγμα που άφησε να σημειωθεί εδώ είναι ότι η υποδιάστημα πεδίο μπορεί να αλλάξει με κάποιο τρόπο ο τρόπος που θα μετατρέψει momentums και ενέργειες. Ωστόσο, ήμασταν μετατροπή σε δύο καταστάσεις (t0 και t3), η οποία θα μπορούσε να είναι ένα μεγάλο χρονικό διάστημα πριν και πολύ μετά από το τοπικό υποδιάστημα το πεδίο είναι ενεργό. Ως εκ τούτου, οι μεταρρυθμίσεις που θα έχουν πραγματοποιηθεί θα πρέπει να κατέχουν.

Θα μπορούσε κανείς να εκτελέσει παρόμοια είδη μετασχηματισμών που να δείχνουν ότι η γωνιακή ορμή δημιουργεί προβλήματα και με κάθε είδους ταξίδι υ. ε. και με οποιοδήποτε τύπο μη-Νευτώνεια με βάση τα ταξίδια, καθώς και. Επομένως, φαίνεται ότι στο μέλλον απεικονίζεται στο Oδοιπορικό αστέρων, σε πραγματικό χώρο στροφορμή διατήρηση απλά δεν παρουσιάζεται όταν χρησιμοποιείτε το υποδιάστημα της και να παραμορφώσουν πεδία.

Αυτό είναι ένα τέτοιο κακό πράγμα, όμως; Για τους σκοπούς της επιστημονικής φαντασίας, ίσως και όχι. Βλέπετε, δεν βλέπω πώς μη – διατήρησης της στροφορμής θα επιτρέψει για οποιοδήποτε φανταστικά πράγματα όπως το άπειρο του ενεργειακού εφοδιασμού, η οποία θα κάνει την επιστημονική φαντασία μέλλον “εύκολο” ένα μέρος για να ζήσει. Όλα και όλα, μπορεί να πρέπει να ζήσει με την ιδέα ότι η γωνιακή ορμή δεν διατηρείται με τη χρήση του υποδιάστημα και να παραμορφώσουν πεδία. Αν βρω το χρόνο (ναι, καλά) μπορεί να προσπαθήσει να ερευνήσει περαιτέρω τις συνέπειες της.

8. Συμπέρασμα

Σε αυτή τη συζήτηση, έχουμε εξετάσει τα βασικά απλή υποδιάστημα πεδία και πεδία δίνης. Συζητήσαμε διεξοδικά το πώς η ενέργεια και η ορμή διατηρούνται με τη χρήση των εν λόγω τομέων. Στο τέλος, θα βρείτε ότι με απλές συγκρίσεις με το κανονικό διάστημα καταστάσεις, μπορεί κανείς να καταλάβει πώς ορμής και τη διατήρηση της ενέργειας προκύπτει με τις διάφορες χρήσεις από αυτά τα πεδία.

Αρχικά στο http://www.physicsguy.com/subphys/SubspacePhysics.html