재료 / 물질의 복잡성을 측정하는 방법?
나는 사람이 물질 / 물질을 이해하여 주변의 위치를 파악하고 결국 다른 방식으로 조작 할 수있는 마법 시스템을 만들려고합니다.
나는 다음과 같이 시도했다.
사람은 외계인 이식 장치를 사용하여 금의 특성을 스캔하므로 제한된 환경에서 금을 찾을 수 있도록 신호를 보낼 수 있습니다. 이 장치는 두 번째 뇌와 같은 소유자의 생물학적 에너지를 사용하지만 작동 할 때만 에너지를 소비하고 작업에 따라 그 양을 소비합니다.
사용자가 순금에 접근 할 수 있다면 그것은 하나의 요소이기 때문에 더 쉽습니다. 그러나 순금은 나오기가 어렵 기 때문에 합금 (금 +은 + 구리 + 아연) 인 금반지를 사용하여 작업을 훨씬 더 많은 에너지를 소비합니다.
이 예에서는 쉽지만 사람의 머리카락 스캔을 실크와 어떻게 비교할 수 있습니까? 아니면 두 가지 유형의 탄소 기반 재료, 석탄 대 다이아몬드?
분자를 비교하는 쉬운 방법이있어 온라인에서 찾아보고 에너지 척도를 쉽게 만들 수 있습니까?
왜냐하면 내가 이해하는 것처럼 중요한 것은 분자의 크기뿐만 아니라 관련된 요소의 유형, 서로 결합하는 방식 및 형성하는 구조입니다.
답변
이를 수행하는 한 가지 방법은 분자의 원자 수로 복잡성을 평가하는 것입니다. 그렇게하면 금이 쉽고 물이 조금 더 단단해지며 인간의 살과 같이 수많은 접힌 단백질로 가득 찬 것은 거의 불가능에 가깝습니다.
제가 방금 제안한 한 가지 문제는 모든 것이 분자로 깔끔하게 분해되는 것은 아니라는 것입니다. 합금과 염은 다른 시스템이 필요할 수 있습니다. 그러나 빠른 근사치를 위해서는 분자 당 원자 수가 좋을 수 있습니다.
채권의 수 / 유형은 약간 다른 접근 방식 일 수 있습니다. 물과 같은 것이 (두 개의 단일 결합) 이산화탄소 (두 개의 이중 결합)보다 쉬울 수 있습니다. 다시 한 번, 이것은 큰 분자에 불이익을주고 염과 합금으로 분해됩니다.
중간 지대는 결합 에너지 일 수 있습니다. 각 유대는 그것을 끊는 데 필요한 주어진 에너지를 가지고 있으며 유대에 따라 다릅니다. (이러한 에너지는 Google에 문의하여 쉽게 사용할 수 있습니다.) 분자의 결합 에너지를 합산하여 분자 복잡성을 평가하면 분자가 커짐에 따라 결합 유형 간의 차이를 허용하면서 어려움이 증가합니다. 소금의 경우 기본 단위를 사용할 수 있고 합금의 경우 ... 뭔가 생각할 수 있다고 확신합니다.
이것은 정말 멋진 아이디어입니다, btw!
요소의 수는 최선의 방법 일 수 있습니다. 단백질 덩어리는 실제로 동일한 요소의 무작위 더미보다 훨씬 복잡하지 않습니다. 원시 데이터 측면에서 우리는 요소의 무작위 배열이 유용하지 않습니다. 흑연 덩어리와 같은 질량의 다이아몬드 덩어리는 똑같이 복잡하거나 상당히 가깝습니다. 다이아몬드는 더 많은 결합을 가지고 있기 때문에 더 많은 에너지를 포함 할 수 있지만 원시 정보 측면에서는 둘 다 같은 양의 정보를 포함합니다. 원자, 전자 껍질이 다른 패턴으로 나타납니다. 강철과 같은 것은 철과 탄소 원자를 가지고 있습니다. 재료의 순서에 따라 요소를 포함 할 수도 있습니다. 금 덩어리는 본질적으로 무작위 일 수있는 반면 강철은 단순한 결정질이긴하지만 분자 패턴을 가져야합니다. 단백질과 같은 것은 더 복잡한 패턴을 가지고 있거나 더 정확하게 패턴의 패턴을 가지고 있으며 살아있는 것은 패턴 내부의 패턴, 요법 등의 내부에 훨씬 더 복잡한 패턴을 가지고 있습니다.
고등학교 화학에서 간단한 분류를 사용하여 재료 순서를 단축 할 수 있습니다. 완벽하지는 않지만 화학에 관한 논문이 아닌 이야기를 쓰고 있습니다.
오른쪽으로 복잡성이 증가함에 따라 끔찍하게 복잡한 생물에 대한 범주를 하나 더 추가 할 수 있습니다.
조금 더 깊이 들어가고 싶다면 temprature를 사용할 수도 있습니다. 재료가 차가울수록 더 정렬됩니다.
정보 내용
원하는 측정 항목이 실제로 정보 콘텐츠 인 것 같습니다.
"물건의 구조를 이해해야하는 마법"이 무작위로 배열 된 원자 더미의 정확한 구조에 대해 신경을 쓸 필요가없는 것을 구별하는 이유가 명확하지 않기 때문에 약간의 손 흔들기가 필요할 수 있습니다 (예 : 정보 함량이 극히 낮은 순수한 H₂O 버킷) vs. 훨씬 더 높은 정보 함량 (즉, 모양을 정확하게 설명하기 위해)을 가지고 있다고 주장 할 수있는 눈송이. 그러나 당신은 "순수한"요소는 쉬울 것이라고 말 했으므로 아마도 이것이 당신이 원하는 것입니다.
이러한 의미에서 순수한 H₂O 버킷에 대한 모든 것을 정확하게 지정하는 것은 쉽습니다. 예, 모든 단일 분자는 고유 한 위치와 속도를 갖지만 (하이젠 버그 덕분에 둘 다 알 수는 없습니다) 이러한 속성은 무작위입니다. 의미가 없습니다. 그들은 정보 가 아닙니다 .
이 측정 기준으로 잘라낸 에메랄드 나 다이 캐스트 렌치와 같은 것은 매우 쉽습니다. 원자의 기본 구조와 상대적 비율을 이해하고 모양에 대한 대략적인 아이디어 만 있으면됩니다. 매우 단순한 집적 회로는 매우 어려울 수 있지만 현대 CPU 또는 살아있는 세포와 같은 정말 복잡한 것은 적어도 인간에 대해 이야기한다면 가능성을 넘어 설 것입니다. (바이러스 나 DNA 가닥을 만들 수도 있지만 DNA는 살아있는 유기체로 들어가는 실제 정보 의 표면을 간신히 긁어 내고 있습니다 . DNA는 생명체에 대한 스테인리스 스틸의 제조법이 현대적인 고층 건물에 있습니다.)
Star Trek 리플리케이터는 때로 거의 같은 이유로 이런 방식으로 작동한다고합니다. "스테이크"또는 심지어 죽은 스티어를 위해 통과 할 수있는 것을 만들기 위해 단백질과 화학 물질의 무작위 배열을 설명하는 데 필요한 정보의 양과 살아있는 스티어 를 만드는 데 필요한 정보의 양에는 큰 차이가 있습니다 . 덧붙여서 이것은 흥미로운 주름을 암시합니다. "원본 자료"를 망가 뜨리는 것에 신경 쓰지 않으면 마법이 더 쉬울 수 있습니다.
(BTW, 특정 제목을 직접 기억할 수는 없지만이 주제에 대한 책을 읽었습니다.)
질문에보다 직접적으로 대답하기 위해 물질의 복잡성은 설명이 얼마나 쉬운 지에 비례합니다. 따라서해야 할 일은 자신의 설명과 일치하는 것을 "동일한 것"이라고 생각하는 방식으로 어떤 것을 설명하는 것이 얼마나 어려운지 스스로에게 물어 보는 것입니다. 이것이 "물통"과 같은 것이 쉬운 이유입니다. 어떤 배열에서든 H₂O 분자 다발 은 여전히 "물"입니다. 볼 베어링과 같은 것의 경우, 그것이 구체라는 것을 알아야합니다. 그것은 특정한 결정 구조를 가지고있을 수 있습니다. 그것은 철, 탄소 등의 비율을 가지고 있지만 탄소의 정확한 위치를 가지고 있습니다. 원자는 중요하지 않습니다. 단백질과 같은 것, 음, 그것은 완전히 다른 물고기 주전자입니다. 그리고 물고기와 같은 것은 잊어 버리십시오. 위에서 언급했듯이, 끝났을 때 (죽은) 물고기와 비슷한 것을 가질 수있을만큼 충분히 머리를 감쌀 수 있습니다. OTOH, 당신 은 유기체의 모든 DNA를 다른 배열로 바꾸는 것과 같은 일을 할 수있을 것입니다. (결국 우리는 완전히 서열화 된 DNA의 예를 가지고 있습니다), 이것이 사용 되는 것은 완전히 다른 문제입니다.