光速變慢,會影響計算機速率和網路帶寬嗎?
《三體》中有黑域概念,大概就是說創造一個環境,這個環境的特點就是光速慢,比如把光速降低到原來的萬分之一,來實現某些功能。請問,在這種環境下,比如宇宙速度變成了原來的萬分之一,那麼計算機運行速度和網路帶寬會變化嗎?如果會,是怎麼影響的呢?感謝每一位答主。
會。
光速變慢,會對電子設備中各種高速串列匯流排的最大傳輸速度產生致命性的影響。電信號在導線中傳輸的速度與光速相關,而且並沒有大多數人想像的那麼快。以FR4為例,電信號在其中帶狀線的傳輸速度大概是6inch/ns,約等於15cm/ns。假如我有一個1GHz的脈衝信號在這根15cm的帶狀線上傳輸,前一個脈衝剛剛被接收端收到,下一個脈衝就已經被發送端送到這根線上了。假如光速變得只有現在的一半,這種情況下脈衝信號只能跑500M了。同樣的道理在IC和各種電纜上也是成立的。不用假設三體這麼遠,光在光纖中就變慢了,速度只有真空中的三分之二,所以用光纖傳輸數據的延時比微波大,在對延遲比較敏感的場合,比如倫敦交易所和紐約交易所之間,會考慮微波傳輸和銅纜傳輸,而不是光纖。回到你問的問題上來,計算機的計算能力,與電子在電路上的傳輸延遲有關(信號傳遞的快慢),也與載流子的翻轉速度有關,二者都對數字電路運行的最高頻率有影響,就看你說的場景對電子行為有沒有影響,如果光在真空里也變慢了,那電子也會變慢;如果僅是如光纖玻璃這樣的環境,則無影響。如果還是電子計算機不是光子計算機的話,。
不是很懂,隨便說說吧……
電信號在導線中的速度應該是電子運動的速度,這個速度確實比較慢,以光速傳播的是電磁場,場的作用相當於發令槍。
這個事兒好比是一堆人在商店門口排隊,每個人相當於電子,突然看門兒的大爺喊了一句「開門了」,大爺的聲音相當於電磁場,瞬間傳播到了每個人的耳朵里(假如傳播速度極快),這時每個人都想動起來,但是隊伍整體的速度仍然很慢。
如果用這個思路的話,光速降到萬分之一在計算機的尺度上仍然很快,可能影響不大。我是菜鳥啊~ 最近怎麼這麼多問題邀請...
但鑒於這個是個腦洞大開的問題,那就胡扯一下吧。光速變慢,肯定與其相關的一系列自然常數都會改變。
而且就現在的觀測能力和觀測事實來說,『宇宙速度變成了原來的萬分之一』不是一個確切的概念。也就是什麼是宇宙速度變成了原來的萬分之一後的宇宙?
這種感覺就是個宇宙觀的問題。所謂的計算機「速度」只是個相對量,相對的是我們自然狀態下的一個時間觀念。
我們自然狀態下的時間觀念是在我們現在的所有相關或獨立的一些「自然常數」所決定的。沒準我們感覺的1秒很短,但是在另一個自然常數,自然體系完全不同的另一個「宇宙」中,這1秒鐘已經經過了幾個世紀。沒準我們的分子,原子中就有一個宇宙。亦或是我們的無邊無際的宇宙只是其他宇宙中的一個原子。亦或是另一個宇宙和我們交叉重合,但是就是和我們的物理規律不通我們無法探知。
基本上你所感知到的世界就是你感知到的世界,所有的自然規律都是「觀測」的結果。人的思維和「思考速度」,時間觀念,空間觀念是這些可以觀測到的現象產生的必然結果。所有其他假設可能存在也可能不存在,但是我們暫時無法觀測到。沒準有另一個物理規律,自然現象完全不同的另一個宇宙存在,甚至有可能在我們所在的「空間」中就有另一種完全不同的形式物理規律的「宇宙」存在,這些宇宙的存在就像「電磁波」,「引力」一樣與我們所在的空間交叉,但是我們甚至無法像探測電磁波那樣的感知到他們,那麼我們雖然平行的存在,但是我們完全不相干涉,甚至這個宇宙的空間觀念也和我們的不一樣。
只要一個體系能夠自圓其說,不引起矛盾,那麼這個體系就可能是存在的。這個體系無論是數學體系,還是一個物理體系。其實數學體系就是對物理體系的提取抽象。
也就是說,光速降低了一萬倍,我們已經探測到的和光速直接相關的常數要降低一萬倍,其他不相關的常數可以降低也可以不降低,甚至可以改變自然規律,只要沒有推出矛盾,那麼這種宇宙就可能存在。但是我們的觀測能力是有限的,我們已經掌握的觀測數據是有限的,我們不能證偽這種可能性。但是你用你的模型在電腦里模擬這樣一個」宇宙「(當然很簡單的」宇宙「,那麼問題又來了什麼叫宇宙?什麼叫做宇宙速度變成了原來的萬分之一的宇宙?這其實本是一個無法確切定義的一種描述),並且」穩定「,那你也可以說這樣的」宇宙「是存在的。
另外寫一個計算機程序,擬定了你自己的宇宙觀,物理常數,讓他運行起來,那他也算是個「宇宙」了,只要你設置的參數不產生自我矛盾,那麼這個「宇宙」在電腦不斷電時就能永恆地運行下去。其實這就變成了一個數學理論體系問題。我們也無法證明我們不是活在這樣的一個「程序」中。
有篇文章叫《程序員的十層樓》感覺對這種腦洞分析的很透徹。請看文中的第10層。
其實上面基本上是觀後感。其實亂七八糟的我也不知所云,領會精神吧。然後所有的東西都變慢,然後你感覺不到
難道就沒有人意識到,即便信號在傳輸介質里的速度變慢了,那改變的也就是發送端和接收端之間的時延么? 發送端完全可以按照原速度無腦往外傳數據,只不過原來2秒可以到達接收端,現在得用3秒了
不會,因為你的感知也變慢了同樣的倍數。
前一段時間,對光速什麼的很感興趣,然後就各種搜索各種看。感覺這裡剛好可以說一下,哈哈。其實有一個問題或許題主和各位答主沒注意到。現在是將光速定位常量,而時間並不是常量,時間是根據光速來定義的。所以並不是說光速是每秒30萬公里,而應該說,1秒是光跑30W公里的時間。so 當光速變慢,那麼我們所認為的時間是會變長的。然後電信號在導線中的原本速度固定不變的話,那麼也相當於速度變慢了呢。畢竟速度是跟時間有關,而時間卻跟光速有關。所以說,速度多快,得看光速。所以答案顯而易見,肯定影響的。最後,如果光速翻10倍,那麼百米衝刺速度,就哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈,然後各種。。。。。。
光速就好比限速牌宇宙間所有物品都被加了一個buff,速度不能超過光速,但是最低速度沒有限制這樣就組成了各種物質。一旦光速下降到萬分之一,這樣一來很多電子和磁場類的都會被「限速」這樣一來他們原本表達的特性就會被改變,我覺得這就不是變慢的問題了。
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