Как осуществляются путешествия во времени через сверхсветовые путешествия, как упоминается в «Краткой истории времени» Стивена Хокинга?

Цитирую не совсем понятную часть:

Если ракета, летящая со скоростью ниже скорости света, может попасть из события А (скажем, финала стометрового забега Олимпийских игр 2012 г.) в событие Б (скажем, открытие 100 004-й встречи Конгресс Альфы Центавра), то все наблюдатели согласятся, что событие А произошло раньше события Б, согласно их времени. Предположим, однако, что космический корабль должен был бы двигаться быстрее света, чтобы доставить Конгрессу новости о гонке. Тогда наблюдатели, движущиеся с разной скоростью, могут не согласиться, произошло ли событие А раньше В или наоборот. По времени покоящегося относительно земли наблюдателя может быть, что Конгресс открылся после гонки. Таким образом, этот наблюдатель подумал бы, что космический корабль мог бы вовремя добраться из А в В, если бы только он мог игнорировать ограничение скорости света. Однако, наблюдателю на Альфе Центавра, удаляющемуся от Земли почти со скоростью света, может показаться, что событие В, открытие Конгресса, произойдет раньше, чем событие А, забег на 100 метров. Таким образом, движущийся наблюдатель сказал бы, что если возможно путешествие со скоростью, превышающей скорость света, то должна быть возможность добраться от события B, открытия Конгресса, до события A, забега на 100 метров. Если бы кто-то ехал немного быстрее, он мог бы даже вернуться перед гонкой и сделать ставку на нее, зная, что выиграет. бег на 100 метров. Если бы кто-то ехал немного быстрее, он мог бы даже вернуться перед гонкой и сделать ставку на нее, зная, что выиграет. бег на 100 метров. Если бы кто-то ехал немного быстрее, он мог бы даже вернуться перед гонкой и сделать ставку на нее, зная, что выиграет.

Я думаю, что неправильно понял, но Хокинг, кажется, утверждает в этом последнем предложении, что событие может иметь место (гонка) и можно вернуться во времени до того, как оно произошло (через сверхсветовое путешествие). Это кажется нелепым, поскольку даже если у человека есть устройство телепортации, которое может мгновенно телепортировать его на большие расстояния, такой подвиг был бы невозможен, поскольку событие либо не произошло, либо уже произошло, независимо от того, телепортируете ли вы в или нет. Тогда как это возможно, если двигаться быстрее света, что кажется менее мощным, чем устройство телепортации?

Если я неправильно понял, поправьте меня.

Ответы (1)

Ваше устройство телепортации (представляющее собой экстремальную форму сверхсветового путешествия) действительно позволит вам путешествовать назад во времени, если (а) специальная теория относительности верна и (б) вы можете использовать это устройство в любой системе отсчета для телепортации между любыми две точки одновременно (при этом «одновременно» определяется системой отсчета, в которой вы находитесь) .

Это может показаться нелогичным в том смысле, что вы можете подумать, что телепортация ( мгновенное перемещение в пространстве ) не должно иметь ничего общего с путешествием во времени (перемещение во времени ). Но ключевое понимание специальной теории относительности заключается в том, что пространство и время неразрывно связаны. Тот факт, что у вас не может быть «мгновенной телепортации» без «путешествия во времени», является одним из проявлений этого.

Эти вопросы и ответы содержат более подробную информацию:

Я понимаю, как замедление времени работает на больших скоростях, однако я борюсь с частью фактической перемотки времени, чтобы заново пережить событие, как, кажется, подразумевает последнее предложение. Итак, вы движетесь быстрее света, большое дело, вы оказываетесь далеко от события, и в конце концов свет события достигает вас. Как это помогает перемотать время назад и заново пережить тот же самый момент? Я понимаю, что событие еще не произошло далеко из-за того, что свету нужно некоторое время, чтобы добраться туда, но событие произошло в его надлежащем месте, так как же возможно вернуться в это место И время?
@ J.Schmidt Да, ключевой идеей в моем ответе является предположение (b). Идея состоит в том, что вы должны создать «треугольник» в пространстве Минковского. Это требует использования вашей телепортационной машины дважды, в двух разных кадрах. [I] Сначала вы уходите с мероприятия А пространственноподобному отдельному событию Б вовремя т "=" 0 в незагрунтованной раме. [II] Затем вы увеличиваете скорость в такой, что А происходит после Б (всегда можно найти кадр, где это происходит, т.к. А и Б пространственноподобно разделены). Затем вы идете от Б к событию С , который находится в том же пространственном положении, что и А но более раннее время. (...)
(Обратите внимание, что А одновременно с Б в исходном кадре и С одновременно с Б в усиленном кадре и С всегда в А световой конус прошлого). Затем вы просто «ждете», чтобы перейти от С к А , завершая треугольник. Теперь вы завершили замкнутую временную петлю. Вы смогли отправиться в прошлый световой конус события А и может вызвать хаос, например, убийство дедушки и т. д.
Я думаю, что эта конструкция называется «тахионный антителефон» в первом вопросе, на который я дал ссылку в своем ответе.
Спасибо за объяснения до сих пор, но, похоже, я просто не могу понять это. Пожалуй, я сдамся и продолжу книгу, стараясь не думать об этом. Просто мне это кажется таким нелогичным: даже если события могут происходить одновременно для одного наблюдателя, это не означает, что они происходят на самом деле, например, событие может произойти на большом расстоянии от наблюдателя, и поэтому свету нужно некоторое время, чтобы достичь наблюдателя. , скажем год. Это не означает, что событие «происходит», когда свет достигает наблюдателя через год, событие произошло давно.
@ J.Schmidt Да, я думаю, вы попали в ключевой момент, хотя это действительно очень нелогично! Не существует абсолютного определения одновременности. События, разделенные пространством, могут происходить в любом порядке. Или, точнее, наблюдатели, движущиеся с разными скоростями, будут расходиться во времени во временном порядке пространственно-подобных разделенных событий. Хотя это и странно, это не вызывает противоречий, пока никто не может двигаться быстрее скорости света , потому что тогда невозможно путешествовать от одного события к пространственно-подобному отдельному событию.