《传送门》游戏中的物理悖论:速度之谜

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在《传送门》这款科幻游戏中,一个独特的设备能够创建连接两个地方的传送门。物体或者玩家自己可以几乎瞬间从一个传送门的这一端传送到另一端。有趣的是,如果传送门的方向不同,物体将会以新的方向飞出,但速度保持不变。然而,当传送门的一端移动时,这个看似简单的规则却引出了一个令人困惑的悖论。

传送门的速度谜题

假设有一个静止的物体进入一个移动的传送门,那么它会以何种速度从另一端出现?它会因为之前没有速度而静止地弹出,还是因为橙色传送门快速向下移动,使得立方体从蓝色传送门中以相应的相对速度射出?这个问题在网上引发了激烈的讨论,因为两种情况都有合理的论据支持。

物理法则下的传送门

如果我们假设传送门存在,并遵循物理法则,那么问题的关键在于:如果物体必须以相同的速度进入和离开传送门,那么这个速度是相对于什么来衡量的?在我们的宇宙中,没有绝对参考系来单独测量速度和速度——速度只能相对于另一个物体来确定。

四种可能的选项

我们有几种选择:物体在通过传送门时保持相对于环境的相同速度(选项A),或者保持相对于传送门平均位置的相同速度(实际上与选项A相同),或者物体进入传送门时的速度与离开传送门时的速度相同(选项B),或者物体进入和离开时相对于未使用的传送门端保持恒定速度(这是一个合理的可能性,尽管有点奇怪)。

游戏中的实现与物理自然性

在游戏中,传送门几乎从不相对于环境移动,因此所有这些选项都与游戏中的情况相符。我个人认为,最符合物理自然性的选项是B,其中速度是相对于传送门的各个端局部测量的,因此立方体将从蓝色传送门射出。

如果传送门是弯曲时空的虫洞,或者是一种扫描进入端的物质并在另一端重建它的传送装置,就像3D打印机一样,我们可能会预期这种行为。

选项A的挑战

有人可能会认为选项A(物体保持相对于环境的相同速度)是不可能的,因为一个静止的物体如何能够从一个静止的传送门中静止地出现?如果物体不是同时进入和离开,那么物体的中间部分将暂时消失或被复制。如果物体在相同的时间内进入和离开,那么一个被移动传送门包裹一秒的一米立方体必须在一秒内从蓝色传送门中出现,这意味着它以每秒一米的速度移动。

然而,选项A之所以可能,是因为立方体并不是一次性进入橙色传送门——它是逐渐进入的。如果这些片段从蓝色传送门中以静止状态出现,它们将恰好出现在传送门的平面内,并相互堆积,将立方体压扁成平板!

游戏中的实现

我怀疑选项A实际上是游戏中的传送门编程方式,因为相对于特定对象,测量速度相对于全局环境通常更容易编程。而且,那些在游戏引擎内进行实验以观察会发生什么的人发现,游戏出现了故障,不允许固体物体通过向它们移动的传送门。

一个新的谜题

但是,这没关系!对我来说,传送门悖论并不是真正的悖论——答案取决于传送门本身的工作方式,既然它们是虚构的,这就取决于你自己的决定。你认为会发生什么,更多地反映了你的思维方式,你是更像程序员还是更像物理学家?

最后,我想留给你一个新的传送门谜题:如果橙色传送门在地面上水平移动,而你将立方体通过它丢下,那么立方体是直接从蓝色传送门中向上射出,弹回橙色传送门,还是以一定角度从蓝色传送门射出?

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