Replicator

[Lorien]

Jag har tänkt på en sak och undrar huruvida en replicator tillgodoser människors dagliga behov av vitaminer och mineraler etc. En replicators uppgift är att skapa mat från ingenstans och det sparar mycket plats på federations skeppen.

Vad tror ni ?

Finns det någon konkret svar på den frågan som inte är för spekulativ?

<_<

Edited February 17, 2009 by Lorien

[Supreme Commander JAF]

Det korta svaret på den frågan måste ju vara Ja. Eftersom ingen i star trek verkar lida av någon brist sjukdom så får man väl anta att den klarar den uppgiften.

Och en rättelse: Replikatorerna skapar inte mat av ingenting. De omvandlar den biomassa som lagras i tankar ombord på rymdskeppen. Vad denna biomassa skapas av? Gissa två gånger... (Detta enligt tng techical manual). J.

[Lorien]

Men här står det ingenting om biomassa, utan att allting skapas på molekylärnivå av materia som finns överallt i universum. Där hittar man även svaret på min fråga:

A replicator works by rearranging subatomic particles, which are abundant everywhere in the universe, to form molecules and arrange those molecules to form the object. For example, to create a pork chop, the replicator would first form atoms of carbon, hydrogen, nitrogen, etc., then arrange them into amino acids, proteins, and cells, and put it all together into the form of a pork chop.:

This process requires the destructive conversion of bulk matter into energy and its subsequent reformation into a pre-scanned matter pattern. In principle, this is similar to the transporter, but on a smaller scale. However, unlike transporters, which duplicate matter at the quantum level, replicators must be capable of a large number of different materials on demand. If patterns were to be stored at the quantum level, an impossible amount of data storage (or a set of original copies of the materials) would be required. To resolve this, patterns are stored in memory at the molecular level.

The drawback of doing so is that it is impossible to replicate objects with complicated quantum structures, such as living beings, dilithium, or latinum. (However, in the TNG episode "Allegiance", the aliens used their replicators to create a Picard imposter.) Additionally, read/write errors cause a number of single-bit errors to occur in replicated materials. Though usually undetectable to human senses, computer scanning can be used to reveal these discrepancies, and they may explain the frequent complaint (by some gourmets and connoisseurs) that replicated food and beverages suffer from substandard taste. These errors also may cause a nontoxic material to become toxic when replicated.

Edited February 17, 2009 by Lorien

[Supreme Commander JAF]

Visst. Men i tng manual står det (om jag minns rätt) att det kostar enorma mängder energi att omvandla materia från scratch. Så för att minska den energiåtgången föredrar man att förvandla biomassa som lagras i tankar ombord på skeppen istället. J.

[crazy_voyager]

Det är ju teoretiskt möjligt att omvandla energi till materia enligt formeln E=mc^2

Problemet är ju dock att precis som supreme commander säger krävs oerhörda mängder energi. T.ex. hade ett kilo kött krävt 89875517873681764 Joule vilket är helt vansinniga mängder energi. Detta gör att teorin med biomassa är betydligt mer hållbar, jag känner dock igen att replikatorerna skulle omvandla energi till materia. Vad som stämmer och inte kan jag dock inte svara på, men om replikatorerna fungerar genom energi-materia omvandling måste warp core vara en enormt effektiv energikälla

[Supreme Commander JAF]

Det är ju möjligt att man har utvecklat tekniken men jag tror ändå det är sunt att återanvända de mänskliga resterna och göra om dessa till mat i stället för att bara bränna dem eller slänga ut dem i rymden. J. ps och ja, warpcoren är en oerhört effektiv kraftkälla. kolla bara på wilka energimängder som krävs för att driva skeppet i warp! ds.

[Fmi]

Det är ju teoretiskt möjligt att omvandla energi till materia enligt formeln E=mc^2

Problemet är ju dock att precis som supreme commander säger krävs oerhörda mängder energi. T.ex. hade ett kilo kött krävt 89875517873681764 Joule vilket är helt vansinniga mängder energi. Detta gör att teorin med biomassa är betydligt mer hållbar, jag känner dock igen att replikatorerna skulle omvandla energi till materia. Vad som stämmer och inte kan jag dock inte svara på, men om replikatorerna fungerar genom energi-materia omvandling måste warp core vara en enormt effektiv energikälla

Skulle nog säga att det även vid gränsfallet 100% effektivitet skulle vara ett enormt slöseri att använda warp-core för att producera mat. Man kan ju t.ex. tänka sig en kompromiss mellan "lagra i biotank" och "producera direkt" genom att anta att warp-core används för att transformera biomassa till energi som sedan används till att producera ny biomassa i en replikator. Dock skulle det ändå vara ett enomrt slöseri eftersom man fortfarande skulle behöva använda 0.5*mc^2 J från antimateria för den ursprungliga annihileringen.

Dessutom tror jag att det ytterligare skulle bli en halvering av "användbar" massa i replikatorn eftersom hälften av den producerade massan skulle uppstå som antimateria.

På så sätt borde det oberoende av warpcore-effektiviteten ändå i slutändan bli ett enormt energislöseri.

Edit1: Bara för att sätta en siffra på hur fruktansvärt mycket energi som skulle krävas för att producera mat som väger ett kilo;

E = mc^2 = (3e8)^2

Energin som behövs för att gå upp 'h' meter i en trappa i normal jordtyngdacceleration är Epot = mgh

Det ger (3e8)^2 = mgh -> h = ((3e8)^2)/(mg). Om man tänker på en person som väger 50 kg motsvarar alltså energikravet för ett par potatisar en promenad uppför en trappa som är 1.83e14 m hög. Det är lika mycket som ~4 600 000 varv runt jorden . Tänk på det nästa gång du blir trött när du går uppför ett par våningar

Edited March 15, 2009 by Fmi

[Supreme Commander JAF]

Att återanvända biomassa som kommer ut den naturliga vägen och omvandla denna till mat är ju naturligt och förmodligen långt iffån lika energikrävande som att göra mat av ingenting.

Därmed inte sagt att warpcore inte skulle vara en otrolig kraftkälla. Fatta vilka enorma energier som behövs för att gå över ljusets hastighet. J.

[Fmi]

Att återanvända biomassa som kommer ut den naturliga vägen och omvandla denna till mat är ju naturligt och förmodligen långt iffån lika energikrävande som att göra mat av ingenting.

Helt klart. Ett sådant system är klart mycket mer troligt än att skapa materia direkt. I princip blir det ju som en mycket avancerad teknisk kompost

Därmed inte sagt att warpcore inte skulle vara en otrolig kraftkälla. Fatta vilka enorma energier som behövs för att gå över ljusets hastighet. J.

Warp-core är väl egentligen bara en "reaktionskammare" för just materia-antimateria-reaktioner, så egentligen är ju kraftkällan inget annat än helt vanlig materia (och antimateria).

Räknade lite för skojs skull på hur mycket materia det skulle krävas för att accelerera NX01 till maximal impulshastighet (som väl är 0.25c om jag inte missminner mig). Om man räknar med en massa på 80 000 000 kg, vilket är en siffra jag hittade någonstans, så krävs det ca 2 500 000 kg materia (icke-relativistiskt räknat, så det borde bli lite till egentligen). Är det jag som missuppfattat hur impulsedrive funkar, för det går tydligen åt ganska mycket bränsle?

Edited March 15, 2009 by Fmi

[Fleetadmiral]

Alla Federationens rymdskepp är ju utrustade med tröghetsdämpare, som motverkar skeppets naturliga tröghet. Om man kan minska trögheten minskar energibehovet drastiskt.

Så här skriver man t.ex. i publikationen "INERTIA REDUCTION BY CONDITIONING ELECTROMAGNETIC FIELDS" (AIAA; American Institute of Aeronautics and Astronautics):

The most desirable type of field interaction would, of course, be that which not only develops thrusting and braking force, but diminishes vehicle inertia — inertial resistance to its acceleration — as well. As an example, diminishment of vehicle inertia to almost zero would enable accomplishment of needed flight acceleration with extremely low levels of field propulsion or jet propulsion thrust. Such inertia reduction would also enable enormous vehicle acceleration or deceleration with only modest field or jet thrusting force and with only modest structural stresses.

[Fmi]

Alla Federationens rymdskepp är ju utrustade med tröghetsdämpare, som motverkar skeppets naturliga tröghet. Om man kan minska trögheten minskar energibehovet drastiskt.

Så här skriver man t.ex. i publikationen "INERTIA REDUCTION BY CONDITIONING ELECTROMAGNETIC FIELDS" (AIAA; American Institute of Aeronautics and Astronautics):

The most desirable type of field interaction would, of course, be that which not only develops thrusting and braking force, but diminishes vehicle inertia — inertial resistance to its acceleration — as well. As an example, diminishment of vehicle inertia to almost zero would enable accomplishment of needed flight acceleration with extremely low levels of field propulsion or jet propulsion thrust. Such inertia reduction would also enable enormous vehicle acceleration or deceleration with only modest field or jet thrusting force and with only modest structural stresses.

Ah, det var ett enkelt sätt att komma ifrån den problematiken