Innhold
Jeg har et spørsmål: Hva har en katt, en ape, en bølge, en brit, en østerriksk og teoretisk fysikk til felles? Hvis du sa "kvantemekanikk" så ville du være helt riktig. Hvis du ikke sa kvantefysikk, vil jeg forklare det i denne ukens Sciencing the Shit Out of Videospillartikkelen.
I dag dekker vi et spill som tok meg en stund for virkelig å hoppe inn, selv om jeg egentlig ikke er sikker på hvorfor. Selvfølgelig snakker jeg om Watch.
Overraskende nok, kinematikken til spillet, som for det meste handler om å skyte det andre laget til de dør, er faktisk dype, meningsfylte og har morsomme backstories for sine figurer. Kanskje det er en av grunnene til at Watch har slått et akkord med så mange mennesker. Tegnene er lagdelt. Den første av disse filmene som virkelig fikk øye på meg, var ikke den ene i museet, men heller kampen mellom Widowmaker og Tracer.
Climaxen i kampen kommer når Widowmaker brenner en kule mot Tracer at hun ikke kunne naturligvis smette unna, så hun blinket ut av veien. Og kulen slo Widowmakers faktiske mål, Tekhartha Mondatta. I selve spillet kan Tracer bruke denne blinkingsevnen hvert tredje sekund, forutsatt at hun har ansvaret for å gjøre det. Men det virkelige spørsmålet er ikke hvor ofte kan hun gjøre det; Det er hvordan det fungerer i utgangspunktet. Jeg postulerer at det ikke fungerer som du tror det gjør. I dag vil jeg fortelle deg den virkelige måten at Tracer's evner fungerer når vi vitenskapen drar ut av Watch!
Fan art av Will Murai
Kvantum tunneling
For å virkelig diskutere dette, må vi definere noen ting og litt kvantemekanikk som bare kan gjøre hodet ditt i spinn. Men siden vi har et intelligent publikum her, vil jeg gi noen av de grunnleggende detaljene, så ha lenker til andre steder hvis du vil lære mer om kvantemekanikken som jeg nevner i denne artikkelen.
I dag skal jeg bruke tre termer som du bør gjøre deg kjent med hvis du virkelig ønsker å forstå hvordan det fungerer: Planck Constant, Usikkerhetsprinsippet og DeBrogilie-bølgelengden. Imidlertid er det ett element som jeg vil diskutere i lengden, og det er kvante tunneling.
Kanskje på et senere tidspunkt kan jeg komme inn i prinsippene bak deBrogilie bølgelengden, men den generelle ideen er at når vi kommer til et visst nivå av minutia at den faktiske plasseringen av et objekt er mindre av et fast sted og mer av en bølge av sannsynlige steder. Faktisk er det en tydelig sannsynlighet for at vi ikke sitter på stedet vi tror vi er. Vi kan faktisk være på månen eller kanskje den andre siden av verden, men deBrogile-bølgelengden definerer den rimelige sannsynligheten for plasseringen av et objekt. Så sjansene for at vi faktisk er på den andre siden av verden eller sitter på månen er svært lite sannsynlig.
På kjernefysisk nivå binder den sterke kjernefysiske kraft sannsynligheten for at partikkelens plassering ligger innenfor atomkernen. Det binder imidlertid ikke sannsynligheten 100%. Det er en mulighet for at partikkelen kan være på den andre siden av den sterke atomkraft. Det er det vi kaller kvantum tunneling.
Double Slit Experiment
La meg gi deg et annet eksempel som ikke krever så mye teoretisk tenkning: København Tolkning og Double Slit Experiment.
Hvis du skulle bob et objekt opp og ned i et basseng med vann, gjør det bølger som sprer seg ut fra objektet. Hvis du skulle legge en barriere i vannet, ville bølgene hoppe tilbake på seg selv. Men hvis du skulle kutte to spalter i barrieren, ville den igjen splitte bølgen, og et mønster av vekslende strømmer ville dukke opp, noen deler kansellerer hverandre og andre deler blir forstørrede. Dette viser et mønster av to bølger som befinner seg i fase og ut av fase med hverandre. Denne typen mønster kan også gjøres med lys. Faktisk gjorde en av mine favoritt YouTube-kanaler akkurat det: Veritasium.
Denne videoen viser også at selv om du reduserer antall fotoner som rammer barrieren til bare en gang, kommer det samme mønsteret til slutt. Det betyr at et objekt på kvante nivå er både en gjenstand og en bølge samtidig, og det vil følge det samme mønsteret av sannsynlighet uavhengig av forstyrrelser.
Tanken er at en foton er på flere steder samtidig. Så når vi ser på fotonet, kollapser vi sin bølgefunksjon, og det ser ut som et sannsynlig sted, som Schrodings katt som jeg snakket om i forrige uke.
Hva om det var et eksperiment, si med en jagerfly som hadde en evne til å utvide sin deBrogilie-bølgelengde og faktisk bevege seg gjennom sannsynligheten. La oss kalle denne jet Slipstream og dens Pilot Tracer. Og hvis det under en freakulykke var egenskapene til jetflyet på en eller annen måte gitt til sin pilot, så ville det være mulig for piloten å også teleportere. Det kan imidlertid være vanskelig for piloten å opprettholde sin posisjon i tidsrom på grunn av sin meget brede deBrogilie-bølgelengde.
Sannsynligheten for at Tracer er i flere steder på tvers av tidsrom, øker kraftigere jo lengre deBrogilie-bølgelengden befinner seg fra Planckkonstanten. Kanskje den kroniske akseleratoren som Winston apen laget for Tracer, faktisk ikke binder henne i tide, men snarere reduserer hun deBrogilie-bølgelengden til under Planck-konstanten, og gjør henne dermed synlig for verden rundt henne.
Den kroniske akseleratoren kan også brukes til å øke Tracers deBrogilie bølgelengde også, slik at hun er i stand til å kvante tunnel til en annen posisjon i mellomrom, si opptil syv meter fra sin nåværende plassering eller hennes stilling i virkeligheten for tre sekunder siden.
Det er slik jeg skiter ut av Tracer. Men som all vitenskap er det ikke sant vitenskap før det er bevist feil. Hvordan ville du forklare Tracer's evner? Gi meg beskjed i kommentarene, og jeg vil se deg neste uke.