Könnte ein menschlicher Ingenieur außerirdische Elektronik verstehen?

Das Problem hier wäre der Umgang mit komplexeren Komponenten.

Es gibt zwei Haupttypen von elektrischen Komponenten . Aktive und passive Komponenten.

Passive Komponenten sind in der Regel einfacher, Ihre Widerstände, Kondensatoren, Transformatoren und so weiter. Diese sollte unser Techniker mit seinem Multimeter und einigen Grundkenntnissen ausrechnen können. Hat es irgendeinen Widerstand? (Widerstand) Lässt er einen Wechselstrom durch? (Kondensator) Besteht er aus einem Stück Eisenmetall, das in zwei Drahtpaare gewickelt ist? (Transformator) Obwohl unser Ingenieur wahrscheinlich noch einige Komponenten zerstören wird, um dies herauszufinden.

Aktive Komponenten hingegen sind eine ganz andere Sache. Die meisten aktiven Komponenten sehen aus wie ein Plastikklumpen, aus dem etwas Metall hervorsteht und einige Markierungen zeigen, was sie sind. Denken Sie an alles, vom klassischen Transistor bis zur CPU in Ihrem Computer.

Fast jeder Ingenieur, der mit einem Bauteil konfrontiert wird, das er nicht kennt, steckt den darauf gedruckten Code in Google, um das Datenblatt zu finden. Unser armer Ingenieur hat diese Option nicht. (Sprache ist hier die große Barriere) Viele, viele menschliche Komponenten sind in sehr ähnlichen Paketen eingeschlossen, dies macht die Standardisierung von Maschinen zur Herstellung von Dingen einfacher, also würde ich erwarten, dass die Außerirdischen wahrscheinlich etwas Ähnliches getan haben.

Dies sind drei Komponenten aus meinem Arduino-Starterkit. Einer ist ein Temperatursensor und die anderen beiden sind Transistoren. Viel Glück beim Auseinanderhalten, wenn Sie Google nicht haben, um die Codes nachzuschlagen.

Ohne zu wissen, wie man das Ding richtig verkabelt, sind die einzigen Möglichkeiten, zu experimentieren und viele davon zu zerstören, oder einen in einem vorhandenen Schaltkreis zu finden und herauszufinden, was er tut.

Keine dieser Optionen ist einfach oder absolut sicher. Wer weiß, woraus die Aliens die Bauteile machen. Ich hoffe, sie haben das Blei wegen unseres Ingenieurs bereits abgeschafft.

Ein paar zusätzliche Werkzeuge können die Dinge viel einfacher machen. Ein Oszilloskop und Netzteil wären sehr hilfreich.

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Sie sollten in der Lage sein, die anderen Werkzeuge zu identifizieren. Es mag zunächst schwierig sein, ein Netzteil von einem Multimeter zu unterscheiden, aber angesichts des Multimeters und der Bereitschaft, ein paar Komponenten in die Luft zu jagen, sollte es relativ einfach sein.

Die Stromversorgung kann mit etwas kalibriert werden, das sie als Widerstand und ihr eigenes Multimeter identifizieren können. Sobald er die Spannungen ermittelt hat, die das Zifferblatt anzeigt, sollte er ein neues Markierungsblatt schreiben, wenn es einen Steuerknopf hat, oder eine Übersetzung der Symbole für andere angezeigte Werte. Auf diese Weise können sie das Nummerierungssystem vernünftig herausfinden, was ihnen auch helfen sollte, andere Komponenten besser zu verstehen.

Da ich selbst Elektroingenieur bin, würde ich sagen, dass es sehr schwierig wäre, herauszufinden, was vor sich ging, ohne eine Art Einführung in die Technologie des Außerirdischen zu haben.

Dafür gibt es einige Gründe:

1. Es ist schwierig für uns, dies mit unserer eigenen Technologie zu tun: Selbst für menschliche Teile, wenn Sie keine Beschriftungen lesen können und keine Datenblätter haben, ist es extrem schwierig herauszufinden, was einzelne Chips tun. Ein Chip kann ein Zähler, ein Mikrocontroller oder ein ASIC sein . Selbst bei menschlicher Elektronik ist das Reverse Engineering einer Leiterplatte ein nicht trivialer Prozess. (Siehe diesen interessanten Vortrag darüber: Deconstructing the Circuit Board Sandwich )

2. Sie könnten grundlegend unterschiedliche diskrete Komponenten haben: Zum Beispiel könnten sie Memristoren als diskrete Komponente anstelle eines Transistors verwenden, außerdem, wer sagt, dass sie Transistoren als Grundlage ihrer Entscheidungselektronik entwickelt haben? Unsere Transistoren haben sich so weit entwickelt, weil wir über leicht verfügbare Halbleiter (Silizium aus Sand) verfügen. Vielleicht haben die Außerirdischen keinen solchen Zugriff.

Um zu versuchen, die außerirdischen Technologien herauszufinden, bräuchten wir wahrscheinlich Zugang zu einigen hochspezialisierten Werkzeugen. Denken Sie an Röntgengeräte, akustische Mikroskope usw. Diese würden verwendet, um außerirdische ICs zu untersuchen. Wir müssten wahrscheinlich auch einige ihrer ICs zerstören, um sie zu untersuchen (das ist wirklich die einzige Möglichkeit, Dinge im IC zu untersuchen..)

Kurz gesagt, er würde wahrscheinlich nur mit seinem Multimeter und ohne Einführung in die fremde Sprache nicht viel lernen können.

Während meines Universitätsstudiums (Elektronik) gab es einige große Überraschungen, als wir Mikrowellenschaltungen studieren durften. Schauen Sie sich zum Beispiel diese Schaltung an:

Sehen Sie diese scheinbar offenen und geschlossenen Schaltkreise, die diagonal aus den horizontalen Grundschaltkreisen herauskommen? Schau dir besonders den ersten an. Bis zu diesem Zeitpunkt in meinem Studium (3. Jahr IIRC!) Würde jeder dieser Kurzschlüsse den Rest der Schaltung parallel dazu strittig machen, weil, nun ja ... es ist kurzgeschlossen! Nein?

Nun, nein. In dem Moment, in dem Sie anfangen, hohe Frequenzen zu verwenden, die hoch genug sind, dass die Wellenlänge ähnlich der Länge der Übertragungsleitungen ist, beginnen diese Übertragungsleitungen ernsthafte Auswirkungen zu haben - bis zu dem Punkt, an dem Sie Kondensatoren und Drosseln mit einfachen Stücken von Übertragungsleitungen implementieren. Wie hier: Diese Leitungsstiche implementieren Filter. Im wirklichen Leben könnten das Drahtstücke sein, die „nirgendwo hingehen“, oder Spuren in einer Leiterplatte, die „nirgendwohin gehen“, oder sogar Rohre (AKA-Wellenleiter)!

Um Ihre Frage zu beantworten: Sie müssen nicht einmal unbekannte Komponenten haben, um jemanden ohne den richtigen theoretischen Hintergrund zu verwirren. Ein Multimeter ist das einzige, was vorhanden ist? ... naja, mach wenigstens das Multimeter so geschützt, dass dein Techniker nicht stirbt, sobald er etwas untersucht, was er nicht sollte ;P

Die Frage wurde bearbeitet, um zu sagen, dass der Ingenieur mehr Instrumente hat, nur in "fremden Einheiten". Sie scheinen also immer zu denken, dass das Problem die Einheiten sind. Nun, wie geht es diesen Außerirdischen physiologisch? Vielleicht haben sie ein besseres Gehör (Absoluttonhöhe zum Beispiel?), aber ein schlechteres Sehen als wir und verwenden dann vielleicht lieber ein "Audio-Oszilloskop", das statt eines Bildschirms die Wellen im fremden hörbaren Bereich aussendet? Das würde die Sache kompliziert machen, selbst wenn die Einheiten gleich wären ...

Ich mag viele der Antworten hier, habe aber keinen Aspekt gesehen, der meiner Meinung nach sehr wichtig ist.

Ja

Aber nur, wenn wir den Außerirdischen in der Elektronik nahe oder weiter fortgeschritten sind.

Wir haben nur dann eine Chance, es herauszufinden, wenn wir die wissenschaftlichen Grundlagen haben, um die verwendeten Geräte zu verstehen. Wenn die Außerirdischen zu fortgeschritten sind, werden wir ein Gerät sehen, das nicht nur kein vergleichbares Gerät in unserer Elektronik hat, sondern wir nicht einmal verstehen, wie es funktioniert.

Was sind die relativen Technologieniveaus?

400 Jahre Unterschied

Wenn Sie Menschen vor 400 Jahren moderne Elektronik aus dem Jahr 2015 in die Hand geben und sie fragen würden, wie sie funktioniert, was würden sie sagen?

Hexerei, Magie oder ein anderer Aberglaube höchstwahrscheinlich. Niemand verstand auch nur die grundlegendsten Prinzipien der Elektrizität, geschweige denn elektrische Schaltkreise. Elektronische Bauteile vergessen.

100 Jahre Unterschied

Wenn Sie Menschen vor 100 Jahren moderne Elektronik aus dem Jahr 2015 in die Hand geben und sie fragen würden, wie sie funktioniert, was würden sie sagen?

Ein sachkundiger Ingenieur oder Wissenschaftler würde Drähte korrekt identifizieren und könnte wahrscheinlich bestimmen, welche Leitungen AC oder DC sind. Sie würden jedoch nicht viel über die Funktionsweise elektrischer Schaltungen verstehen und wüssten immer noch nichts über Elektronik (z. B. Transistoren und andere Komponenten).

Ich vermute, wenn sie einen Chip mikroskopisch untersuchen würden, könnten sie nicht einmal die gedruckten Schaltungen sehen. Wenn sie es täten, hätten sie keine Ahnung, wie man so etwas herstellt. Schlimmer noch, sie hätten nicht die theoretische Grundlage, um zu verstehen, wie es funktioniert.

50 Jahre Unterschied

Wenn Sie Menschen vor 50 Jahren moderne Elektronik aus dem Jahr 2015 in die Hand geben und sie fragen würden, wie sie funktioniert, was würden sie sagen?

Die grundlegenden Theorien und alle Komponenten, die wir heute üblicherweise verwenden, waren damals bekannt. Die mikroskopische Untersuchung eines Chips mit der richtigen Ausrüstung würde wahrscheinlich zeigen, dass er hergestellt wurde. Sie würden erkennen können, dass es etwas bewirken sollte, aber sie wüssten nicht, was, und sie könnten es auch nicht herstellen.

Sie würden die wahrscheinlichen Spannungen und Ströme nicht kennen, die zum Aktivieren der verschiedenen Komponenten erforderlich sind, sodass ihre Tests wahrscheinlich destruktiv wären.

5 Jahre Unterschied

Wenn Sie Menschen vor 5 Jahren moderne Elektronik aus dem Jahr 2015 in die Hand geben und sie fragen würden, wie sie funktioniert, was würden sie sagen?

Nun, wenn es Menschen wären, hätten sie wahrscheinlich die zukünftige Elektronik bereits auf dem Reißbrett oder in der Forschung und Entwicklung. Wir sind möglicherweise nicht in der Lage, die Herstellungstechniken zu replizieren, aber wir hätten eine sehr gute Vorstellung davon, wie sie es gemacht haben und wie wir dies in naher Zukunft tun könnten. Chipfabriken planen Jahre im Voraus, wann auf neue Fertigungstechniken umgestellt werden soll, sodass sich unsere Fabriken möglicherweise sogar darauf vorbereiten, auf die Techniken umzusteigen, die bei den von uns gefundenen Chips verwendet werden.

Was bedeutet das?

Verwenden Sie dies als unsere Richtlinien, um eine Chance zu haben, außerirdische Technologie zu verstehen, müssten wir fortgeschrittener sein oder nicht mehr als ein oder zwei Jahrzehnte hinter ihnen zurückliegen. Wenn nicht, verfügen wir möglicherweise nicht einmal über das theoretische Verständnis, das erforderlich ist, um das Gerät zu verstehen.

Schon jetzt kommen wir gerade an den Punkt, an dem wir vielleicht damit beginnen könnten, Memristoren in unser Elektronik-Repertoire aufzunehmen.

Nebenbei bemerkt, es gibt eine ganze Industrie, die „Teststände“ für Boards und Chips baut. Sie stecken den Chip oder das Board ein und der Ständer sagt Ihnen, was funktioniert und was nicht. Wenn Sie davon ausgehen , dass wir die für den Betrieb der Elektronik erforderlichen Volt und Ampere herausfinden könnten, könnten Sie einfach Signale an die verschiedenen Leitungen anlegen und sehen, was dabei herauskommt.

Dies würde sehr lange dauern, um die Tests abzuschließen und eine Vorstellung davon zu formulieren, was die Ergebnisse bedeuten. Sie würden wahrscheinlich die Tests automatisieren und wir würden wahrscheinlich die Ausgabe mit den Ausgaben mit denen von der Elektronik vergleichen, die wir haben.

Wenn die außerirdische Elektronik keine menschlichen Gegenstücke hätte, wären die Chancen, es herauszufinden, gering.

Wie anders wird die Alien-Elektronik wahrscheinlich sein?

Visuell:

Passive Bauelemente sollen aufgrund ihrer Einfachheit innerhalb von Sekunden als passive Bauelemente erkennbar sein. Aktive Komponenten wären aufgrund ihrer Nähe zu passiven Komponenten als aktive erkennbar.

Genau das, was jede passive Komponente tut, ist komplizierter.

Es gibt vier grundlegende Arten von passiven Komponenten. Sie können ihre Beziehung wie folgt darstellen:

(Quelle: Wikipedia )

An diesem Punkt wird alles von den Gesetzen der Physik gesteuert, sodass sich die Elektronik von Außerirdischen wie die menschliche Elektronik verhalten würde.

Welche Art von Komponenten würde der Ingenieur zuerst erkennen können und wie?

Zweibeinige passive Komponenten wie Widerstände, Kondensatoren und Induktivitäten. Unter Verwendung des obigen relationalen Diagramms ist es nicht schwierig, einfache Tests durchzuführen, um herauszufinden, was jede Komponente ist. Die genauen Eigenschaften der einzelnen Komponenten sind schwieriger. Es ist leicht zu sagen „Oh, hey. Diese lila Dreiecksdinger sind Kondensatoren“ , aber es ist viel schwieriger zu sagen „Dieses lila Dreiecksding ist ein 6,3-uF-Kondensator.“

Aber um fair zu sein, haben wir heute Probleme damit, dies mit menschlicher Elektronik zu tun. Um das zu lösen, schreiben wir die Dinge in Standardnotationen auf.

Wir kennzeichnen den Widerstand mit einem Standard-Farbcodierungsschema ;

(Quelle: Wikipedia )

Wir haben ähnliche Systeme für Kondensatoren und Induktivitäten. Es ist nicht unvernünftig zu glauben, dass die Aliens auch standardisierte Kennzeichnungssysteme haben könnten. Was Ihr Ingenieur tun muss, ist, damit zu beginnen, alle diskreten Komponenten zu messen, die er kann, und dies mit allen identifizierenden Markierungen auf diesen Komponenten zu korrelieren.

Wie schnell konnte er anfangen, mit außerirdischen Werkzeugen und Komponenten zu arbeiten?

Wenn Ihr Ingenieur keinen Hintergrund in Signals Intelligence hat (oder einen Freund mitbringt, der einen hat), dann wird er viel Zeit damit verbringen, die Einheiten auszuarbeiten. Dies gilt nur für passive Komponenten. Sobald sie die außerirdischen Grundlagen kennen, können sie von dort aus expandieren.

Aber wenn es um aktive Teile geht, wird Ihr Ingenieur nie viel erreichen, es sei denn, Ihr Ingenieur erhält Zugang zu den außerirdischen Datenblättern der fraglichen Komponenten.

Es gibt keinen Grund anzunehmen, dass alles, was sie tun, für einen Ingenieur mit nur einem einfachen Multimeter verständlich ist.

Dazu fällt mir ein: http://amasci.com/elect/mcoils.html

Gegenwärtige elektronische Schaltungen verwenden typischerweise elektrische Felder und Ströme und keine Magnetfelder in Spulen. Während Dinge wie Induktoren Magnetfelder nur begrenzt nutzen, könnte eine Kultur, die Magnetfelder anstelle von elektrischen verwendet, so gut wie jeden mit einem Multimeter völlig verblüffen.

Außerdem gibt es keinen Grund, warum wir davon ausgehen können, dass diese Außerirdischen alles standardisiert haben, was wir für vernünftig halten würden. Sie könnten beispielsweise auf 3-Zustandslogik (+, 0 und -) oder auf etwas wie analoge Logik standardisiert sein.

Darüber hinaus gibt es keinen Grund, warum ihre Interpretationen der Physik unseren ähnlich sein sollten. Auch wenn es für uns schwer vorstellbar ist, ist die Art und Weise, wie wir Elektronik betrachten, nichts Heiliges. Potenziell könnten Chips optischer Natur sein und Eigenschaften der Optik und Quantenmechanik nutzen, die für uns als Trivia gelten. Selbst wenn Sie die Probleme rund um Datenblätter und integrierte Schaltkreise ignorieren, ist die Elektronik eines der größten Felder. Wenn Sie einen Spezialisten für Robotik nehmen und ihm Hochfrequenz-HF-Elektronik zeigen würden, würde ich erwarten, dass sie äußerst verwirrend erscheinen.

Darüber hinaus gibt es allerlei Dinge, die man mit Elektronenströmen oder exotischeren Komponenten machen könnte. Wenn das System zum Beispiel auf fortschrittlichen Formen von Vakuumröhren, Memristoren oder Operationsverstärkern basieren würde, könnte man meiner Meinung nach selbst mit einer einfachen Schaltung ziemlich leicht jemanden verblüffen.

Ein paar verirrte Gedanken zur Ergänzung des bereits Gesagten:

Grundlegende erste Frage ist: Was ist universell und was ist zufällig?

Manche Dinge sind grundlegende Tatsachen der Wissenschaft oder können durch einfache Mathematik bewiesen werden. Um ein einfaches Beispiel zu nehmen: Aliens haben keine Dreiecke, deren Winkel nicht 180 Grad betragen. Außerirdische werden keine platonischen Körper haben, an die wir nie gedacht haben. Oder in der Wissenschaft, vorausgesetzt, dass unsere Chemie und Physik nicht völlig falsch sind, werden Aliens keine stabilen Elemente haben, mit denen wir nicht vertraut sind. Usw.

Auf der anderen Seite wäre ich sehr überrascht, wenn Aliens, die zuvor keinen Kontakt zu Menschen hatten, USB-Kabel verwenden würden. Ich meine, Kabel mit der gleichen Anzahl von Drähten und diese Drähte sind in der gleichen Reihenfolge angeordnet und erfüllen die gleichen Funktionen. Es sind zu viele Details darin, die leicht anders hätten gemacht werden können.

Da wir noch nie einer außerirdischen Rasse begegnet sind, ist es schwierig zu sagen, wie viel Technologie "unvermeidlich" ist. Grundsätzlich: Würden Aliens überhaupt Strom verbrauchen? Oder hätten sie eine alternative Technologie, die einen ähnlichen Zweck erfüllt, aber auf völlig andere Weise funktioniert? Vielleicht nutzen Aliens eine Energieform, die wir noch nicht einmal entdeckt haben. So wie die Menschen vor 200 Jahren nur vage Kenntnisse über Elektrizität hatten, nutzen Außerirdische vielleicht eine Form von Energie, die wir derzeit überhaupt nicht verstehen.

Oder plausibler: Vielleicht bauen Aliens Maschinen nach Prinzipien, mit denen wir vertraut sind, aber keine Technologie darauf aufgebaut haben. Wie ihre Maschinen verwenden alle Magnetismus oder Schwerkraft oder Wasser, das durch Schläuche fließt.

Ich bezweifle es eher, aber ich würde es nicht ausschließen.

Angenommen, sie verwenden Strom, müssten sie meiner Meinung nach Konzepte wie Spannung und Widerstand haben. Das scheinen grundlegende wissenschaftliche Wahrheiten zu sein. Könnten sie anspruchsvolle Geräte bauen, die keine Drähte und Widerstände und Transformatoren und Transistoren und so weiter haben? Ich verstehe nicht, wie sie diese grundlegenden Geräte nicht verwenden könnten.

Wie andere besprochen haben, könnte es schwierig sein, ein bestimmtes fremdes elektronisches Bauteil zu identifizieren, selbst wenn es genau wie ein Bauteil ist, das wir verwenden. Gibt es einen grundlegenden Grund, warum Widerstände zylindrisch sein und farbcodierte Streifen haben müssen? Warum konnte niemand quadratische oder pyramidenförmige Widerstände herstellen? usw. Ich hätte kein Vertrauen, dass ich eine Komponente erkennen könnte, indem ich sie nur anschaue. Vermutlich könnten Sie mit ausreichendem Testequipment die einfacheren Komponenten herausfinden.

Nein, das ist überhaupt nicht wahrscheinlich, und wir können dies hier ohne außerirdische Technologie beweisen.

Ich kann eine markierte Komponente aus einem Land (z. B. China) beziehen und an einen Ingenieur in einem anderen Land (z. B. den USA) senden, und viele Komponenten wären für diesen Ingenieur unbrauchbar, unabhängig davon, ob sie mit einem Multimeter, Oszilloskop usw. getestet wurden.

Sie können vielleicht herausfinden, dass es als Widerstand verwendet werden kann - in der Laborumgebung, aber es könnte sich als Thermistor herausstellen und sich radikal ändern, wenn es einer anderen Temperatur ausgesetzt wird. Es mag wie ein Transistor aussehen, mit einem kleinen schwarzen, transistorähnlichen Gehäuse, und es kann sich im Labor wie eine Diode verhalten, aber wenn es in ein Gehäuse gesteckt wird, hört es möglicherweise auf, als Diode zu arbeiten und beginnt, als Transistor zu arbeiten, weil es wirklich ein ist Fototransistor und sein Betrieb ändert sich basierend auf dem Umgebungslicht.

Aliens verwenden möglicherweise häufiger Magnetfelder als wir und verfügen möglicherweise über "passive" Geräte, die zusätzlich zu ihrer elektrischen Verbindung aufgrund ihrer physischen Ausrichtung zueinander unterschiedlich funktionieren.

Aber selbst wenn wir das grundlegende Verhalten eines bestimmten Geräts erkennen können, können wir seine Grenzen nicht einfach testen. Nehmen wir an, wir finden einen NPN-Transistor richtig - oder ein Gerät, das sich im Wesentlichen wie einer verhält - was können wir daraus machen, das zuverlässig funktioniert? Nehmen wir an, Sie stellen einen einfachen AM-Radioempfänger her. Es funktioniert akzeptabel, also nehmen Sie die gleichen Komponenten und bauen einen AM-Radiosender. Es scheitert mit einer Rauchwolke, weil Sie zu viel Strom durch den Endverstärkertransistor leiten. Sie müssten Dutzende, Hunderte oder mehr spezifische Geräte durchgehen, um die wenigen Transistoren zu finden, die linear sind und die Leistungslast bewältigen können, die Sie ihnen auferlegen möchten.

Es geht nicht so sehr darum, die Grundelemente zu finden, sondern auch darum, ihre Grenzen und andere Eigenschaften zu kennen, die es Ihnen ermöglichen, etwas daraus zu bauen.

Und dies gilt für einfache/einfache Passive und Schaltelemente.

Moderne Elektronik umfasst viele komplexere aktive Elemente bis hin zu digitalen Prozessoren. Wer weiß, vielleicht haben sie analoge Prozessoren perfektioniert, aber selbst wenn sie auf wundersame Weise digitale Computerelemente verwenden, die der Von-Neuman- oder Harvard-Architektur folgen und binäre Mathematik verwenden, haben wir wenig bis gar keine Hoffnung, in Jahren herauszufinden, wie man sie programmiert. egal Monate, egal Tage.

Die Frage ist dann, wie komplex ein Gerät dieser Ingenieur bauen soll.

Eine Taschenlampe – ja, klar, das kann sie.

Ein AM- oder FM-Radioempfänger - vielleicht.

Ein Sender jeglicher Art - Das ist hart. Ich würde sagen, vielleicht - mit viel Zeit und Tests. Wochen vielleicht?

Etwas Komplexeres ist praktisch unmöglich. Sie könnten mit der Hand winken und erklären, dass dies eine Art gelehrter Ingenieur ist, aber es wäre außerordentlich erschütternd für diejenigen ohne industrietaugliche Hosenträger des Unglaubens.

Die Tatsache, dass wir dieses Problem bereits zwischen verschiedenen Ländern haben, deutet darauf hin, dass es ziemlich lächerlich ist, dies ohne Hilfe in der ganzen Galaxie zu tun.

Es gibt sicherlich alternative Möglichkeiten, Elektronik zu bauen. Rund 40 Jahre lang waren Vakuumröhren der Standard, bis die interessanten Effekte von dotiertem Silizium entdeckt wurden. Aber die Auswirkungen von dotiertem Silizium waren keine zufällige Entdeckung – sie wurden durch ausreichende Kenntnisse der Atomstruktur und der Elektronenenergieniveaus vorhergesagt, und dies ist eine universelle (buchstäblich!) Tatsache. Außerdem kann eine Vakuumröhre nur begrenzt miniaturisiert werden (Hitze, Hochspannung/Strom und Schutzatmosphäre stellen einige ernsthafte technische Herausforderungen dar, was wiederum universell ist), was bedeutet, dass keine außerirdische Zivilisation mit einem ähnlichen technischen Niveau dies tun wird benutze sie.

Silizium ist nicht unbedingt die Antwort – GaAs oder andere Lösungen sind ebenso möglich. Wir haben viel Silizium, also ist es die offensichtliche Wahl, aber andere Welten können andere chemische Zusammensetzungen haben.

Eine außerirdische Rasse mit ungefähr dem gleichen technischen Niveau zu finden, wird jedoch eine ziemliche Herausforderung sein. Es ist selten genug, nur eine andere außerirdische Rasse zu finden. Aber Sie müssen nur eine Generation zurückgehen, um Heimcomputer zu finden, die blockartige Spiele spielten, und Geschäftscomputer, die raumfüllende Bestien waren. Zurück in einer anderen Generation, und die einzigen Computer waren lagerfüllende Monster, und meistens bekam man nur diskrete Komponenten. Zurück in einer anderen Generation, und die ersten Computer wurden nur zum Codeknacken verwendet, und meistens musste man seine eigenen Komponenten herstellen. Damals, eine Generation später, war "Computer" eine Berufsbezeichnung für (meistens) Frauen, die Berechnungen auf Papier ausführten.

Damals gab es noch jede Menge interessante Technik – es ist faszinierend, wie die Viktorianer mechanische Steuersysteme mit Differentialgetrieben, sich drehenden Gewichten und anderem funky Steampunk-Zeug implementierten. Aber das ist für diese Frage kein Thema.

Stellen Sie sich diese kleinen außerirdischen Komponenten mit der winzigen Schrift auf den flachen Teilen vor ... was wäre, wenn keine von ihnen Betriebsspannungen unter 1.000 V verwenden würde? Wenn sie aufgeschnitten werden, hören sie sofort auf zu arbeiten. Es stellte sich heraus, dass sie alle mikroskopisch kleine Vakuumröhren waren, die Kaltkathoden-Feldemission verwendeten. Sogar ihre Dioden, sogar ihre weißen Quarzglas-Solarmodule, Hunderttausende von Natrium-Fotoröhren in flachen Anordnungen, die Strom aus dem UV-Teil des Sonnenspektrums erzeugen. Nirgendwo Silizium, nur Siliziumdioxid.

Oder stellen Sie sich stattdessen alles mit 50 kV vor. Sie hatten nie Batterien entdeckt, also verwendeten sie für alles Hochspannung-Niedrigstrom; Generatoren basierend auf wirbelnden oder vibrierenden Kondensatorplatten. Es ist das, was wir verächtlich als schwache, unbrauchbare „statische Elektrizität“ abtun. Für sie ist 1000 Megaohm ein fairer Leiter und 1 Megaohm ist ein absoluter Mangel.

Oder was wäre, wenn unsere eigene seltene Verwendung von Hochleistungs-Ultraschall und Quarzfaser-Akustikwellenleitern ihre Hauptwahl für Elektronik wäre? Akustische Festkörperschaltung, "Sound-Transistoren?" Wie würde das Zeug aussehen, wenn es in Leiterplatten und ICs umgewandelt würde?

HG Wells postulierte für „Krieg der Welten“ eine Marszivilisation, die das Rad nie erfunden hat, aber weiter fortgeschritten war als die Erde. Nicht lächerlich, denn als die Spanier einmarschierten, war die Maya-Zivilisation in Bezug auf Regierung und Organisation ähnlich weit fortgeschritten, hatte aber das Rad noch nicht erfunden. Nun, das hatten sie, da sie Spielzeug auf Rädern hatten. (Ich kann mir vorstellen, dass ein Maya-Ingenieur über das Konzept angewidert ist, Babyrasseln und Windeln und lächerliches Kinderspielzeug zu verwenden, um ernsthafte militärische Hardware zu konstruieren, geschweige denn, um eine mächtige Zivilisation zu führen.)

Und was wäre, wenn die Außerirdischen darüber stolpern würden, nennen wir es das "R-Gerät", aber wir würden es nie selbst finden. Es war eine physikalische Erfindung, die es mit Feuer, Metallwerkzeugen oder dem Rad aufnehmen konnte, und sie hatten es, aber wir nicht. Nun, wir hatten es tatsächlich, aber es geschah 1880 und wurde verspottet und nie für irgendetwas verwendet und ist immer noch in alten Berichten begraben. Keine Frage von „fortgeschritten“, eher eine Frage des Spottniveaus in ihren Wissenschafts-/Ingenieurgemeinschaften. Alles in ihrer Elektronik basierte auf R-Geräten und war für uns völlig unkenntlich, wie eine Vakuumröhren-Zivilisation, die auf Transistoren trifft.

Heh, der Transistor selbst wäre auf diese Weise fast verloren gegangen. 1923 erfunden, prof. Lilienfeld baute sogar ein Transistorradio und brachte es zu den Herstellern. Er stieß auf eine Mauer des universellen feindlichen Unglaubens und gab schließlich auf und zog sich in die Karibik zurück (auf sein Geld von der Erfindung des Elektrolytkondensators). Sein war sein auf Glas abgeschiedener Dünnschicht-MOSFET. Es geriet in Vergessenheit, und erst Jahrzehnte später entdeckten Bell Labs seine Patente wieder. Sie konnten nicht an FETs arbeiten, da sie es für wertlos hielten (abgelaufene Patente, keine Möglichkeit, Profit zu machen). Fast zufällig entdeckten sie den BJT-Transistor, der vollständig patentierbar war, und so drehte die Tech-Welt durch. Und zusammen mit ihrem ersten veröffentlichten Artikel über ihre "Crystal Triode" veröffentlichten sie einen weiteren Artikel über Lilienfelds Mosfet, versteckten aber jegliche Bezugnahme auf den Erfinder und logen dann, behauptete, dass sein Transistor nicht funktionierte. Spätere Studenten bauten es und stellten fest, dass es gut funktionierte. (Wissenschaftler, die Quellenangaben in Forschungsarbeiten verschweigen? Offensichtlich gelogen? Heh, Bell Labs war ein Unternehmen, kein Wissenschaftslabor, das vergessen die Leute immer.) Nur zwei Jahrzehnte später begann irgendjemand wieder ernsthaft mit FETs zu arbeiten ... vierzig Jahre später Der ursprüngliche Erfinder hatte die Tatsache entdeckt, dass null Hersteller Interesse an elektronischen Miniaturgeräten im Taschenformat hatten. Kein Geld drin! Wie können sie 1928 ein Transistorradio ignorieren? Einfach. "(höhnisches Lachen) Wenn das wichtig wäre, wüssten Wissenschaftler schon davon, und ANDERE Hersteller wären bereits darauf aufgesprungen." (Wissenschaftler, die Quellenangaben in Forschungsarbeiten verschweigen? Offensichtlich gelogen? Heh, Bell Labs war ein Unternehmen, kein Wissenschaftslabor, das vergessen die Leute immer.) Nur zwei Jahrzehnte später begann irgendjemand wieder ernsthaft mit FETs zu arbeiten ... vierzig Jahre später Der ursprüngliche Erfinder hatte die Tatsache entdeckt, dass null Hersteller Interesse an elektronischen Miniaturgeräten im Taschenformat hatten. Kein Geld drin! Wie können sie 1928 ein Transistorradio ignorieren? Einfach. "(höhnisches Lachen) Wenn das wichtig wäre, wüssten Wissenschaftler schon davon, und ANDERE Hersteller wären bereits darauf aufgesprungen." (Wissenschaftler, die Quellenangaben in Forschungsarbeiten verschweigen? Offensichtlich gelogen? Heh, Bell Labs war ein Unternehmen, kein Wissenschaftslabor, das vergessen die Leute immer.) Nur zwei Jahrzehnte später begann irgendjemand wieder ernsthaft mit FETs zu arbeiten ... vierzig Jahre später Der ursprüngliche Erfinder hatte die Tatsache entdeckt, dass null Hersteller Interesse an elektronischen Miniaturgeräten im Taschenformat hatten. Kein Geld drin! Wie können sie 1928 ein Transistorradio ignorieren? Einfach. "(höhnisches Lachen) Wenn das wichtig wäre, wüssten Wissenschaftler schon davon, und ANDERE Hersteller wären bereits darauf aufgesprungen." vierzig Jahre, nachdem der ursprüngliche Erfinder die Tatsache entdeckt hatte, dass null Hersteller irgendein Interesse an elektronischen Miniaturgeräten im Taschenformat hatten. Kein Geld drin! Wie können sie 1928 ein Transistorradio ignorieren? Einfach. "(höhnisches Lachen) Wenn das wichtig wäre, wüssten Wissenschaftler schon davon, und ANDERE Hersteller wären bereits darauf aufgesprungen." vierzig Jahre, nachdem der ursprüngliche Erfinder die Tatsache entdeckt hatte, dass null Hersteller irgendein Interesse an elektronischen Miniaturgeräten im Taschenformat hatten. Kein Geld drin! Wie können sie 1928 ein Transistorradio ignorieren? Einfach. "(höhnisches Lachen) Wenn das wichtig wäre, wüssten Wissenschaftler schon davon, und ANDERE Hersteller wären bereits darauf aufgesprungen."

Stellen Sie sich all die nützlichen Komponenten vor, die es nicht geschafft haben, die menschliche Hürde des Unglaubens zu überwinden, während die Außerirdischen sie willkommen geheißen und breit genutzt haben. Vielleicht gibt es ein oder zwei Beispiele. Oder es könnten Hunderte sein.

Dreigroschenoper: Die wir sehen, sind im Tageslicht. Diejenigen in der Dunkelheit werden nicht gesehen.

In der Evolution gibt es einen Begriff dafür, wenn zwei unterschiedliche Arten den gleichen Phänotyp haben, aber diesen Zustand durch unterschiedliche Evolutionspfade erreicht haben. Ich glaube, diese Idee trifft hier zu.

Zum Beispiel begannen Transistoren als riesige Stücke zufälligen Mülls und wurden dann immer besser und besser . Die Forderungen nach kleineren, schnelleren, leichteren und billigeren (FLC) würden sich auch in der außerirdischen Wirtschaft durchsetzen. Jede Änderung am Transistor erfolgte durch Innovationen, die darauf abzielten, das FLC-Mandat besser zu erfüllen (und größere Gewinne zu erzielen). Unsere Versionen der Komponenten sind so, wie sie sind, weil wir andere Formfaktoren/Konfigurationen/Standards ausprobiert haben und diese nicht so gut funktionierten oder durch etwas Besseres ersetzt wurden. (Dieses Argument impliziert das reine Überleben des Stärksten, aber die Realität ist nicht so. Der First-Mover-Vorteil hat ebenfalls einen enormen Einfluss.)

Implementierungsdetails wie einige Teile des Formfaktors für eine Komponente wären anders, weil ein Außerirdischer sie entworfen hat. Ebenso können die Standardspannungen/-ströme in der Elektronik unterschiedlich sein, da eine andere Gruppe von Personen während der Diskussionen im Normungsgremium (AISO - Alien International Standards Organization) Beiträge geleistet hat. Vielleicht wäre die Hochspannung 6 Volt statt unserer 5 Volt.

Es gibt alternative Möglichkeiten, Elektronik zu bauen. Beispielsweise kann ein Verstärker nicht nur aus Vakuumröhren, Bipolartransistoren oder Feldeffekttransistoren aufgebaut sein. Ein Außerirdischer kann sich dafür entscheiden, einen Verstärker aus Gunn-Dioden , Transformatoren , Tunneldioden oder optischen zu bauen , und das wird funktionieren. Diese alternativen Lösungen sind für menschliche Ingenieure bekannt. Sie sind nicht so effizient wie weit verbreitete Lösungen, aber auf einem fremden Planeten kann dies anders sein.

Daher kann das Verständnis der außerirdischen Elektronik ein sehr breites Fachwissen erfordern, das die Anwendung von Wissen erfordert, das verfügbar, aber nicht weit verbreitet ist.

Heh, * ich * könnte es herausfinden, da das meine tägliche Arbeit ist. Entschlüsselung von Alien-Technologie (alte Forschungsinstrumente aus den 1970er Jahren), bei der keine Dokumente existieren und die Besitzer keine Ahnung haben, was sich in der Kiste befindet.

Ich "schummele", da ich weiß, was die Box insgesamt tun soll, aber die (nicht elektronischen) Details sind manchmal bizarr, und oft muss ich sie von Grund auf neu herausfinden. Jüngstes Beispiel, kleine weiße 2-mm-Keramikpfannkuchenformen, die in Hochleistungs-HF verwendet werden. Offener Kreislauf. Nicht Kondensatoren. Sie entpuppen sich als Edelgasentladungselemente, die wahrscheinlich als Überspannungsschutz an Steckverbindern in lauten Industrieumgebungen verwendet werden, aber hier durch Spannungsimpulse im Submikrosekundenbereich ausgelöst werden, um ein Viertelwellen-Stub-Leiterplattenmuster mit wenigen Nanosekunden kurzzuschließen Anstiegszeit. Sehr coole Idee, schnelle VHF-Impulse auf 100-Watt-Pegel zu formen. Oder letzte Woche: Warum sollte irgendjemand fünfzig Watt von 27 MHz in ein Stück Glas pumpen? Diesen Trick hatte ich schon einmal gesehen, damals, als Laserdrucker die Größe eines Kühlschranks auf der Seite hatten. Oder subtiler: kleine weiße isolierte Drähte ...

Schon mal Supraleiter-Magnetteile gesehen, bei denen Kupfer als isolierende Träger verwendet wird?

:)

Ich denke, deine Intuition ist richtig. Meistens ist die Elektronik auf Funktion ausgelegt, nicht um hübsch auszusehen. Die Außerirdischen verwenden möglicherweise unterschiedliche Maße, Einheiten und Zeichen. Sie mögen unterschiedliche elektrische Standards haben (also wäre ein USB-Stecker zum Beispiel völlig anders), aber die Kernkomponenten selbst, wenn Sie direkt zu Transistoren, Kondensatoren und Drähten kommen, wären alle sehr erkennbar.

Aufgrund der unterschiedlichen Einheiten und Schnittstellen wäre die gemeinsame Verwendung von Erde und außerirdischer Elektronik schwierig, aber dennoch wäre es möglich.

Wenn wir auf außerirdische Technologie stoßen würden, selbst wenn die Außerirdischen nur ein ähnliches Technologieniveau wie wir erreicht hätten (weltweites Kommunikations- und Transportnetz mit begrenzter Raumfahrt), könnten mehrere Faktoren es schwierig machen, ihre Technologie zu verstehen.

Außerirdische Technologie ist möglicherweise nicht linear

Menschen denken sehr linear. Unsere Schaltkreise enthalten Komponenten, die über lineare Pfade (Drähte) mit anderen Komponenten verbunden sind. Außerdem werden einzelne Komponenten in logische und funktionale Einheiten getrennt. Aliens können Schaltungen bauen, die unterschiedliche Bereiche von sich vermischendem Widerstand, Kapazität und Schalten verwenden. Elektrizität kann um das Brett wirbeln, anstatt durch getrennte Wege zu gehen. Diese Art von Schaltung wäre für uns sehr schwer zu verstehen.

Alien-Technologie kann Elemente der Schwerkraft, Nuklearkräfte usw. beinhalten

Unsere Elektrotechnik beinhaltet einige Elemente von Licht und Magnetismus. Außerirdische Technologie kann mehr beinhalten. Wenn wir auf eine Schaltung stoßen würden, die auf irgendeine Weise modulierte Schwerkraft nutzt, wäre es für uns sehr schwierig, das herauszufinden. Zunächst müssten wir vollständig verstehen, wie alle Schaltungskomponenten (oder Bereiche) Daten und/oder Energie übertragen. Dann können wir vielleicht die Schaltung als Ganzes verstehen.

Außerirdische Technologie kann multidimensional sein

Unsere Schaltkreise nehmen drei Dimensionen ein, und viele unserer Schaltkreise können auf zwei Dimensionen reduziert werden. Wenn ein Außerirdischer mehr (oder andere) Dimensionen besetzen würde, wäre es für uns praktisch unmöglich, seine Schaltkreise herauszufinden (oder sogar vollständig zu beobachten). Wir könnten sie nur theoretisch mit Hilfe der Designer verstehen. Wir würden auch Schwierigkeiten haben, unseren außerirdischen Schaltkreis herauszufinden, wenn sich der Schaltkreis anders durch die Zeit bewegen würde.

Elektrizität kann sich auf ihrem Planeten anders verhalten

Es ist sehr wahrscheinlich, dass Elektrizität auf einem fremden Planeten anders fließt. Sie können stärkere, schwächere oder mehrere Magnetpole auf ihrem Planeten haben. Die Strahlung ihrer Sonne kann auch elektrische Signale stören. In diesem Fall hätten wir eine sehr schwierige Zeit, ihre Schaltkreise herauszufinden, wenn die Schaltkreise auf der Erde erscheinen würden. Wir würden wahrscheinlich auch keine Hilfe von den Aliens bekommen. Sie hätten wahrscheinlich keine Ahnung, warum ihre Schaltkreise aufhörten zu funktionieren, sobald sie auf der Erde ankamen.

Eine Möglichkeit für unseren Helden, die grundlegendsten Komponenten zu identifizieren, wäre ihre bloße Anzahl. Es gibt diese RIESIGEN Regale mit Kisten, wobei jede Kiste eine große Anzahl identischer Komponenten enthält.

Ein Rack: Widerstände. Zweites Rack: Kondensatoren. Drittens: Induktoren.

Das Multimeter kann aussortieren, was was ist.

Es gibt zwei Gründe, warum diese Komponenten so verbreitet sind: Sie sind nützlich und sie sind einfach herzustellen (und daher billig). Das sollte universell sein.

(Der Memristor, über den andere Antworten gesprochen haben, ist nicht einfach herzustellen.)

Darüber hinaus wird es sehr schnell schwierig. Sie werden wahrscheinlich eine große Anzahl verschiedener Komponenten verschiedener Typen finden. Es gibt viele, viele verschiedene Dinge, die das sein könnten, und es würde viel Zeit und Mühe kosten, dies zu klären. Und es werden Fehler gemacht.

Wenn der Ingenieur auf einige bereits zusammengebaute Schaltungen stößt, hilft dies. Das Identifizieren einiger Komponenten identifiziert die Schaltung, und das identifiziert die verbleibenden Komponenten. ...kann sein.

Dies gilt jedoch nur, wenn sie aus den gleichen Komponenten wie im Labor von Hand zusammengebaut werden. Fabrikmontiertes Zeug wäre unmöglich.