Wie würde ich wissen, ob ich ein 1 mm großer Roboter wäre?

Ich habe dieses Buch nie gelesen, aber wenn es in diesem Universum Wasser gibt, würde ich vermuten, dass es aufgrund seiner Viskosität offensichtlich wird, wenn Sie versuchen, es zu trinken.

Die Schwerkraft sorgt für eine Beschleunigung von etwa 9,8 m/s ² .

Wenn Sie normal groß sind, müsste etwas, das eine Sekunde lang frei fällt, etwa das Zweieinhalb- bis Dreifache der Körpergröße einer Person fallen. Wenn Sie nur 1 mm groß sind, würde das Objekt 4.900-mal so hoch fallen wie Sie.

Nun, das ignoriert den Luftwiderstand usw. Aber ja, alles, was Sie fallen lassen, scheint sehr, sehr schnell auf den Boden zu treffen (es sei denn, Sie waren an einem Ort mit deutlich geringerer Schwerkraft als der Erde).

Natürliche Materialien wären das größte Werbegeschenk, das offensichtlichste wäre Holz. Die Oberflächentexturen haben eine ziemlich feste Größe und Sie werden riesige Größen auf Holzmaserung sehen, wo Sie feine Muster erwarten.

Andere Materialien, wie Stoff und Papier, sind in diesen Größen ziemlich schwer zu bearbeiten, plötzlich wird ein feines Material zu einem massiv dicken und schweren.

Sie können Materialien mit Naturfaserdicken nicht einfach verkleinern, diese Dinge werden auffallen.

Sie würden ziemlich schnell eine ganze Reihe von Veränderungen bemerken, wenn Sie auf diese Skala geschrumpft wären, von denen Sie einige bereits erwähnt haben, und eine andere große, die das Quadrat/Würfel-Gesetz ist - Sie würden sich im Vergleich zu Ihrem viel schneller und stärker fühlen Körpergröße.

Da es sich jedoch nicht wirklich um Ihren biologischen Körper handelt, könnten einige dieser Unterschiede durch das Design des Roboters gemildert werden. Die Luftviskosität könnte geändert werden, indem die Stadt in einer Blase mit kontrollierter Atmosphäre eingeschlossen wird (vorausgesetzt, der Roboter wurde zum Atmen in dieser Atmosphäre hergestellt). Licht würde sich anders verhalten, aber ein kluger Wissenschaftler könnte Ihre Augen so programmieren, dass sie auf kürzere Wellenlängen reagieren und dann alles im Ultravioletten malen. Und natürlich könnte der Roboter proportional schwächer gemacht werden, so dass Sie die Quadrat- / Würfeleffekte nicht bemerken und mehr Wärme erzeugen (oder einfach funktionieren und auf kältere Temperaturen reagieren) als ein biologischer Organismus derselben Größe.

Wenn sie so weit gingen, würde es schwer sein, den Unterschied zu bemerken. Aber das wäre viel mehr Arbeit, als nur eine maßstabsgetreue Nachbildung einer Stadt zu erstellen (obwohl möglicherweise nicht viel mehr Arbeit, als überhaupt erst Gehirne in winzige funktional menschliche Roboter hochzuladen).

Ehrlich gesagt, wenn sie so schlecht Werbetechniken erforschen wollen, sollten sie die Roboter einfach überspringen und Ihr Gehirn direkt in eine virtuelle Welt hochladen.

Brownsche Bewegung .

Ich bin überrascht, dass dies noch nicht erwähnt wurde, aber im kleinen Maßstab wird der Effekt der zufälligen Bewegung von Flüssigkeitsmolekülen eine immer größere Rolle bei der Bewegung von Objekten spielen.

Anstatt ungefähr stationär zu bleiben, werden Sie mittelgroße Objekte in der Welt sehen, die sich ohne ersichtlichen Grund zufällig bewegen. Die Brownsche Bewegung wird normalerweise für mikrometergroße Objekte beobachtet, was bedeutet, dass alles, was eine Größe von ungefähr 1 mm in Ihrer skalierten Welt hat, die ganze Zeit ohne offensichtliche Bewegungsquellen herumzuspringen beginnt.

Dies ist ein physikalisches Phänomen, das auftritt, solange der Versuchsaufbau nicht ins Vakuum evakuiert wird. Als solches wird es unmöglich sein, es zu verhindern, außer indem der Robotergeist vollständig daran gehindert wird, es zu erkennen, aber an diesem Punkt wird es wahrscheinlich einfacher sein, stattdessen eine Simulation der Welt auszuführen.

Beugungsgrenze des Lichts.

Die Sicht wird durch die Beugungsgrenze eingeschränkt. Unter der Annahme, dass Objekte ähnliche Absorptions-/Emissionswellenlängen haben und das Auge immer noch mit Licht ähnlicher Wellenlängen (400–700 nm) interagiert, wird die Beugungsgrenze das Sehen stark beeinträchtigen.

Das menschliche Auge hat eine numerische Apertur von 0,23 . Da das Auge entsprechend skaliert wird, sollte sich die NA während der Skalierung nicht ändern. Verwendung der Beugungsgrenze$d = \frac{\lambda}{2×NA}$, können wir feststellen, dass die maximale Auflösung des Auges tatsächlich etwa das 2,17-fache der Wellenlänge beträgt. Daher kann das Auge je nach Wellenlänge keine Objekte mit einer Größe von etwa 1 µm (echt) oder 1 mm (skaliert) auflösen. Dies führt zu Problemen beim Lesen von kleinem Text, der auch skaliert ist.

Ich habe die Geschichte gelesen, ich denke, es ist eine gute Geschichte, aber wenn man sie durchdenkt, ist ihre Plausibilität fraglich.

Ich kann mich nicht erinnern, ob der Autor jemals genau gesagt hat, wie groß die Roboter waren. Ich stellte sie mir als vielleicht 1 Fuß hoch vor, dh viel größer als 1 mm. Je näher sie an der normalen Größe liegen, desto weniger dramatisch sind Skalierungseffekte.

Wie andere angemerkt haben, wären einige Dinge ziemlich offensichtlich, wie Objekte würden zu schnell fallen, Wasserpfützen wären zu dick, die Luft würde viskoser erscheinen. Sie würden wahrscheinlich einige Quadrat- / Würfeleffekte bemerken, wie heiße Objekte zu schnell abkühlen würden, und Sie könnten mehr Gewicht auf einen Tisch oder Stuhl legen, ohne dass er zusammenbricht. Wenn Sie die Ausrüstung und das Fachwissen hätten und die Lichtgeschwindigkeit messen könnten, könnten Sie dies definitiv beweisen. Ich weiß nicht, wie Chemiker die Anzahl der Atome in einem Maulwurf bestimmt haben, aber wenn Sie das reproduzieren könnten, könnten Sie es beweisen. Usw.

Wir müssen uns fragen, wie weit die Bauherren gegangen sind, um solche Probleme zu lösen. Vielleicht haben sie den Robotern kein echtes Wasser gegeben, sondern eine Chemikalie, die sich so verhält, dass sie "richtig aussieht". (Und natürlich, wenn die Roboter es trinken, sind sie so programmiert, dass sie glauben, es schmeckt wie Wasser.) Vermutlich sind die Roboter so gebaut, dass sich ihre Stärke, Geschwindigkeit usw. "richtig anfühlt". Die Beschleunigung der Schwerkraft wäre schwer zu umgehen, solange sich Tiny Town auf der Erdoberfläche befindet. Aber wenn sich die meisten Dinge richtig anfühlen, bemerkt vielleicht niemand ein paar seltsame Dinge, oder wenn doch, schreiben sie es ab.

Der springende Punkt der Geschichte war natürlich, dass die Menschen eines Morgens in ihren Roboterkörpern in dieser künstlichen Welt aufwachten. Vermutlich hatten sie keinen Grund daran zu zweifeln, dass dies nicht nur ein weiterer Tag war. Also ... wie seltsam müssten die Dinge sein, bevor Sie anfangen zu sagen: "Hey, das ist komisch"? Sicher, jemand mit wissenschaftlichem Fachwissen, der vermutete, dass er so miniaturisiert worden war, konnte sich Dutzende von Experimenten einfallen lassen, um die Theorie zu testen. Aber würden Ihre alltäglichen Erfahrungen ausreichen, um Sie dazu zu bringen, die Frage zu stellen? Wenn Sie auf 1 mm geschrumpft wären, vermute ich, dass sie es wären. Aber wenn auf 1 Fuß geschrumpft? Vielleicht nicht. Es ist wirklich schwer zu sagen.

Wenn ich beispielsweise eines Tages aufwachen und bemerken würde, dass ein Buch, das ich fallen gelassen habe, schneller heruntergefallen ist, als es sollte, wäre mein erster Gedanke: „Mein Bewusstsein muss in einen miniaturisierten Roboter hochgeladen worden sein!“? Eher würde ich sagen: „Hey, das ist komisch. Ist das normal? Ist an diesem Buch irgendetwas komisch? Ich würde wahrscheinlich denken: „Wow, ich bin heute nur sehr langsam“ oder „Vielleicht sollte ich einen Arzt aufsuchen“ oder was auch immer, bevor ich daran denke, in einen Miniaturroboter verwandelt zu werden. Und denken Sie daran, dass sie nur einen Tag Zeit hatten, um darüber nachzudenken, bevor ihr Gehirn zurückgesetzt wurde und sie den Tag von vorne begannen.

Ich nehme an, wir könnten postulieren, dass die Roboter alle darauf programmiert sind, keine Abweichungen zu bemerken. Sie könnten so programmiert werden, dass sie denken, dass die Geschwindigkeit, mit der Objekte fallen, die ist, die sie schon immer gesehen haben, und dass dies vollkommen normal ist usw. In diesem Fall würde die Antwort lauten: Es ist unmöglich zu sagen, weil Sie darauf programmiert sind, es nicht zu sagen.

Als ich die Geschichte las, fragte ich mich: Wenn die Erbauer von Tiny Town keine moralischen Bedenken hatten, das Bewusstsein der Menschen in diese Roboter hochzuladen und sie für diese Experimente zu verwenden, warum nicht einfach eine echte Stadt mit echten Menschen absperren und ähnliche Experimente durchführen? In der Tat müssten sie es nicht absperren, sondern einfach ihre verschiedenen Anzeigen schalten und beobachten, was passiert. Okay, mit echten Menschen konnten sie den täglichen Reset nicht durchführen, um ein kontrolliertes Experiment zu bekommen. Aber es scheint viel billiger und einfacher zu sein. Wenn sie die politische Kraft haben, die Leichen aller bei dieser Explosion getöteten Menschen zu beschlagnahmen und ihr Bewusstsein hochzuladen, haben sie sicherlich die politische Kraft, alle Gesetze zu erlassen, die sie benötigen, damit sie ihre Werbekampagnen in einer kleinen Stadt durchführen können. Usw.

In Anlehnung an die Antwort von Separatix vermute ich Wasser (oder eine andere bekannte Flüssigkeit, aber den meisten Menschen ist keine besser bekannt als Wasser). Wasser verhält sich in dieser Größenordnung völlig anders: Insekten können routinemäßig Wasserblasen ohne Behälter transportieren, indem sie sie einfach halten.

Ich kenne die physikalischen Details nicht, aber ich bezweifle, dass Sie einen Behälter von 1 mm oder weniger dazu bringen könnten, Wasser auf die gleiche Weise zu halten wie etwas in unserer Größenordnung: Nur aufgrund der Kapillarität "klettert" das Wasser an den Wänden jedes Behälters für eine kleine Distanz. Aber in diesem Maßstab wird die Entfernung sehr, sehr groß sein. Und Wasserpfützen können sehr leicht viel größer als ein paar Millimeter sein. Sie werden sehr leicht erkennen, dass etwas nicht stimmt, wenn Sie Wasser in einer riesigen Blase sehen, anstatt sich auf dem Boden auszubreiten.

Gefrierendes Wasser tut es auch: Schneeflocken haben ungefähr die gleiche Größe und Sie könnten sie viel größer als gewöhnlich sehen.

Einige Dinge, die Sie schnell bemerken würden:

• Das Fehlen von nicht durchscheinendem Papier. Es ist nur so dünn, dass Sie Zellstoff herstellen können, sodass das Verkleinern von Papier nicht funktioniert. (Als breiter physikalischer Effekt nimmt die Farbintensität aller diffusen Streuer, wie z. B. farbiges Glas, stark ab, da die Lichtweglänge im Material reduziert wird.)
• Andere haben in der Nähe davon getanzt – man kann einem Schwimmbecken nicht entkommen; beim baden ertrinkt man. Diese Effekte werden durch die scheinbare Änderung der Viskosität und der Oberflächenspannung des Wassers verursacht. So wie Sie Insekten sehen können, die freistehende Wassertröpfchen bewegen, können Sie auch sehen, wie sie durch die gnadenlose Oberflächenspannung in Tröpfchen gefangen sind. Wasser "benetzt" Sie (was bedeutet, dass es sich als dünne Schicht über Ihre Oberfläche ausbreitet). Dies gilt insbesondere, wenn Sie ein Tensid wie Seife oder Waschmittel hinzufügen. Wenn Sie also versuchen, ein Bad oder eine Dusche zu nehmen, sind Sie mit einer erstickenden Wasserschicht bedeckt, die Sie nicht entfernen können.
• Die Diffusion ist viel zu schnell (keine Zeitkorrektur in der Software) oder viel zu langsam (mit Zeitkorrektur in der Software). Angenommen, Sie haben eine Standuhr, damit Sie die Periode eines Pendels kennen$1 \,\text{m}$lang. Das geht so$\sqrt{\ell/g}$wo$\ell$ist die Länge des Pendels und$g$ist die Kraft aufgrund der Schwerkraft. Wenn du mich machst$200$-mal kleiner, ein skaliertes Pendel läuft$\sqrt{200} \approx 14$-mal schneller. Diffusionen skalieren jedoch als$\Delta x \sim \sqrt{t}$. Wenn meine Software modifiziert wird, scheint die Zeit zu laufen$14$-mal schneller (so scheint mein Pendel richtig zu sein), wird nur eine Diffusion stattfinden$\sqrt{14} \approx 3.8$-mal so weit wie es normalerweise wäre. So oder so hat sich die Verbreitung geändert. (Jedes Mal, wenn Sie zwei physikalische Prozesse vergleichen können, die bei unterschiedlichen Potenzen eines Parameters auftreten, können Sie diese Art der Skalierung erkennen.)
• Die Dinge frieren zu schnell ein – das ist wieder das Quadratwürfelgesetz. Ebenso kochen die Dinge zu schnell. "Hätte nie gedacht, dass ich einen Dezimalpunkt auf der Mikrowelle brauche."
• Die Textur des Fleisches ist zu grob.
• Radioantennen sind mittlerweile 200-mal zu kurz. Funkamateure haben eine ziemlich gute Vorstellung davon, wie lange$0.5 \,\text{m}$ist (für eine Viertelwellenantenne im$2 \,\text{m}$Band). Unabhängig davon, was Sie mit meiner inneren Uhr machen, Sie können die Elektronen in der Antenne nicht zum Schwingen bringen, als ob die Antenne wäre$200$-mal länger. Die Funkübertragung zu/von Funkgeräten, die skaliert wurden, funktioniert (vorausgesetzt, es gibt keine offensichtlichen Quellen starker Interferenzen bei den realen Frequenzen, wie Flughafenradare, Fernsehsendungen usw.), aber wenn sich entweder der Sender oder der Empfänger "in der realen Welt" befindet “, stimmen die Wellenlängen nicht überein.

kleinstmögliche Flamme

Eine "Kerzenflamme" würde unverhältnismäßig groß aussehen (wenn Sie es schaffen, sie anzuzünden). Die Geschwindigkeit, mit der ein Material brennt oder sogar Wärme überträgt, scheint schneller zu sein (bei unserer normalen Größe erwartet eine Person, dass eine Kerze mehrere Stunden brennt). Eine 3 mm große Flamme (die die kleinstmögliche traditionelle Flamme zu sein scheint) wird für einen 1 mm großen Menschen/Roboter seltsam aussehen.

Das Problem ist, dass die Miniatur-Androiden vermutlich so programmiert werden könnten, dass sie solche offensichtlichen Inkonsistenzen nicht bemerken ; und alle, auf die sie stoßen, werden nach dem regelmäßig geplanten Speicher-Reset korrigiert.

(In der Tat war die Handlung der Geschichte, dass Unstimmigkeiten nur bemerkt wurden, wenn man von seinem regulären Aktivitätsplan abwich und anfing, Teile des Modells zu untersuchen, die nicht so genau gerendert wurden.)

Man wird nicht bemerken, dass die Oberflächenspannung falsch ist oder dergleichen, wenn es kein tatsächliches Wasser gibt und es nur eine Halluzination ist, die von Augmented-Reality- Filtern geliefert wird. Schließlich müssen die Mini-Androiden nicht wirklich essen und trinken; einfach simulieren.

Wenn jemand die Technik dazu hat, warum nicht einfach die volle Virtual Reality nutzen, um die simulierte Stadt zu betreiben? Es würde sowieso viel weniger Platz beanspruchen als die Wartung eines maßstabsgetreuen Modells.

Natürlich wurde Tunnel Under the World geschrieben, lange bevor das Konzept der Virtual-Reality-Simulationen entwickelt wurde; in einer Zeit, in der Science-Fiction-Autoren sich winzige Androiden vorstellen konnten, die menschliches Denken nachahmen konnten, sich aber seltsamerweise immer noch vorstellten, dass Supercomputer einen ganzen Häuserblock besetzen müssten.

Dabei ist zu beachten, dass die makroskopische Skala so weit von der atomaren Skala entfernt ist, dass die physikalische Welt, die wir erleben, in sehr guter Näherung durch mathematische Gesetze beschrieben werden kann, die keine explizite Längenskala enthalten. Während sie bei einer Neuskalierung der Länge nicht unveränderlich sind, kann eine Änderung der Längenskala stattdessen implementiert werden, indem die Parameter angepasst werden, die die Welt im makroskopischen Maßstab beschreiben.

Die Art und Weise, wie Sie die Parameter ändern müssen, damit sich die Physik auf die gleiche Weise ändert, wie Sie sie sehen würden, wenn Sie die Skalierung geändert hätten, wird als Renormalisierungsgruppentransformation bezeichnet. Dies ist eine sehr mächtige Idee in der Physik, deren Anwendung auf die Theorie der Phasenübergänge den Nobelpreis für Kenneth G. Wilson einbrachte .

Wie in den anderen Antworten erwähnt, wird die Welt also anders aussehen, z. B. dass die Oberflächenspannung von Wasser viel relevanter wird. Alles, was Sie sehen, wird jedoch immer noch wie die alte Welt aussehen, bei der jedoch die Parameter wie Oberflächenspannung, Viskosität usw. angepasst wurden.