(Hinweis: Dies ist ähnlich wie Ist Kryomantie wissenschaftlich möglich? , aber nicht genau dasselbe.)
In meiner Geschichte habe ich "Magie", die auf Telekinese hinausläuft, die vom Stoffwechsel des Benutzers angetrieben wird.
Es scheint, dass das Erhitzen von Objekten mit dieser Magie ziemlich plausibel sein sollte (obwohl die Menge an Wärme, die erzeugt werden kann, etwas begrenzt ist); der Benutzer wandelt etwas Energie um, und diese Energie, anstatt Arbeit im Körper des Benutzers zu verrichten, bewirkt, dass sich ein Zielobjekt um diese Energiemenge erwärmt. Genauer gesagt, die Art und Weise, wie ich mir diese Arbeitsweise vorstelle, ist so etwas wie der Körper des Benutzers, der wie gewohnt Energie über den Stoffwechsel produziert ("Magie verwenden" kann als zusätzliche Möglichkeit angesehen werden, die metabolische Energieproduktion auszulösen), aber die erzeugte Energie wird auf magische Weise zu a teleportiert Ort nach Wahl des Benutzers und wirkt in eine Richtung nach Wahl des Benutzers. (Ich denke, dies reicht aus, um die Grenzen zwischen "Wärme" -Energie und anderen, nützlicheren Formen kinetischer Energie zu verwischen. Dies erklärt, warum ein magischer Benutzer auch Dinge wie das Schweben kleiner Objekte tun kann. Dies spielt ziemlich schnell und locker mit Entropie, aber esist magisch, obwohl der Unterschied in der Entropie als Effizienzverlust einfließen kann.) Es gibt auch eine Reichweitengrenze, bei der "verlorene" Energie als Wärme zwischen dem magischen Benutzer und dem Ziel zerstreut wird. (Grundsätzlich auf Distanz vom Ziel muss der magische Benutzer ausgeben Energie anzuwenden zum Ziel, mit dem anderen unterwegs verloren gehen, möglicherweise als Infrarotstrahlung.)
Um dies etwas anders auszudrücken … Magie ist einer Kombination aus Newtons Wiege sehr ähnlich – eine sich bewegende Kugel trifft bei einer unelastischen Kollision auf eine stationäre Masse, und die Energie wird durch die Masse (ohne dass sich die stationäre Masse selbst bewegt) auf eine andere übertragen Ball – und ein „ Superball“.„ – ein Objekt, das beim Auftreffen auf ein „unbewegliches“ Objekt in einer vollkommen elastischen Kollision zurückprallt, so dass seine Geschwindigkeit konstant bleibt, sich aber die Richtung seiner Bewegung ändert. Alles (meine Geschichte) Magie bringt der Party, dass diese Effekte kombiniert werden , dh es ist wie eine Newton-Wiege, bei der die stationäre Masse immateriell ist (und Energie/Kraft durch andere Materie übertragen kann, die denselben Raum wie die immaterielle „Masse“ mit minimaler Auswirkung auf diese Materie einnimmt), und die Kraft in eine andere umleiten kann (Die Ausbreitung unterliegt vermutlich immer noch der Lichtgeschwindigkeit, aber für meine Zwecke ist dies praktisch vernachlässigbar; Magie funktioniert nur über kurze Entfernungen.)
Nun ... es scheint auch so, als ob die Umkehrung des Heizens möglich sein sollte. Schließlich übt das Abkühlen nur eine Beschleunigung auf Atome im Gegensatz zu der gegenwärtigen Geschwindigkeit dieser Atome aus, und wir haben sicherlich technologische Mittel, um Dinge zu kühlen (beachten Sie die referenzierte Frage und die Antworten darauf).
Das Problem ist, dass dies die Thermodynamik zu verletzen scheint; wir können nicht einfach die Entropie des Universums verringern. Insbesondere wäre die "naive" Lösung zu postulieren, dass die vom magischen Benutzer erzeugte Stoffwechselenergie der vorhandenen atomaren Bewegung des zu kühlenden Ziels perfekt entgegenwirkt, was jedoch impliziert, dass der Stoffwechsel des Benutzers produziert Energie, die nicht nur nicht direkt auf den Benutzer wirkt, sondern effektiv vom Ziel verschwindet . IOW, ich habe gerade entfernt Energie aus dem Universum (und verkörperte dabei Maxwells Dämon ).
Wie kann ich vermeiden, auf diese Weise gegen die Thermodynamik zu verstoßen, aber dennoch zulassen, dass Magie Dinge kühlt? Ich suche insbesondere nach Antworten, die quantifizieren können , wie viel Wärme an anderer Stelle abgegeben werden muss (vermutlich in den Körper und / oder die Umgebung des magischen Benutzers).
Sie fragen im Grunde nach einer Wärmepumpe . Viele Menschen lernen, dass Wärme nur aus heißen Regionen in kühle Regionen fließt. Das ist wahr, aber nicht die ganze Geschichte. Sie können Wärme in eine heißere Region fließen lassen, wenn Sie arbeiten; Das macht Ihr Kühlschrank.
Der Schlüssel, um zu verhindern, dass dies gegen die Gesetze der Thermodynamik verstößt, besteht darin, die Telekinese dazu zu bringen, ein Reservoir mehr zu erwärmen, als das Ziel zu kühlen. Ihr Kühlschrank pumpt die Wärme von innen in den Rest des Raums. Dies ist auch nicht 100% effizient, heizt den Raum also zusätzlich ein wenig auf. Zum Beispiel entzieht es dem Kühlschrank 1000 Joule Wärme, fügt aber dem Rest der Küche 1001 Joule Wärme hinzu.
Sie könnten immer noch gegen andere Gesetze der Physik verstoßen, aber dies sollte ausreichen, um die Thermodynamik nicht zu verletzen.
Übrigens machen wir genau das, was Sie im wirklichen Leben vorschlagen, aber mit Lasern statt Magie.
Ohne eine etablierte Wissenschaft darüber, wie telekinetische Kühlung funktioniert, wissen wir nicht, wie effizient sie sein könnte, aber was wir wissen, sind Kühlschränke. Laut https://physics.stackexchange.com/questions/230465/heat-rejected-by-a-refrigerator hat ein Standard-25-W-Kühlschrank einen Wirkungsgrad von etwa 17,4:1. Das bedeutet, dass für jeweils 17,4 Einheiten thermischer Energie, die Sie verdrängen, eine Energieeinheit verbraucht wird.
Ein gutes hartes Training kann typischerweise bis zu 400 kCal verbrennen; Nennen wir dies also die Obergrenze dessen, was Sie regelmäßig sicher tun können. Dies bedeutet, dass ein gewöhnlicher Eiszauber etwa 29.140 KJ Energie verdrängen könnte. Um eine Gallone Wasser von Raumtemperatur zum Gefrieren zu bringen, müssen etwa 300 KJ Energie verdrängt werden. Wenn Ihr Zauber also so effizient wie ein Kühlschrank ist, können Sie ungefähr 97 Gallonen Wasser mit der gleichen Energie einfrieren, die Sie aus einer leichten Mahlzeit gewinnen würden.
Wenn Sie wirklich groß werden wollen, enthält ein Pfund Körperfett etwa 3.500 kcal Energie. Ein gut genährter Kryomant, der den ganzen Tag nur herumsitzt und Videospiele spielt und Fragen zum Stack-Tausch beantwortet, könnte gut 50 Pfund Körperfett haben, die er anzapfen könnte, ohne sich abzumagern. Das würde ihm die Kraft geben, eine 4 Zoll dicke Eisschicht über einem olympischen Schwimmbecken zu schaffen und das Ganze in einen nutzbaren Eislaufring zu verwandeln.
Ryan_L hat mich zu einem Gedankenexperiment inspiriert, von dem ich denke, dass es helfen könnte.
Bisher war ich nicht in der Lage, klaffende Löcher in etwas zu bohren , das ein magischer Benutzer produziert Energie aus Stoffwechselprozessen, die statt Arbeit (z. B. Muskelkontraktion) oder Erwärmung des Körpers des Benutzers abgibt von Wärmeenergie in die Umgebung (meistens, aber nicht vollständig, in irgendein Ziel). Das scheint in Ordnung zu sein, aber wenn nicht, springt bitte jemand ein und schreit mich an.
Okay, wie wäre es mit Kühlung? Das Gedankenexperiment, das mir klar gemacht hat, dass ich definitiv ein Problem habe, ist folgendes: Nehmen wir an, dass der magische Benutzer versucht, sich selbst zu kühlen, anstatt zu versuchen, ein Ziel zu kühlen ¹. Beginnen wir mit der Theorie, dass dies wie eine perfekt effiziente Wärmepumpe funktioniert.
Unser hypothetischer magischer Benutzer produziert also (über Stoffwechselprozesse) Energie, mit der sie sich kühlt. Da diese Energie irgendwo hin muss , entlädt sie sie auch in ihrem eigenen Körper ... für eine Nettoveränderung von Null.
Es gibt jedoch einen Haken. Ihre Körpertemperatur änderte sich nicht, aber sie verbrannte etwas "Biokraftstoff" ... und diese Energie verschwand einfach. Das wäre so, als würde man einen Haufen Benzin anzünden und sehen, wie es die üblichen chemischen Veränderungen der Verbrennung durchmacht, aber ohne Wärme abzugeben .
Ganz klar, das wird nicht funktionieren.
Können wir nur Wärme bewegen? Die Prämisse der Magie ist, dass sie "Stoffwechselenergie" nimmt und sie woanders als Kraft anwendet. Nochmals, wenn wir etwas erhitzen wollen , scheint das in Ordnung zu sein, aber um etwas zu kühlen , lande ich immer wieder bei Maxwell's Demon.
Okay, was uns fehlt, sind die entropischen Kosten der Kühlung im Vergleich zur Erwärmung. Wenn wir heizen , ist es nicht unvernünftig zu postulieren, dass die Entropiekosten null oder sehr nahe bei null sind; schließlich ist die Nettoentropiezunahme immer noch vorhanden , wir haben gerade geändert, wo diese Erhöhung stattfindet. Wenn wir vermeiden wollen, mit der Thermodynamik in Konflikt zu geraten, ist unser bestes Szenario die Konvertierung von "Biokraftstoff" in Magie führt zu keiner Nettoänderung der Entropie. Unser bester Fall wäre also, dass ein magischer Benutzer Wärmeenergie zwischen zwei Punkten mit 100% Effizienz übertragen kann.
...Aber noch einmal, unsere Magie funktioniert nicht so. Unsere Magie sagt das zutreffen Kraft erfordert mindestens des metabolischen Inputs. Es liegt also nahe, dass unsere magische Benutzerin versucht, sich selbst zu "kühlen" zu verbringen Energie um zu übertragen Energie von ihrem Körper zu ihrem Körper. Das funktioniert; effektiv ließ sie ihren Körper metabolisieren im Wert von Biokraftstoff und wandeln ihn direkt in Wärme um (könnte gut sein, um sich fit zu halten!). Damit liegt unser „bester Fall“ für die Kühlung in der Lage, die Wärmeenergie irgendwo zu senken während es an anderer Stelle um erhöht wird . (Da besteht keine Gefahr, die Kühlung auszutauschen.)
Vielleicht ist das nicht nötig. Vielleicht können wir Magie als Energieübertragung umgestalten, bei der der Benutzer notwendigerweise einer der Endpunkte ist. Das würde die Dinge sehr vereinfachen; Ein magischer Benutzer kann etwas ohne direkte Stoffwechselkosten kühlen, sondern nur, indem er die Wärme auf sich selbst überträgt. Dies macht das Kühlen im Allgemeinen wirklich einfach und setzt gleichzeitig eine klare Grenze dafür, wie viel ein magischer Benutzer etwas kühlen kann, ohne vor einem Hitzschlag umzukippen.
Es scheint wahrscheinlich, dass der beste Fall darin besteht, dass ein Ziel durch gekühlt wird heizt den magischen Benutzer mindestens durch , und möglicherweise mehr als , je nachdem, welches Modell wir verwenden. Ein wahrscheinlicheres Modell scheint zu sein, dass sie einen Teil ihrer eigenen Energie verbrennen muss, nur um "zu zaubern", aber dass die Kühlung "umgekehrt" funktioniert, indem sie Wärme vom Ziel in ihren eigenen Körper zieht, anstatt das Gegenteil zu tun ( wie beim Heizen oder Bewegen), also sind wir wieder beim Wärmepumpenmodell.
Etwas, das mir später klar wurde, war, dass die Übertragung entgegengesetzter Kräfte vom magischen Benutzer auf ein zu kühlendes Ziel möglicherweise nicht funktioniert. Dies hängt tatsächlich mit dem zusammen, was passiert, wenn zwei Atome frontal kollidieren; sie verlieren ihre kinetische (Wärme-)Energie, aber da diese Energie nicht einfach verschwinden kann, verwandelt sie sich stattdessen in Photonen; das ist Wärmeverlust durch Strahlung. Wenn dies nur durch Magie geschieht, dann können wir es so definieren, dass es wie folgt funktioniert: Über den Stoffwechsel wird Energie erzeugt, die "perfekt" mit der Wärmeenergie im Ziel gepaart wird, um sie so zu neutralisieren, dass die resultierende Strahlung strahlt Energie landet ganz woanders. Das bedeutet, dass etwas durch gekühlt wird produziert Wärme "irgendwo", aber vermutlich im Körper des magischen Benutzers, plus die Ineffizienz, die dem Zaubern überhaupt innewohnt.
Ich hatte zuvor (und etwas zufällig) Zahlen gefunden, die Magie zu 25% effizient machen würden ( vergleichbar mit Muskeln ). Was Zufall sein kann oder nicht, ist dies die gleiche Effizienz, als ob wir die Idee verwerfen würden, die Richtung der Kraft ändern zu können und zu berechnen, wie viel Energie wir entlang eines bestimmten Vektors auf der Grundlage einer zufälligen Eingabe (dh Wärme) extrahieren können ). Dies ist gleichbedeutend damit, dass Magie optimal effizient ist, indem nur der Teil der Wärmeenergie entlang des Vektors der magisch ausgeübten Kraft verwendet wird. Es bedeutet auch, dass Magie (dh Telekinese) Newtons Dritte nicht verletzt; ein schwebendes Buch "beschwert" den magischen Benutzer fastauf die gleiche Weise wie das Tragen eines Buches ohne Magie (der Unterschied besteht darin, wie die Kraft verteilt wird). Die Folge davon ist, dass der Einsatz von Magie eine Hebelwirkung erfordert. Es deutet jedoch auch darauf hin, dass a) etwas zu heizen 100% effizient ist und b) etwas zu kühlen unseren zuvor abgeleiteten "besten Fall" erreichen kann, bei dem die Kühlung vorbei ist heizt den Benutzer durch , oder, optimaler, heizt sowohl den Benutzer als auch etwas anderes auf (wobei mehr geistige Anstrengung erforderlich ist).
Unsere magische Benutzerin wird keine Schwimmbäder einfrieren (das wusste ich bereits, und ich möchte nicht, dass das möglich ist), aber sie kann wahrscheinlich ihr Bier kalt halten (was ein Ziel war ).
Ich würde mich freuen, wenn die Leute darauf hinweisen, wenn ich hier etwas Dummes getan habe.
Der Hauptanwender von Magie in meiner Geschichte ist eine Frau, also werde ich diese Pronomen verwenden.
Zumindest konnte ich keine plausible Erklärung finden, die nicht allzu kompliziert ist. Es müsste so etwas sein, wie einen Luftball zu komprimieren, darauf zu warten, dass er abkühlt, ihn zu bewegen und ihn dann wieder ausdehnen zu lassen.
L.Niederländisch
Matthew
Benutzer6760