Si tuviera un ‘Portal Gun’, disparara al techo y al suelo y dejara caer un objeto, ¿aceleraría indefinidamente? Si es así, ¿alcanzaría la velocidad de la luz?

Dejando a un lado la velocidad terminal, que los respondedores anteriores cubrieron a fondo, el resto de la respuesta radica en cuáles son las físicas reales del Portal Gun. En el juego de Portal (terriblemente inteligente, divertido y excelente), hay lugares donde uno tiene que hacer estas secuencias de salto donde uno toma velocidad con una caída, cae en un portal, luego emerge en un punto más alto con la misma velocidad donde el El proceso puede repetirse para obtener más velocidad o girarse hacia los lados para saltar algún obstáculo.

La gravedad es un campo conservador. Para que la pistola portal funcione moviéndote de un lugar a otro, algo tiene que compensar la diferencia de energía cuando subes y bajas por el pozo de gravedad. En el mundo del juego, todo está bien, y el parkour continúa. Si tenía el PG en el espacio de la carne, puede construir una máquina de movimiento perpetuo simplemente pasando una correa de transmisión con peso a través de los portales y enganchando un engranaje a un lado para impulsar una turbina. Energía infinita de la gravedad local. Colapso de las leyes de la termodinámica, el calor que fluye en la dirección equivocada, Perros y gatos que VIVEN JUNTOS. (Pero yo divago)

De todos modos, de alguna manera la falla en el espacio-tiempo permite que esto suceda. la relatividad le impedirá llegar a la velocidad de la luz con cualquier objeto que tenga masa en reposo.

Voy a transmitir la advertencia de más de unos pocos profesores de física de que, si bien el trabajo necesario para ganar más velocidad irá al infinito antes de llegar a la velocidad de la luz, esto no se debe a que la masa va al infinito. aunque puede ser conveniente imaginar que hay una masa relativista que ha sido modificada por el factor gamma (1 / sqrt (1- (v / c) ^ 2)). En un entorno de física clásica, la masa puede considerarse como la resistencia a la fuerza que causa un cambio en el momento, que, cuando momento = masa por velocidad, se expresa como un cambio en la velocidad. El número de partículas en masa en el objeto no cambia, y tampoco su masa en reposo, que es la misma en todos los marcos de referencia. Puede hacer que la ecuación de momento parezca más familiar, pero la habilidad física asociada de igualar la energía a mv ^ 2/2 y descubrir cambios en la velocidad frente a cambios en la energía se desmoronará, ya que la energía relativista y el momento son más complejos. vectores ahora.

Como señala Gilker Kimmel, alcanzará rápidamente la velocidad terminal. No necesitas una pistola portal para llegar a ese punto. Puede alcanzar la velocidad terminal simplemente saltando de un avión.

En ausencia de otros efectos, sí, acelerará indefinidamente, pero aún no alcanzará la velocidad de la luz. La forma más fácil de ver esto, creo, es en términos de energía. A medida que se acerca a la velocidad de la luz, su energía se aproxima al infinito (mediante la fórmula [matemáticas] \ frac 1 {\ sqrt {1- \ frac {v ^ 2} {c ^ 2}}} [/ matemáticas]).

Acelerar continuamente significa agregar energía continuamente, pero aún tomará un tiempo infinito para alcanzar energía infinita. Cada poquito de energía aumenta tu velocidad cada vez menos. Entonces, su primera caída podría llevarlo a .9c, y luego la segunda a .99c, y la tercera a .999c, y así sucesivamente … pero nunca alcanzará 1.0c hasta que haya caído un número infinito de veces. Lo cual nunca haces.

Esto señala por qué una pistola portal violaría la conservación de la energía. Normalmente, para elevar un objeto del piso al techo, tendrías que gastar energía para hacerlo. Esa es la energía que recuperarías cuando cayera el objeto. Si no le cuesta energía aumentarlo, lo “recuperaría” de forma gratuita. En otras palabras, energía libre.

Aún así, no es una cantidad infinita de energía, excepto en un tiempo infinito. Entonces, si bien puede alcanzar una velocidad muy alta, en realidad nunca alcanzará la velocidad de la luz.

Si tuviera un ‘Portal Gun’, dispare al techo y al suelo y deje caer un objeto, ¿aceleraría indefinidamente? Si es así, ¿alcanzaría la velocidad de la luz?

No lo siento. Puede sonar plausible, pero hay una cosa llamada “velocidad terminal” que se interpone en el camino. Es lo mismo que arruina la idea de que alguien podría arrojar un centavo desde la cima de un rascacielos realmente alto y matar a alguien o hacer estallar un cráter en el pavimento de abajo.

Cuando los objetos caen en condiciones donde el aire está presente, aceleran hasta un punto donde la fricción causada por pasar a través del aire a alta velocidad equilibra la gravedad hasta el punto donde ya no acelera. Entonces, en este caso, “terminal” no se refiere a la muerte, sino al punto donde la aceleración ya no continúa.

Cuando conecta dos círculos diferentes en el espacio, cambia la topología del espacio. Para encontrar el campo gravitacional de la región que rodea la pistola portal, en lugar de resolver una ecuación diferencial en un espacio plano, debes resolverlo en un toro glorificado (que es difícil).

Dado que la entrada y la salida del portal representan la misma ubicación en el espacio, el potencial gravitacional allí no puede ser de múltiples valores. En realidad, no podría caer a través del portal, pero habría un mínimo local (inestable) entre los dos portales donde podría flotar (por un momento).

Olvide el artilugio: no … si un objeto es masivo, no alcanzará la velocidad de la luz. Piense que hay un factor (gamma) que llega a cero cuando la velocidad tiende a la velocidad de la luz (este factor divide la masa) y el resultado es la masa relativista, y a medida que esta masa crece hasta el infinito, esa masa se vuelve cada vez más difícil acelerado a la velocidad de la luz (otra forma de ver eso, necesitará energía infinita para llegar allí).

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