Как путешествие со скоростью, превышающей скорость света, нарушает причинно-следственную связь?

Допустим, у меня есть две планеты, которые находятся на расстоянии ста тысяч световых лет друг от друга. Я и мой бессмертный друг на другой планете хотим общаться с помощью мощного лазера и тахионного устройства связи.

Я записываю сообщение на тахионное коммуникационное устройство и выпускаю сообщение одновременно с активацией лазера, оба из которых направлены на другую планету, находящуюся в ста тысячах световых лет от меня. Скажем, это год 0 для нас обоих в то время, когда я сделал это.

Если бы тахионы существовали, то сообщение пришло бы моему другу раньше, чем фотоны в лазере. Он придет, скажем, на тысячу лет раньше. С моей точки зрения, это сообщение придет к ней в 99 999 году; то же самое было бы верно для точки зрения моего друга. Однако она увидит лазер только в 100 000 лет.

Итак, поскольку она получила сообщение в 99 999 году, она немедленно отправляет мне ответ, проделав ту же процедуру, что и я. Она записывает сообщение и выпускает его одновременно с лазером. Тахионы прибудут на 1000 лет раньше, чем лазер, поэтому я получу сообщение в 199 998 году. Я получу лазер, однако, в 199 999 году.

Мне кажется, что общение таким образом не нарушает причинно-следственной связи. Я все равно получу сообщение после того, как отправил его.

Однако, если тахионы действительно нарушают причинно-следственную связь, я понимаю, что она должна прийти к ней в год -1, и поэтому она может ответить мне в год -2, что испортит меня к году 0, поскольку я спрошу ее, как она узнала, что я был планирует послать ей сообщение до того, как я отправлю его. Я мог бы отправить ей другое сообщение, которое она в конечном итоге получит в год -1, и это в конечном итоге смутит ее, поскольку она получила бы одно сообщение с просьбой о ней, а другое с вопросом, как она узнала, что я приглашаю ее на свидание. . Затем она решает, что я сумасшедший, и отправляет мне сообщение в год -2, что она не хочет встречаться со мной, и поэтому она и отвергнет меня, и развлечет меня еще до того, как я даже приглашу ее на свидание.

С другой стороны, вернемся к нулевому году и добавим в наш список третье устройство: диск Alcubierre. После того, как я отправил сообщение и лазер, я теряю терпение и не хочу ждать 99 999 лет, поэтому я сажусь на свой космический корабль с двигателем Алькубьер и прибываю на ее планету в том же году 0. Моей подруги нет в ее офисе, поэтому Я оставляю записку ее также бессмертному секретарю, в котором говорится, что я зашел и что она должна ожидать сообщения для нее в 99 999 году.

Затем я возвращаюсь на свой двигатель Алькубьерре и приземляюсь обратно на свою планету, все еще в нулевом году. Тем временем отправленные мной тахионы и фотоны все еще мчатся к ней. К 99999 году она получает сообщение как раз в тот момент, когда я, Алькубьерре, возвращаюсь к ней и забираю ее на ужин.

Но суть моего вопроса в том, что мне кажется, что если бы вы просто двигались быстрее света, если бы у вас было только это, это не нарушило бы причинно-следственную связь. Это должно быть что-то другое. Я понимаю замедление времени и то, что объекты с массой не могут двигаться со скоростью света, но с помощью двигателя Алькубьерре, гипотетически говоря, я все еще мог опережать фотоны, имея при этом массу. Это по-прежнему не создавало проблем причинно-следственной связи. Приводы Alcubierre также являются правильным решением для GR.

Мне кажется круговым утверждение, что путешествия со скоростью, превышающей скорость света, нарушают причинно-следственную связь, потому что они нарушают причинно-следственную связь (если бы связь со скоростью, превышающей скорость света, была бы отделена от проблем причинно-следственной связи, тогда проблема причинно-следственной связи вызывала бы сама себя — тем самым нарушая причинность и, следовательно, отказался бы от него и пришел бы к выводу, что проблемы причинно-следственной связи в конце концов нет).

Что мне не хватает? Если бы кто-то мог помочь мне, это было бы превосходно. Уже несколько тысячелетий мне не терпится пригласить моего друга на свидание. :)

Ответы (6)

(Есть пара таких вопросов, но я не видел, чтобы кто-нибудь дал ответ «две усиленные копии». В общем, я бы сказал, что это правильный ответ, поскольку он дает фактическое нарушение причинно-следственной связи.)

В вашем сценарии две планеты остаются на расстоянии ста тысяч световых лет друг от друга. Дело в том, что таким образом вы не получите никаких фактических нарушений причинно-следственной связи с FTL. Проблемы возникают, если две планеты удаляются друг от друга. Итак, предположим, что ваш варп-двигатель движется со скоростью, в десять раз превышающей скорость света. Кроме того, что если две конечные точки пути движутся, то что это значит? В десять раз больше скорости света относительно какого конца ?

Допустим, Тральфамадор постоянно движется со скоростью 20% с (скорость света) от Земли. (Итак, Земля движется с постоянной скоростью 20% с от Тральфамадора.)

Если я покину Тральфамадор (в направлении Земли) и буду двигаться со скоростью менее 20% с относительно Тральфамадора, то я все еще удаляюсь от Земли. Я никогда не вернусь домой.

Скажем, вместо этого я путешествую на 60% с относительно Тральфамадора. Я догоню Землю. Насколько быстро я приближаюсь к Земле? Вы можете догадаться, что ответ составляет 40% от с , но это 45,45%.

Как правило, формула теории относительности вычитания скорости:

ж знак равно ( ты − в ) / ( 1 − ты в / с 2 )

Скажем, вместо этого я путешествую на 100% с относительно Тральфамадора. Затыкать ты знак равно с , в знак равно 0,2 с в формулу и получить ж знак равно с . Относительно Земли я приближаюсь на 100% с ! Скорость света одинакова для всех.

Итак, наконец, скажем, вместо этого я использую ваш варп-двигатель, чтобы путешествовать на 1000% с относительно Тральфамадора. Относительно Земли я приближаюсь на -980% с . В земной системе отсчета я прибуду на Землю до того, как покину Тральфамадор. Теперь вы можете сказать, что это само по себе не является нарушением причинно-следственной связи, потому что мы применили календарь Земли к Тральфамадору. И это правда, но я совершу кругосветное путешествие:

  • В футуристическом 3000-м земном году Тральфамадор находится на расстоянии 98 000 световых лет и удаляется на 20 % с . Я покидаю Землю на 1000% с , относительно Земли .
  • В 13000 земном году Тральфамадор находится на расстоянии 100 000 световых лет, и я догоняю его. Я разворачиваюсь и оставляю Тральфамадор на 1000%. с , относительно Тральфамадора .
  • В 2796 земном году я прибываю домой.

Земной календарь, безусловно, применим к Земле, и я вернулся домой за два столетия до отъезда. Двух вариантов нет, я путешественник во времени!

Нет ничего особенного в десятикратной скорости света. Имея варп-двигатель, который движется на определенную величину быстрее света, вы можете создать описанную выше машину времени, используя две конечные точки, которые удаляются друг от друга на определенную величину медленнее света, при условии, что варп-двигатель может двигаться быстрее света относительно любого конца. На этот раз машина времени работает для любой формы сверхсветовой скорости: тахионов, варп-двигателей, червоточин, да что угодно.

Двигатель Алькубьерре на самом деле не движется быстрее скорости света из-за искривления лишнего пространства вокруг него, если я правильно помню, он просто добирается туда быстрее света... его система отсчета остается почти неподвижной, и это больше похоже на то, если вы имеет червоточину, соединяющую две точки, поэтому формулы расчета скорости не применяются в обычном смысле, потому что в любой момент его скорость равна нулю? Или я что-то упускаю?
@liljoshu Мы использовали формулу скорости для преобразования между системой отсчета Земли и Тральфамадора. Мы даже не упомянули точку зрения путешественника. Может быть, я "искажался", может быть, я "гиперпространство". Что бы это ни значило! Неважно, каковы правила в «гиперпространстве», пока обычные правила физики применяются к часам в «нормальном пространстве» (например, Земля и Тральфамадор). С земной системы отсчета я прибыл на Тральфамадор через 10 000 лет после того, как покинул Землю, в то время, когда она находилась на расстоянии 100 000 световых лет, моя (общая) скорость была в 10 раз больше. с .
@RP Если я вспомню, что я едва ли правильно понимаю квантовую физику (что, честно говоря, является тем, как многие неправильно понимают квантовую физику, поэтому я могу легко ошибиться), абсолютная скорость света обусловлена ​​​​максимальной скоростью прохождения допустимо квантовой пеной. Тем не менее, привод Алькубьерре, искривляющий пространство, эффективно создает канал в пене более низкой «плотности» пространства для более быстрого пересечения... так что не означает ли это, что после привода Алькубьерре С будет эффективно выше для формула скорости, несмотря на ее нормальную постоянную природу?
@liljoshu Квантовая пена тоже гипотетическая, но почему бы и нет? Это не меняет результат. Если вы можете создать два пенистых канала между движущимися конечными точками, которые позволяют кому-то совершить путешествие туда и обратно, как описано, тогда у вас есть машина времени. Скорости измеряются только относительно конечных точек, скорость - это просто расстояние между конечными точками, деленное на время прибытия минус время отправления. А «время» по-прежнему следует обычным правилам относительности в конечных точках, потому что они находятся за пределами канала.
Дело в том, что с пенным каналом скорость никогда не превышает C, потому что C повышается, а это означает, что вы не получаете вышеупомянутого эффекта, потому что для правильного расчета вы должны использовать кривую для C вместо статического значения, и это также влияет на время, когда привод alcubierre достигает места назначения. Таким образом, поскольку время и пространство искривляются вместе с приводом, привод алькубьерре всегда достигает места назначения после того, как покинет исходную точку... f#%@, я не могу проверить ни ваше утверждение, ни мое в этом сценарии без математических доказательств... вы бы у вас нет всех ваших шагов для доказательства с использованием VSF, не так ли?
Кроме того, если этот канал находится между ними, это изменяет правила для конечных точек, поскольку расстояние и относительные скорости различаются на одном пути. Это похоже на то, если бы у вас были две планеты, вращающиеся вокруг черной дыры. Поскольку пространство искривляется из-за гравитации (как искривляется пространство с двигателем Алькубьерре), то, как вы измеряете расстояние между двумя телами и относительные скорости, сильно различается в зависимости от того, по какой кривой вы следуете и по какой измеряете. Опять же, предполагая, что я не ошибаюсь, но, честно говоря, каждый раз, когда уравнения учитывают искривление пространства-времени, кажется, что вы должны быть немного сумасшедшим, лол.
@liljoshu как насчет радиодистанции, меняет ли это деформация? например, Земля и Тральфамадор постоянно обмениваются радиосигналами (со скоростью света). 200 000 лет назад Земля отправила радиосигнал на Тральфамадор. 110 000 лет назад лилджошу покинул Землю через 10-кратный варп на Тральфамадор. Сегодня Земля получает ответный радиосигнал, в котором говорится, что Лилджошу только что прибыл на Тральфамадор, в то же время, когда Земля отправила радиосигнал 200 000 лет назад. Согласно земным измерениям, лилджошу путешествовал со скоростью, в 10 раз превышающей скорость радио (света).
@RP Если бы он прошел через канал, созданный приводом Алькубьерре, это повлияло бы на радиодальность, как я понимаю, на время существования канала. Опять же, это похоже на то, как если бы Земля и Трафамадор вращались вокруг черной дыры (не напротив друг друга, а чуть длиннее, образуя касательную линию). Нормальное пространство было бы похоже на радиоизлучение на длинном пути вокруг черной дыры, и оно изгибается в одну сторону, в то время как Алькубьер изгибается в другую, более короткую сторону вокруг черной дыры, оба вблизи горизонта событий. Оба идут из пункта А в пункт Б, но один добирается быстрее. (продолжение)
Точно так же, без черной дыры, если я на Тральфамадоре, а вы на Земле, и Боб берет мой алькубьерре-драйв обратно на Землю, если я отправлю радиосигнал между мной и вами, но проеду континент и прицелюсь, чтобы он не пересекает путь корабля, это займет больше времени, чем корабль (время, ожидаемое обычно), но если я буду двигаться за кораблем и запущу радиосигнал позади корабля (где радиосигнал будет проходить по каналу, пока он все еще искривляя пространство, обогнать корабль и прибыть на Землю раньше корабля.)
Стоит отметить, поскольку я понял, что тот же самый сценарий, демонстрируемый не только черной дырой, но и в обратном порядке, искривляющего пространство разными путями от источника к месту назначения, применим к отправке сигналов, огибающих чуть выше горизонта событий в двух разных направлениях. направления вокруг сферы черной дыры к одному и тому же месту назначения, которое уже является частью наблюдаемой реальности. В этот момент мы вынуждены признать либо А. Причинность может быть нарушена, либо Б. Ускорение за счет искривления пространства не нарушает причинно-следственную связь... по какой-то причине.
"если я проеду континент и прицелюсь так, чтобы он не пересекался с курсом корабля" хорошо, вы меня там! да, это правда, если получится целиться прямо в ваш корабль, то ладно :-) Но ваш зад не настолько велик, чтобы затмить всю планету :-)
Поскольку вся планета не затмевается, у нас есть радиосигналы между двумя планетами, которые подчиняются обычным правилам относительности. Если мы измерим вашу скорость относительно этих нормальных сигналов, и если часы на обеих планетах также будут подчиняться нормальным правилам, то мой вывод будет следующим. (И если на самом деле произошло затмение всей планеты, отразившееся от Луны, Марса или чего-то еще, это добавит несколько секунд или минут, но мы говорим о 100 000 лет, так что мда. В общем, я ожидаю, что ваш варп-двигатель локализован в каком -то образом, а вне этого действуют обычные правила)
Может быть, сама ткань пространства постоянно каким-то образом деформируется из-за гравитации, которая, если я правильно читаю уравнение, рассматривает пространство как декартову сетку, когда расстояние между ними явно не евклидово, поскольку все пространство постоянно изгибается. от гравитации. В большинстве случаев мы игнорируем этот факт, но, поскольку я понял, что существует эквивалент в реальном мире (двунаправленная передача сигналов с частичным затмением вокруг черной дыры), я искренне думаю, что если результаты требуют нарушения причинно-следственной связи, то, вероятно, что-то в этом есть. жизненно важное существо остается вне уравнения.
@liljoshu - относительно сверхсветовой скорости для двух планет, находящихся на разных фазах одной и той же орбиты вокруг черной дыры - с их точки зрения, они неподвижны, и их часы останутся синхронизированными, как и в вопросе ОП. Перечитайте начало моего ответа: Беда приходит, если две планеты удаляются друг от друга.
Вы можете объяснить, откуда взялся 2796?
при скорости 10 световых лет в год вам потребуется 10000 лет, чтобы добраться до Тральфамадора. Итак, от 3 до 13 тысяч лет. Вы покидаете Тральфамадор, движущийся со скоростью, в 10 раз превышающей скорость света относительно его скорости, что составляет 0,2 скорости света. Вы приближаетесь к Земле со скоростью, в 9,8 раз превышающей скорость света относительно Земли. Для меня это означает, что вы вернетесь на Землю через 10204 года после того, как покинете Тральфамадор в 23204 году, а не в 2796 году. С земной точки зрения вы все равно не прибудете и не покинете Тральфамадор до 103000 года. Они могут даже наблюдать, как вы идете назад. Можете ли вы объяснить, почему обратный путь уходит в прошлое?
Интересно, можно ли изменить «формулу относительности вычитания скорости», чтобы она не приводила к путешествию во времени, если вы превысите c, но по-прежнему действовали бы одинаково для значений < c.
@retardedpotential, пожалуйста, объясните, как вы получили 2796 год?
Это очень убедительно, если предположить, что 𝑤=(𝑢−𝑣)/(1−𝑢𝑣/𝑐2)это применимо. Много раз в физике мы обнаруживали, что хороших чистых формул не хватает за пределами их области. Предположим, что преобразование Лоренца применимо на скоростях ниже c, и никто не знает (пока), как это следует расширить. Можно ли вывести нарушение причинности без предположения, что преобразование Лоренца выполняется за пределами c?

В случае с тахионами вы неявно предполагаете, что тахионы в конечном счете движутся вперед во времени, просто двигаясь быстрее света. Но существуют преобразования Лоренца (то есть другие инерциальные системы отсчета), в которых такая частица будет двигаться назад во времени, когда она пересекает пространство.

Вам может быть трудно в это поверить, поэтому рассмотрите пространство-время 1+1. Это пространство-время имеет четыре различных области: будущее времяподобное, +x пространственноподобное, -x пространственноподобное и прошлое времениподобное. Эти области разделены двумя диагональными светоподобными линиями, которые отделяют пространственноподобное от времениподобного и представляют собой асимптоты гипербол.

Большинство массивных объектов имеют четыре скорости в будущем времениподобном регионе, и преобразование Лоренца удержит их в этом регионе, несмотря ни на что. Однако они вполне могут свободно перемещаться в этом регионе, при условии, что они сохраняют общую величину с .

Тахион — это то же самое, за исключением того, что он занимает либо +x-пространственноподобные, либо -x-пространственноподобные области. Это означает, что даже если вы думаете, что ваш тахион движется вперед во времени, существует некоторая система отсчета, в которой он движется назад во времени. Вы можете не увидеть нарушения причинно-следственной связи, но кто-то другой увидит.

Двигатель Алькубьерре решает эту проблему, изменяя геометрию самого пространства-времени, поэтому приведенные выше понятия становятся намного сложнее. Основная идея такова: внутри пузыря вы можете выстрелить фотоном, и он обязательно уйдет от вас по четко определенной траектории, которая «быстрее» вашей. Причинность не нарушается, потому что все наблюдатели согласятся с тем, что вы просто выбрали времяподобную траекторию в очень необычном пространстве-времени — события до и после вашего путешествия по-прежнему четко определены.

Опасность здесь, когда мы думаем о драйве Алькубьерре, заключается в том, что мы часто принимаем точку зрения удаленного наблюдателя и наивно думаем, что наши координаты (наши меры времени и пространства) не будут затронуты драйвом, но они затронуты. Геометрия самого диска деформируется и искажает координатные линии вокруг него, устраняя любые кажущиеся нарушения причинно-следственной связи.

То, что говорили все остальные, но обратите внимание, что это ВСЕ ЕЩЕ нарушает причинно-следственную связь, если вы используете общую теорию относительности для создания одного из этих сценариев «двигателя деформации» — «двигатель деформации» всегда может быть ограничен произвольно небольшой областью пространства-времени, а затем специальной теорией относительности. будет истинным для остального пространства-времени, и проблемы все равно возникнут.

Есть простой ответ; Путешествие быстрее скорости света не нарушает причинно-следственную связь.

То, что происходит быстрее, чем скорость света, противоречит обычной аксиомизации теории относительности; и, следовательно, позволяет вам делать всевозможные парадоксальные «выводы». Но перекладывание вины на причинно-следственную связь — более модная условность, чем что-либо еще.

Что произойдет «на практике» в случае перемещения со скоростью, превышающей скорость света, так это то, что станет возможным триангулировать «особую» систему отсчета. Невозможность триангуляции такого фрейма на самом деле не нужно принимать за аксиому; на самом деле его можно вывести из очевидного эмпирического факта, что все фундаментальные силы движутся с несчастливо названной «скоростью света». Если бы они этого не сделали, триангуляция специального кадра «отдыха» действительно не была бы такой сложной.

Однако, чтобы увидеть, что наша неспособность триангулировать систему отсчета «покоя», вероятно, не является такой уж хорошей аксиомой, проще просто рассмотреть сферическую вселенную. Если я вспыхну сферическим светом в топологически эвклидовой вселенной, никакие приспособления или зеркала не позволят мне триангулировать систему покоя.

Но в сферической вселенной разные наблюдатели, испускающие сферический свет, могут видеть, что свет возвращается к ним по-разному. Некоторые в «особом», «предпочтительном» или «отдыхающем» кадре, если хотите, увидят, как вспышка возвращается к ним со всех сторон одновременно. Если вы хотите назвать это кадром «отдых»; что бы ни. Но это определенно «уникальный» или «особый» кадр. Любое изменение импульса из этого состояния сделает время прохождения вашей световой вспышки функцией направления.

Обратите внимание, что этот аргумент не требует, чтобы Вселенная была сферической; она может быть даже плоской, как тороидальная топология. Те же самые выводы следуют для всех топологических сценариев, которые допускают множественные независимые геодезические между двумя точками в пространстве-времени, как червоточины. Они либо заставляют вас поверить в путешествия во времени (что-то вроде дружеского выражения вопиющего внутреннего противоречия); или, в качестве альтернативы, вам придется прийти к выводу, что вы действительно можете триангулировать «особую» систему отсчета.

И что? Вы по-прежнему не можете сделать это с локальными измерениями, используя фундаментальные силы, движущиеся с одинаковой скоростью, и это все, что нужно, чтобы согласовываться со всеми нашими текущими экспериментальными данными.

Не то чтобы кто-то наблюдал червоточину или свет, движущийся по вселенной; но кажется неправильным аксиоматически отбрасывать последнее под автобус, по крайней мере, до тех пор, пока мы не исключим его экспериментально. И если мы обнаружим какую-либо такую ​​топологическую особенность, я не вытащу ни мое устройство, опровергающее теорию относительности, ни мое устройство для путешествий во времени, а скорее стряхну пыль с моего триангуляционного-аппарата-покоя-рамы. Но ваше мнение может отличаться.

Отказ от ответственности: я не удивлюсь, если кто-то раньше аргументировал этот случай лучше, но эта конкретная линия аргументации оригинальна для меня. Так что я знаю, что это не ортодоксия, и я знаю, что моя аргументация оставляет читателю некоторые вещи в качестве упражнения; но не стесняйтесь давать свои прогнозы того, как будет выглядеть вспышка света, вращающаяся вокруг сферической вселенной. Или, может быть, это все-таки лучше объяснить с точки зрения «путешествия во времени»?

Сферическое пространство-время действительно дало бы нам новые интересные возможности (хотя и не обязательно практические). Но мы почти уверены, что пространство-время почти идеально плоское, и единственными существенными искажениями являются большие концентрации энергии. Но какую бы топологию пространства-времени вы себе ни представляли, вам нужно заняться математикой. Любая топология, которая не является почти идеально плоской, дает вам, по крайней мере, теоретическую возможность сокращения пути, но наша наблюдаемая вселенная, похоже, не такая — все, что мы получаем, это обходные пути, подобные приближению к черной дыре :)
Как я кратко упомянул, сферическая топология не обязательна; это просто самый симметричный и простой для мысленной визуализации; подобно круговой волне, бегущей по водной планете; просто с добавлением дополнительного измерения. Может быть, Вселенная сферическая и просто очень огромная? Или тороидальный и идеально плоский? Это действительно топология, которая позволила бы триангуляцию специальной системы отсчета, а не кривизна.

В вашем сценарии есть несколько неправильных представлений, которые вызывают недопонимание. Прежде всего, по определению, причинность означает, что если временной интервал между двумя событиями положителен в одной системе отсчета, то он положителен и в любой другой системе отсчета по вашему выбору, и наоборот, при условии, что скорость распространения событий меньше, чем с . Если, с другой стороны, вы позволяете событиям распространяться быстрее света, то могут быть системы отсчета, в которых порядок событий меняется. Это не означает, как вы предполагаете, что, путешествуя быстрее света, вещи возвращаются к вам раньше, чем вы их отправили. Нарушение причинно-следственной связи означает, что это может произойти по крайней мере в одной другой системе отсчета; в твоем все останется как есть.

Самое главное: обратите внимание, что для того, чтобы события шли «туда-сюда», вам нужно изменить знак на скорость ( а ≠ 0 ), из чего следует, что само понятие времени зависит от пути пространства-времени, по которому вы следуете, и от точки в пространстве-времени, в которой вы находитесь. Время, которое вы измеряете, в принципе, не имеет ничего общего с понятием « биологическое время, которое вы имеете в виду, но это всего лишь параметр в метрике. В данном случае вам нужно будет решить метрику Алькубьерре и интегрировать между двумя точками, которые вы рассматриваете, вдоль пути, по которому вы хотите следовать. В целом это даст вам нечто совершенно не связанное с понятием биологического времени, к которому применимы все ваши концепции.

И последнее, но не менее важное: помимо нарушения причинно-следственной в > с приведет к расхождению физических наблюдаемых величин (энергии, импульса и т. д.), нарушая все остальные законы сохранения, которые, тем не менее, должны выполняться.

Так как я не видел этот пример, я добавлю в кучу. Как уже было сказано, проблема возникает, когда у вас есть относительное движение между двумя объектами. Мне было трудно определить специальную теорию относительности, пока я не вернулся к исходной предпосылке: результат любого эксперимента должен быть одинаковым во всех неускоряющихся системах отсчета и не посмотрел на этот пример эксперимента.

Предположим, что 2 корабля, корабль А и корабль В, покидают поверхность неускоряющейся планеты, двигаясь в противоположных направлениях на 0,8с. Каждый корабль оснащен устройством, которое будет излучать уникальный сигнал, как только получит сигнал инициализации с планеты. Планета определит, получены ли сигналы от кораблей одновременно или нет.

В системе отсчета планеты: Через год планета излучает инициализирующий сигнал. Через 4 года каждый корабль получает этот сигнал одновременно. Через 5 лет люди на планете одновременно получают сигнал А и сигнал Б.

В системе отсчета корабля A: планета будет удаляться со скоростью 0,8c, а корабль B будет удаляться еще быстрее (давайте не будем беспокоиться о точной скорости корабля B в этой системе отсчета). время t в системе отсчета A планета излучает инициализирующий сигнал. Этот сигнал должен пройти расстояние 0,8 карата, чтобы достичь корабля А. Однако сигнал должен будет догнать корабль Б, а поскольку он движется со скоростью, близкой к скорости света (определенно более 0,8 с), это займет довольно много времени. пока. Числа здесь усложняются, но концептуально я бы сказал, что довольно легко увидеть, что сигнал инициализации достигнет корабля B после того, как достигнет корабля A. Однако, поскольку планета тоже движется, это не будет проблемой, потому что теперь сигнал A должен догнать планету, а сигнал B собирается вернуться к планете, что займет меньше времени. В этой системе отсчета по-прежнему верно, что планета получает оба сигнала одновременно.

А теперь представьте, что у людей на корабле А был способ общаться со скоростью, превышающей скорость света. В системе отсчета A после получения сигнала они могли связаться с кораблем B и сказать им выключить свою машину. Это означает, что планета получит только сигнал А, и это нарушение причинно-следственной связи.

Проблема в том, что вещи, происходящие одновременно в одной системе отсчета, не обязательно происходят одновременно в другой системе отсчета, и, как мы видим в этом примере, если бы вы могли воздействовать на вещи быстрее скорости света, вы могли бы изменить результат между системами отсчета. .

Как путешествие со скоростью, превышающей скорость света, нарушает причинно-следственную связь?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v