Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Superluminal )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Сверхсветовая коммуникация - это гипотетический процесс, в котором информация передается со скоростью, превышающей скорость света (FTL). Текущий научный консенсус заключается в том, что связь со скоростью, превышающей скорость света, невозможна, и на сегодняшний день это не было достигнуто ни в одном эксперименте.

Сверхсветовая коммуникация, кроме, возможно, через кротовые норы, вероятно, невозможна [1], потому что в лоренц-инвариантной теории ее можно использовать для передачи информации в прошлое . Это противоречит причинно-следственной связи и приводит к логическим парадоксам . [2]

Был предложен или изучен ряд теорий и явлений, связанных со сверхсветовой коммуникацией, включая тахионы , квантовую нелокальность и кротовые норы .

Предлагаемые механизмы [ править ]

Тахионы [ править ]

Тахионные частицы - это гипотетические частицы, которые движутся быстрее света. Они позволили бы сверхсветовую коммуникацию, и по этой причине многие считают, что их не существует. [2] Напротив, тахионные поля - квантовые поля с мнимой массой - определенно существуют и при некоторых обстоятельствах демонстрируют сверхсветовую групповую скорость . Однако такие поля обладают скоростью светового сигнала и не допускают сверхсветовой связи. [3]

Квантовая нелокальность [ править ]

Квантовая механика нелокальна в том смысле, что удаленные системы могут быть запутанными . Запутанные состояния приводят к корреляциям в результатах измерений, в противном случае случайных, даже если измерения производятся почти одновременно и в очень удаленных точках. Невозможность сверхсветовой коммуникации привела к тому, что Эйнштейн, Подольский и Розен предположили, что квантовая механика должна быть неполной (см. Парадокс ЭПР ).

Однако сейчас хорошо известно, что квантовая запутанность не позволяет никакому влиянию или информации распространяться сверхсветовым образом. Технически, микроскопическая причинность постулатом из аксиоматической квантовой теории поля означает невозможность сверхсветовой коммуникации с использованием любого явления, поведение которых можно описать ортодоксальной квантовой теории поля. [4] Частным случаем этого является теорема об отсутствии связи , которая предотвращает общение с использованием квантовой запутанности.составной системы, разделенной между двумя пространственно-подобными наблюдателями. Некоторые авторы утверждали, что использование теоремы об отсутствии связи для вывода о невозможности сверхсветовой связи является круговым, поскольку теорема об отсутствии связи предполагает, что система является составной. [5]

Червоточины [ править ]

Если червоточины возможны, то через них можно было бы передавать обычные подсветовые методы связи для достижения сверхсветовых скоростей передачи. Учитывая огромную энергию или экзотическую материю с отрицательной массой / отрицательной энергией, которые, как предполагают современные теории, потребуются для открытия червоточины, достаточно большой, чтобы пропустить через нее космический корабль , вполне возможно, что построить кротовые норы только атомного масштаба будет практичным, ограничивая их использование исключительно передаче информации. Некоторые гипотезы образования червоточин не позволят им когда-либо превратиться в «временные дыры», обеспечивая сверхсветовую связь без дополнительных осложнений, связанных с разрешением связи с прошлым. [6]

Вымышленные устройства [ править ]

Ультраволна и гиперволна [ править ]

Основная статья: Ultrawave

Термины «ультраволна» и «гиперволна» использовались несколькими авторами, часто взаимозаменяемыми, для обозначения связи со скоростью, превышающей скорость света. Примеры включают:

  • Е. Е. Смит использовал термин «UltraWAVE» в его Lensman серии , для волн, распространяющихся через субэфир и может быть использованы для оружия, средства связи и других приложений.
  • В Айзека Азимова «с Фондом серии ,„Ultrawave“и„Hyperwave“используются как синонимы представляют сверхсветовой среду связи. Также имеется гиперволновое реле .
  • Во вселенной Star Trek подпространство несет в себе сверхсветовую связь (подпространственное радио) и путешествия ( варп-двигатель ).
  • В сериале « Города в полете » Джеймса Блиша использовалась ультраволновая связь, в которой для передачи информации использовалось известное явление фазовой скорости, что на самом деле невозможно. Ограничения фазовой скорости сверх скорости света позже привели его к разработке коммуникатора Дирака.
  • Ларри Нивен использовал гиперволну в своей серии статей « Известный космос » как термин для описания сверхсветового метода связи. В отличие от гипердвигателя, который перемещал корабли с конечной сверхсветовой скоростью, гиперволна была по существу мгновенной.
  • В Ричард К. Морган «s Такеши Ковач романов человеческие колонии на далеких планетах поддерживать связь с землей и друг с другом через гиперпространственного needlecast , технологию , которая перемещает информацию„... так близко мгновенно , что ученые до сих пор спорят о терминологии“.

Тахионоподобный [ править ]

Коммуникатор Дирака имеется в нескольких работах Блиш , в частности его 1954 короткий рассказ « Beep ». Как упоминается в названии, любое активное устройство получало сумму всех переданных сообщений в универсальном пространстве-времени за один импульс, так что демультиплексирование давало информацию о прошлом, настоящем и будущем.

Ansible [ править ]

Основная статья: Ansible

Позднее устройство было анзибль придуман Урсулы Ле Гуин и широко используется в ее хайнский цикл . Как и устройство Блиша, он обеспечивал мгновенную связь, но без неудобных звуковых сигналов.

Ансибл также является важным элементом сюжета, почти как Макгаффин , в сериале Элизабет Мун « Война Ватты» . Большая часть сюжетной линии вращается вокруг различных сторон, атакующих или ремонтирующих анзибл, а также вокруг внутренней политики ISC (InterStellar Communications), которая владеет монополией на ансибл-технологию. [7]

Квантовая запутанность [ править ]

  • В романе Эрнеста Клайна « Армада» инопланетные захватчики обладают технологией мгновенной «квантовой связи» с неограниченным радиусом действия. Люди реконструируют устройство по захваченной технологии пришельцев. [8]
  • В серии видеоигр Mass Effect мгновенное общение возможно с помощью коммуникаторов квантовой запутанности, размещенных в комнатах связи звездолетов.
  • В непрерывности Avatar возможна сверхсветовая коммуникация посредством тонкого контроля состояния запутанных частиц, но для практических целей она чрезвычайно медленная и дорогая: со скоростью передачи трех битов информации в час и стоимостью 7500 долларов за каждую. бит, он используется только для сообщений с наивысшим приоритетом. [9]
  • В книгах Чарльза Стросса « Сингулярность неба» и « Железный восход солнца» используются «причинные каналы», которые используют запутанные частицы для мгновенной двусторонней связи. Этот метод имеет недостатки в том, что запутанные частицы расходуются, а использование движения со скоростью, превышающей скорость света, разрушает запутанность, так что один конец канала должен перемещаться со скоростью ниже скорости света. Это делает их дорогими и несколько ограничивает их полезность.
  • В романе Лю Цисинь « Проблема трех тел» инопланетяне-трисолараны, готовясь вторгнуться в Солнечную систему, используют устройство с характеристиками Ansible для общения со своими соратниками на Земле в реальном времени. Кроме того, они используют на Земле шпионские / саботажные устройства, называемые «Софонами», которые посредством проникновения могут получать доступ к любому виду сохраненной в электронном виде и визуальной информации, взаимодействовать с электроникой и передавать результаты обратно в Трисолярис в режиме реального времени посредством квантовой запутанности. Используемая технология представляет собой «одиночные протоны, которые были развернуты из одиннадцати пространственных измерений в двухмерные, запрограммированы, а затем повторно свернуты», и, таким образом, Софоны остаются необнаружимыми для людей.

Психические ссылки [ править ]

Психические связи, относящиеся к псевдонауке , [10] [11] были описаны как объяснимые физическими принципами или необъяснимые, но они утверждают, что они действуют мгновенно на больших расстояниях.

В телесериале « Звездные врата » персонажи могут мгновенно общаться на больших расстояниях, передавая свое сознание другому человеку или находясь где-нибудь во вселенной с помощью « Древних камней связи». Неизвестно, как действуют эти камни, но технология, описанная в шоу, обычно вращается вокруг червоточин для мгновенной телепортации, перемещения со скоростью быстрее света, искривления пространства, а иногда и вокруг квантовых мультивселенных .

В Роберт А. Хайнлайн «s Времени для звезд , твин телепатии использовались для поддержания связи с далеким космическим кораблем.

Питер Ф. Гамильтон «s Пустота Трилогия особенности психических связей между несколькими органами одновременно занятых некоторыми персонажами.

Другие устройства [ править ]

Подобные устройства присутствуют в работах многих других, таких как Фрэнк Герберт [12] и Филип Пуллман , который назвал свой магнитный резонатор . [13]

Энн Маккефри «s Кристалл Singer серия положенной мгновенное коммуникационное устройство питается от редкого„Черного кристалла“с планеты Ballybran. Черные кристаллы, вырезанные из одного и того же месторождения полезных ископаемых, можно было «настроить» так, чтобы они мгновенно сочувственно вибрировали друг с другом, даже когда они разделены межзвездными расстояниями, обеспечивая мгновенную телефонную передачу голоса и данных. Точно так же в серии Грегори Киза « Эпоха безрассудства » «эфирные шайберы» используют две половинки одного «колокольчика» для общения, чему способствует научная алхимия. [14] Несмотря на то, что скорость связи важна, также важен тот факт, что сообщения не могут быть услышаны, кроме как слушателям с частью того же оригинального кристалла.

Стивен Р. Дональдсон в своем цикле «Разрыв» предложил аналогичную систему, симбиотическую кристаллическую резонансную передачу , технологию явно несуществующего типа, но очень сложную для производства и ограниченную текстовыми сообщениями.

В рассказе Джека Уильямсона « Со сложенными руками » (1947) мгновенная связь и передача энергии через межзвездное пространство возможны с помощью чего-то, что называется ромагнитными волнами .

В романе Ивана Ефремова 1957 года « Туманность Андромеды» устройство для мгновенной передачи информации и материи стало реальностью благодаря использованию «биполярной математики» для исследования использования векторов антигравитационной тени через нулевое поле и антипространство, что позволяет им делать контакт с планетой Эпсилон Тукана.

В романах и рассказах Кордвейнера Смита « Инструментальность» межпланетная и межзвездная связь обычно передается с планеты на планету, предположительно со сверхсветовой скоростью для каждой стадии (по крайней мере, между солнечными системами), но с кумулятивной задержкой. Для срочной связи существует «мгновенное сообщение», которое фактически мгновенно, но очень дорого. [15]

В веб-комиксе Ховарда Тейлора Schlock Mercenary сверхсветовая коммуникация осуществляется через гиперсеть, охватывающий всю галактику аналог Интернета. Через гиперсеть связь и данные проходят через наноскопические червоточины с использованием обычных электромагнитных сигналов.

См. Также [ править ]

  • Белл тестовые эксперименты
  • Квантовый ластик с отложенным выбором
  • Свет
  • Ближнее и дальнее поле
  • Квантовая телепортация
  • Институт SETI
  • Синхронность
  • Теория поглотителя Уиллера – Фейнмана

Ссылки [ править ]

  1. ^ Перковиц, Сидней (2011). Медленный свет: невидимость, телепортация и другие загадки света . World Scientific . п. 108. ISBN 978-1-84816-753-7. Отрывок страницы 108
  2. ^ a b Типлер, Пол А .; Ллевеллин, Ральф А. (2008). Современная физика (5-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman & Co., стр. 54 . ISBN 978-0-7167-7550-8. ... так что существование частиц v> c ... названных тахионами ... поставило бы относительность с серьезными ... проблемами бесконечных энергий творения и парадоксов причинности.
  3. ↑ Лиза Рэндалл, Искаженные проходы: разгадывая тайны скрытых измерений Вселенной , стр.286: «Люди первоначально думали о тахионах как о частицах, движущихся быстрее скорости света ... Но теперь мы знаем, что тахион указывает на нестабильность в теория, которая его содержит. К сожалению для поклонников научной фантастики, тахионы не являются реальными физическими частицами, которые появляются в природе ».
  4. ^ Эберхард, Филипп H .; Росс, Рональд Р. (1989), «Квантовая теория поля не может обеспечить связь быстрее, чем свет» , « Основы физики» , 2 (2): 127–149, Bibcode : 1989FoPhL ... 2..127E , doi : 10.1007 / BF00696109 , S2CID 123217211 
  5. ^ Павлин, КА; Хепберн Б. (1999). «Возникновение сигнального вопроса: квантовая сигнализация и динамика многочастичных систем». Материалы собрания Общества точной философии . arXiv : квант-ph / 9906036 . Bibcode : 1999quant.ph..6036P .
  6. ^ «Тощие червоточины могут посылать сообщения сквозь время | New Scientist» .
  7. ^ Луна, Элизабет (сентябрь 2004 г.). Торговля в опасности (массовое изд.). Дель Рей. п. 111. ISBN 0-345-44761-1. Атака на межсистемные ансиблы просто ... немыслима
  8. ^ Бенджамин, Гарфилд (2016). Тема киборга: реальность, сознание, параллакс . https://books.google.com.au/books?isbn=1137584491 : Палгрейв Макмиллан. п. 28. ISBN 978-1-137-58448-9.CS1 maint: location ( ссылка )
  9. ^ Джеймса Кэмерона Аватар: Активист Руководство по выживанию - стр 156-157
  10. ^ Хайнс, Теренс. (2003). Лженаука и паранормальные явления . Книги Прометея. С. 117–145. ISBN 1-57392-979-4 
  11. ^ Диаконис, Перси. (1978). Статистические проблемы в исследовании ESP . Science New Series, Vol. 201, № 4351. С. 131–136.
  12. ^ Герберт, Франк (апрель 1970) [1970]. Звезда для битья . Журнал Worlds of If.
  13. Перейти ↑ Pullman, Philip (2 октября 2001 г.) [2000]. Янтарная подзорная труба (Его «Темные материалы», 3-е издание, изд.). Нью-Йорк: Дель Рей . п. 156 . ISBN 0-345-41337-7. Что ж, в нашем мире есть способ взять обычный магнитный камень и перепутать все его частицы, а затем разделить его на две части, чтобы обе части резонировали вместе.
  14. ↑ Киз, Дж. Грегори (4 марта 2009 г.). Тени Бога . ООО Рэндом Хаус. ISBN 9780307559609. Проверено 15 марта 2014 года . Мой эфир-шрайбер был потерян, когда нас захватила Коуэта.
  15. ^ Смит, Кордвейнер. «На грозовой планете» (февраль 1965 г.), гл. XII, стр. 148–149 в: Dozois, Gardner , ed. (28 октября 2014 г.). Современные классические новеллы научной фантастики . Нью-Йорк: Издательство Св. Мартина . С. 94–163. ISBN 9781466884472. Дата обращения 14 августа 2015 . Коммуникатор был из тех, что устанавливают на кораблях-формовщиках рядом с пилотом. Арендной платы за один из них было достаточно, чтобы любое планетарное правительство пересмотрело свой годовой бюджет. ... Она нажала кнопку. "Мгновенное сообщение." ... Кашер, зная цену такого рода связи, почти почувствовал, что он мог видеть, как артериальный поток денег выходит из бюджета Хенриады, когда машины проносятся по галактике, находят Миццера и возвращаются с ответом.