Как будет выглядеть замкнутая времениподобная кривая?

Чтобы узнать, как выглядит замкнутая времениподобная кривая, вам нужно просто изучить каждую метрику пространства-времени. Вы вычисляете геодезические и уравнения поля и все такое. К сожалению, все начинает усложняться.

Замкнутые времениподобные кривые имеют много странного поведения, особенно когда дело доходит до полей материи на них. У них может не быть правильно сформулированной задачи Коши, то есть знание поля в определенный момент времени может не помочь вам узнать его во все моменты времени. С физической точки зрения это соответствует тому, когда геодезические образуют петли или, в случае голых сингулярностей, появляются из ниоткуда. Частица в некотором роде создает сама себя. Таким образом, из ниоткуда может появиться произвольное количество частиц, что немного усложняет анализ. Проблема кажется в основном хуже с взаимодействующими полями, хотя некоторые свободные поля также страдают от проблемы.

Другая проблема заключается в соединении разных областей пространства-времени. Всегда возможно решить поля локально, поскольку пространство-время всегда локально выглядит как пространство Минковского, но если присутствуют CTC, расширение этого решения на все пространство-время становится трудным, поскольку предполагается, что они должны быть непротиворечивыми. Например, рассмотрим двумерное пространство-время тора, которое является пространством-временем Минковского со следующими отождествлениями:

$(x,t) = (x,t+T) = (x+d,t)$

Нетрудно показать, что геодезическая с 4-скоростью$(1,\vec{0})$непротиворечив, он просто один раз обходит тор. Геодезическая со слегка наклонной скоростью$(1, \vec{v})$в конце концов зациклится на себе, если скорость является рациональной величиной периода времени и пространства. В противном случае это будет продолжаться бесконечно. Это еще одна распространенная проблема CTC: ВЗРЫВ. Одна и та же геодезическая частица существует бесконечное количество раз в один и тот же момент. Обычно это плохой признак существования ЗВК, потому что тогда вы не можете делать вид, что поле материи является лишь небольшим возмущением пространства-времени.

Пространство Мизнера — это пространство-время CTC, которое начинается как разумное пространство-время до t = 0, когда внезапно появляются CTC. Если вы проверите на нем тензор энергии напряжения свободного скалярного поля, он взорвется при t = 0, если не будут выполнены некоторые условия для поля, потому что поле бесконечно смещается в синюю сторону. То же самое относится и к пространству-времени Готта.

Третий эффект заключается в том, что при включении квантовых эффектов энергия вакуума может расходиться из-за того, что геодезические могут охватывать произвольный промежуток времени через регион.

В общем, это множество эффектов, когда поля взрываются без провокации. Я не совсем уверен, как все будет выглядеть внутри CTC, но есть вероятность, что они будут не очень хорошими. Это обычная тема в пространстве-времени CTC: частицы излучают частицы с сильным голубым смещением, когда падают в область CTC черной дыры Керра, червоточины разрушаются из-за вакуумного излучения, пространство Мизнера взрывается, когда CTC пытаются сформироваться, и так далее. Отвечая на ваш вопрос, я предполагаю, что если они выживут, они могут быть ОЧЕНЬ ЯРКИМИ.

Вот несколько статей на разные темы:

Задача Коши в пространстве-времени с CTC и различными полевыми решениями:

• http://www.johngoodwin.me.uk/thesis/john-goodwin-thesis.pdf
• http://arxiv.org/pdf/gr-qc/0401004.pdf
• http://thelifeofpsi.com/wp-content/uploads/2014/09/Friedman-et-al.-1990.pdf
• http://arxiv.org/pdf/gr-qc/9411033.pdf
• http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/22/023/22023908.pdf

Конечно, вы можете использовать гораздо более простые модели для проверки геометрической оптики. В этом случае это обычно делается просто с помощью точки, путешествующей по геодезическим. Вот еще несколько статей о нем:

• http://arxiv.org/pdf/1102.0907.pdf
• http://authors.library.caltech.edu/6469/1/ECHprd91.pdf
• http://arxiv.org/pdf/gr-qc/0007064v2.pdf
• http://arxiv.org/pdf/gr-qc/0007063v1.pdf

Это все, о чем я могу думать в отношении явления общей оптики и полей (включая электромагнитные поля), включающего CTC. более конкретные пространства-времени CTC, конечно, имеют свои собственные оптические эффекты, такие как красное смещение, синее смещение, гравитационное линзирование и тому подобное. В частности, над червоточинами была проделана некоторая работа, хотя и не в их конфигурации CTC. Вот пример:

• http://scitation.aip.org/content/aapt/journal/ajp/72/8/10.1119/1.1758220
• http://arxiv.org/pdf/astro-ph/9409051.pdf
• http://arxiv.org/pdf/0807.2774.pdf

Замкнутая времениподобная кривая на самом деле не будет выглядеть ни на что, потому что это абстрактная вещь. На самом деле вы не можете видеть никаких световых конусов или мировых линий. Метрика — это тоже абстрактная вещь, связанная с вашими измерениями расстояния и времени, которые обычно выполняются с использованием движения света. И решающий момент вот в чем: вы не путешествуете по своей мировой линии. Вы перемещаетесь в пространстве, пока движется свет вместе с маятниками, шестеренками и пьезоэлектрическими вибрирующими кристаллами. Ваша мировая линия — это график этого в статической 3+1-мерной «блочной вселенной», называемой пространством-временем. Для аналогии представьте, что я бросаю красный мяч через всю комнату, а вы снимаете его на свою старомодную кинокамеру. Затем вы проявляете пленку, разрезаете ее на отдельные кадры и формируете из них блок. В блоке красная полоса. Это как мировая линия мяча в блочной вселенной. Но обратите внимание, что там нет движения. Мяч не движется вверх через блок, и точно так же вы не двигаетесь вверх, вдоль или вокруг своей мировой линии. Вы перемещаетесь в пространстве, а не в пространстве-времени.

Что касается того, на что была бы похожа замкнутая времяподобная кривая, некоторые говорят, что это будет путешествие во времени, но это не так. Другие сказали бы, что это будет похоже на День сурка, но это тоже неправда. Потому что, если бы ваша замкнутая времениподобная кривая имела длину 24 часа, она была бы больше похожа на День подёнки. Ваша жизнь длится 24 часа . И это беспричинно . Ты рождаешься из яйца, живешь один день, откладываешь яйцо и умираешь. Ты живешь и умираешь, но ты не живешь, умираешь, повторяй . Потому что вы не путешествуете по своей мировой линии. Следовательно, замкнутая времениподобная кривая не дает никакой возможности путешествовать во времени.

Не думайте, что это я придумал. Посмотрите «Мир без времени: забытое наследие Гёделя и Эйнштейна» . См. эту страницу в нем, где автор Палле Юрграу говорит, что Уилер объединил круг с циклом, точно упустив силу вывода Гёделя:

Он прав. Вы не двигаетесь по замкнутой времениподобной кривой. И вы не можете двигаться так, чтобы все остальное в этой вселенной не только вернулось туда, где оно было, но и вообще никогда не двигалось . Боюсь, путешествие во времени — это фантастика. Таковы и замкнутые времениподобные кривые.

Вместо того, чтобы нагромождать абстракции, нужно определить начальные координаты в пространстве-времени.$[x_0,y_0,z_0,ct_0]$относительно солнечного бариента, затем запишите знаменитое траекторное решение в терминах последовательных$x,y,z,ct$приводя к начальному состоянию (? которое будет двигаться с вращением Млечного Пути и, возможно, с другой неизвестной скоростью) на каком-то этапе мы должны заметить, что координата времени достигает максимума, а затем уменьшается, пока карманные часы путешественника отсчитывают. Затем вы видите себя проходящим мимо в путешествии во времени. Атомы вашего тела и другого тела, незначительно удвоенные, нарушили закон сохранения массы и энергии, но это нормально, пока это доказывает теорию временных петель.

Сознание по определению не может пройти через весь цикл. Таким образом, нет никакого способа определить, «как это будет выглядеть».

Вы не можете просто предположить, «что, если бы сознание могло существовать в замкнутом времениподобном цикле». Это самопротиворечивое предположение. Сознание должно работать, получая знания о вселенной вдоль ее мировой линии. Таким образом, по определению, сознание не может иметь циклическую мировую линию, потому что циклическая мировая линия означала бы возвращение в исходное состояние.

Все, что мы можем знать о замкнутых времяподобных решениях, — это то, какую абстрактную информацию они содержат. Они ни на что не похожи.