Взрыв ядерной бомбы в 4D

[Fantast]

Тема относится к размышлениям на тему "А что если", не претендуя на реальность.

Допустим, что у меня есть возможность придать импульс вдоль оси Q ядерной бомбе, с радиусом полного разрушения в 1 километр (20 КТ). Импульс такой силы, что будь он приложен вдоль оси X, бомба укатилась бы на 10 м. Поверхность вдоль оси Q представим ровной для беспрепятственного передвижения. Т.е. представим себе, что моя бомба укатилась на 10 м вглубь некоего четвертого измерения. При этом я теряю возможность с ней взаимодействовать и не вижу ее, она как бы пропала из моего мира и все.

Вопрос: При взрыве этой бомбы, расположенной в 10 не очень понятных метрах по оси Q от меня, мне конец, или нет? Т.е. может ли взрыв и излучение распространяться по оси Q в таком мире, или же любое расстояние по Q (для взрывной волны допустим, что там есть среда для её распространения) становится непреодолимым для устройства, созданного в 3D?

[Mikhail_K]

Fantast
Я правильно понял, что этот вопрос задан в рамках фантастического предположения, что наш наблюдаемый трёхмерный мир является гиперплоскостью в неком объемлющем четырёхмерном пространстве?

Тогда вопрос фактически состоит в том, могут ли в рамках этого предположения распространяться волны любой природы (от механических до электромагнитных) за пределы нашего трёхмерного слоя, в четвёртое измерение. А также приходить извне.

Не могут. Наблюдаемые нами волны, хоть звуковые, хоть электромагнитные, удовлетворяют соответствующим волновым уравнениям именно в трёхмерном пространстве. Если бы волны могли распространяться в четырёх измерениях, они были бы устроены не так, как мы наблюдаем. Другими словами, предположение, что вокруг нашего трёхмерного слоя есть четырёхмерное пространство, устроенное так же, как наше трёхмерное, но просто невидимое для нас - фактически, опровергается экспериментами.

Если предполагать существование четырёхмерного пространства вокруг - то непроницаемого для волн любой известной природы. Тогда, по-видимому, надо считать, что взрыв ядерной бомбы вне трёхмерного слоя не должен повлиять на этот трёхмерный слой. А вот какие эффекты он вообще вызовет, и вообще сможет ли состояться - зависит от физики вне трёхмерного слоя, которая должна отличаться от нашей. Так что на этот вопрос вряд ли удастся ответить.

[Rasool]

Значит, при имеющихся сегодняшних знаниях физики нет надежды проникнуть в четвертое пространственное измерение?
Кстати, насколько я знаком с теорией относительности наш наблюдаемый трёхмерный мир является не столько гиперплоскостью в неком объемлющем четырёхмерном пространстве, а искривленной поверхностью (центрами "вмятин" будут являться места расположения массивных тел)?

[Mikhail_K]

Rasool в сообщении #1548249 писал(а):

Значит, при имеющихся сегодняшних знаниях физики нет надежды проникнуть в четвертое пространственное измерение?

Насколько я понимаю, есть уверенность, что оно просто не существует. Если не принимать во внимание возможность каких-нибудь компактифицированных измерений из теории струн.
Но, конечно, ничто не мешает пофантазировать.

[Fantast]

Mikhail_K в сообщении #1548237 писал(а):

Fantast
Я правильно понял, что этот вопрос задан в рамках фантастического предположения, что наш наблюдаемый трёхмерный мир является гиперплоскостью в неком объемлющем четырёхмерном пространстве?

Да, верно. Я экстраполирую понятный мне переход мира 2D в наш 3D. По задумке художественного произведения я хочу обеспечить взаимодействие с дополнительным измерением (полноценным геометрическим, как в игре Miegacure https://www.youtube.com/watch?v=JHIfS5KhFF4, а не из теории струн). И, в процессе такой экстраполяции столкнулся с тем, что некоторые процессы, наблюдаемые в 2D мире могут влиять на 3D мир. Как минимум огонь и магнитные поля, возникшие на 2D поверхности могут взаимодействовать с соседними, если они находятся поблизости.

При этом взрыв ядерной бомбы представляется достаточно сложным и мощным процессом, чтобы как петарда в пачке бумаги повредить сразу несколько таких поверхностей, а в нашем случае, 3D гиперповерхностей. Как аналогия - пока соседи за стеной ведут себя тихо, их присутствие доступными человеку органами восприятия никак не проявляется, даже если они будут готовить обед на газовой плите. Человек может думать, что вот его 6 стен кубической комнаты - это все доступное пространство вселенной. Все равно, что соседний мир в 4D безжизненная пустыня без сильных пожаров, магнитов, радиоволн, взрывов и т.п. но с аналогичной землей и воздухом. Но все меняется, если соседи за стеной устроят взрыв газового баллона. Тогда окружающие их квартиры/пространства могут заметить, что что-то к ним прилетело из-за стены, за которой, как они считали, ничего нет.

И как лицу заинтересованному, мне легко упустить какие-то сильные аргументы против такой возможности, а хотелось бы понимать, какие правила требуется нарушить, чтобы эти допущения стали реальностью на страницах, и тем самым не допустить очевидного бреда...

[Mikhail_K]

Fantast
Вот объяснение того, что я написал выше, совсем "на пальцах".
В нашем трёхмерном пространстве выполняется закон сохранения энергии, многократно подтверждённый экспериментами.
Это значит, что энергия не "утекает" в некое внешнее четырёхмерное пространство и не "притекает" извне.
Описываемая же Вами ситуация предполагает передачу энергии из четвёртого измерения в наш трёхмерный мир.
Чтобы это смотрелось сколько-нибудь правдоподобно, пусть даже для художественного произведения, нужно дать какое-то объяснение, почему до сих пор такое никогда не наблюдалось.

Как минимум, четырёхмерное пространство вне нашего трёхмерного мира должно быть устроено совсем не так, как наш трёхмерный мир - там не может быть такая же воздушная среда или даже такой же вакуум с такими же свойствами, как здесь. Как минимум, любые волны от источников в нашем трёхмерном мире не должны уходить в четвёртое измерение. Как минимум, для взаимодействия с четвёртым измерением должны сложиться какие-то экстраординарные обстоятельства, которые до сих пор никогда не выполнялись.

[Fantast]

Согласен, закон сохранения наблюдается. Но я не вижу причин, почему он бы не наблюдался в двухмерном мире. Возьмем любой 2D симулятор. Механика там работает на ура. Двумерные существа могут сделать условную бомбу из двумерных молекул, выстроенных вдоль их плоскости пространства, и энергия при взрыве будет направлена строго по их осям XY и не будет содержать компонента по оси Z, потому, что их мир имеет, условно говоря, нулевую толщину. Они не будут наблюдать потерю механической энергии.

Что касается энергии излучения, то они могут считать напряженность поля не обратным квадратом, а линейно. При этом они будут наблюдать то же самое сохранение энергии, насколько она может быть зафиксирована в их плоскости. Мы в 3D считаем затухание излучения обратно пропорциональным квадрату расстояния, а в 4D оно будет обратно пропорциональным кубу, и при этом в нашем пространстве ничего сильно подозрительного происходить не будет. Мы можем просто не замечать, что излучение уходит за пределы нашего пространства, просто потому, что у нас нет возможности зафиксировать этот компонент.

[zykov]

Fantast в сообщении #1548291 писал(а):

и энергия при взрыве будет направлена строго по их осям XY и не будет содержать компонента по оси Z

Если вы раскатаете C4 в блин и подорвёте, то энергия взрыва вовсе не будет в плоскости этого блина.

[Fantast]

zykov в сообщении #1548292 писал(а):

Fantast в сообщении #1548291 писал(а):

и энергия при взрыве будет направлена строго по их осям XY и не будет содержать компонента по оси Z

Если вы раскатаете C4 в блин и подорвёте, что то энергия взрыва вовсе не будет в плоскости этого блина.

Конечно. Но в вашем примере участвуют изначально трехмерные молекулы не нулевой толщины, из которых состоит наш трехмерный мир. Но что мешает энергии взрыва этого блина вместе с наблюдаемым нами взрывом в 3D уйти в дополнительное пространственное измерение по оси Q?

[zykov]

Дело не в молекулах, а в законах физики. В том, какую форму они имеют в 4D.

[Fantast]

zykov в сообщении #1548296 писал(а):

Дело не в молекулах, а в законах физики. В том, какую форму они имеют в 4D.

Да, конечно. Но если взять двумерное пространство, либо находящееся в идеальной пустоте, либо плотно зажатое между другими такими пространствами, то любое механическое взаимодействие будет происходить только в 2D, т.к. из всех частиц ни одна не будет обладать импульсом по оси Z. И при нулевой толщине этих частиц, любое их столкновение не сможет спровоцировать такой импульс. Разумеется, любое воздействие извне приведет к тому, что частицы выпадут из этого 2D мира. Но их может удерживать либо идеальная пустота вокруг, либо некая сила, упорядочивающая ориентацию вещества. Например, поверхностное натяжение самого пространства или что-то вроде магнитного поля, или, допустим, что это 2D пространство плавает на поверхности сверхтекучей жидкости.

На мой взгляд, такие объяснения для 2D пространства, в принципе, правдоподобны. И очень интересно услышать аргументы "За" и "Против" для такой возможности к нашему 3D пространству...

[wrest]

Fantast
Почитайте книгу
К. Торн. Интерстеллар. Наука за кадром.

https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%98% ... 0%BE%D0%BC

Там есть идеи как влиять из 5-го измерения на наши четыре.
Ну и вообще, есть идеи.

Подсказка: про гравитацию физикам известно многое, но не всё. Например неизвестно есть ли переносчики гравитации, типа как кванты у электрослабого взаимодействия.

-- 08.02.2022, 23:59 --

Fantast в сообщении #1548299 писал(а):

Например, поверхностное натяжение самого пространства или что-то вроде магнитного поля, или, допустим,

Тут идея может быть такая что соседние "листы" 2D (или 3D) искривляются и вдруг могут пересечься, и тогда будет "кротовая нора".
https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%9A% ... 1%80%D0%B0

Концепция "кротовой норы" также описана в вышеупомянутой книге, и наглядно показана в фильме.

[Fantast]

wrest в сообщении #1548350 писал(а):

Почитайте книгу
К. Торн. Интерстеллар. Наука за кадром.

Спасибо, купил, почитаю. Выглядит многообещающе

[Fantast]

Мой вопрос он скорее не про перемещение между пространствами, а про взаимодействие между ними. Допустим, как водится в блокбастреной фантастике, человечество для самообороны решает запулить ядерную бомбу четырехмерному врагу. Но учитывая нашу беспомощность в пространстве Q+1, врагу нет смысла находится от нашего пространства сколько-нибудь далеко. Он может быть не на орбите как в "День Независимости", или в другой части вселенной, как в "Звездные врата", а буквально в соседнем с нами пространстве. Несколько метров по оси Q, а мы там решили устроить армагеддон.

И тут я вижу несколько аргументов в пользу опасности и безопасности такого решения проблемы (способность бомбы взорваться "там" просто постулируется). Например, что сдвиг на планковскую длину по Q отдаляет взрыв от нас на размер нашей вселенной. Или что вся механическая энергия и энергия излучения не будет содержать импульса по Q и несмотря на невообразимую близость останется совершенно незамеченной, как пролетающая пуля в миллиметре от скафандра космонавта МКС. Ни один квант не прилетит в нашу сторону, все пролетят мимо. Или же наоборот, что наблюдаемый нами закон сохранения энергии возможен только потому, что соседние пространства хорошо синхронизированы, как маятники на качающейся платформе, и поэтому перетекание энергии туда и обратно крайне незначительно. Но ядерный взрыв "там", выбивается из общей гармонии, и на Q±1 км все будет сметено ни с того ни с сего?

Допустим я топлю за идею взорвать такую бомбу (впервые), отправив её в соседнее пространство рядом с вашим городом. Я говорю, что это совершенно безопасно! Наши миры полностью изолированы, что вся разрушительная сила проявится только там. Мы ни разу не наблюдали, чтобы соседнее пространство хоть листик на дереве поколебало. Теоретические доказательства весьма убедительны. Доверитесь ли вы мне?

[Dan B-Yallay]

Fantast в сообщении #1548462 писал(а):

Допустим, как водится в блокбастреной фантастике, человечество для самообороны решает запулить ядерную бомбу четырехмерному врагу.

Предполагается, что читатель фантастики не озаботится вопросом, насколько нам опасны двумерные враги с их двумерными ракетами?