Как сверхсветовые туннели на основе червоточин могут нарушить причинно-следственную связь?

Хорошо, допустим, у вас была червоточина. Сколько времени потребуется, чтобы добраться из пункта А в пункт Б с его помощью? Скажем, мгновенно. Путешественник прибудет в тот же момент, когда ушел, проведет некоторое время в точке Б (это действительно приятное место, жители Б-иан дружелюбны, а еда великолепна), а затем воспользуется червоточиной, чтобы вернуться в точку А. Нет проблем. Правильно? Нет нарушения причинно-следственной связи? Возможно, но вам нужно спросить себя «когда прямо сейчас в точке Б?» Рассмотрим эту схему:

Это диаграмма Минковского. Красные оси представляют систему отсчета, в которой мы находимся, а зеленые оси представляют систему отсчета с некоторой высокой скоростью относительно нашей. Так что теперь задайте себе этот вопрос, когда прямо сейчас? В красной рамке прямо сейчас находится ось X. Червоточина может привести вас в любую точку вдоль нее. Но что, если я войду в червоточину, двигаясь достаточно быстро, чтобы оказаться в зеленой рамке? В этой системе координат мгновенное перемещение — это что угодно вдоль оси x'. Обратите внимание, что, соответственно, это поместит меня в будущее красной рамки (мы просто смотрим на первый квадрант). Итак, вы говорите: «Ну, это просто, червоточина не движется в моем кадре, поэтому она использует мое определение мгновенности». Вот большая проблема. Теперь, если я в зеленой рамке и войду в червоточину,

Как это объясняет, как я могу отправить сообщение в 2004? Скажем, у меня есть червоточина, я ввожу ее в красную рамку (предположим, что это рамка Земли). Затем я добираюсь до точки B, ускоряюсь, чтобы оказаться в зеленой рамке, и возвращаюсь через червоточину в нашу точку A в точке x=0. Итак, давайте пробежимся по этому. Я начинаю с x = 0, я использовал червоточину, чтобы добраться до некоторой точки по оси x, я ускоряюсь (поэтому сдвигаю зеленую рамку так, чтобы зеленое начало координат находилось на оси x в выбранной нами точке), затем я вернуться через червоточину к x = 0, но помните, что я сейчас путешествую вдоль оси x'. Вуаля, я в 2004 году.

Но подожди, говоришь ты. Разве я уже не установил, что червоточина использует определение мгновенности из своей собственной системы отсчета; красный? Верно, я так и сказал. Но что, если в точке BI найдется еще одна червоточина, путешествующая по зеленой рамке, которая ведет обратно к x=0? Или что, если я найду способ ускорить другой конец червоточины? Тогда я точно смогу вернуться в 2004 год.

Единственный способ помешать мне использовать червоточину для путешествия в прошлое — заставить все червоточины существовать в одной системе отсчета и перемещать объекты, используя определение мгновенности этой системы координат. Но это означало бы, что во Вселенной существует предпочтительная система отсчета. И это было бы предметом другого вопроса на этом сайте.

Некоторые предварительные сведения:

(1) Червоточины — это разновидность искривленного пространства-времени. Поэтому полного анализа этой проблемы в специальной теории относительности быть не может. Вам нужна общая теория относительности.

(2) Основная логика состоит не в том, что нарушение причинной связи подразумевает сверхвысокую скорость, а в том, что сверхвысокая скорость подразумевает нарушение причинной связи. Помимо FTL, есть и другие причины, по которым вы можете получить нарушение причинно-следственной связи. Один из них — если ваше пространство-время имеет замкнутые времениподобные кривые (ЗВК).

(3) Поскольку это ОТО, а не СТО, нет однозначного способа определить скорость объекта относительно какого-либо другого, удаленного объекта. Вопрос предполагает, что прохождение через червоточину не связано со сверхсветовыми скоростями, но на самом деле просто невозможно определить, какой будет скорость.

Существуют прямые аргументы в пользу того, что если возможны червоточины, то возможны и ЦОК. Основная идея заключается в том, что на любое устье червоточины могут воздействовать гравитационные силы (я думаю, в том смысле, что оно имеет определенную массу Комара или АДМ), и, следовательно, вы можете манипулировать им и перемещать его (по крайней мере, в теории, если бы у вас была возможность манипулировать огромным количеством материи). Итак, вы берете один рот, ускоряете его от другого, а затем возвращаете обратно. Это очень похоже на парадокс близнецов; два рта больше не синхронизированы во времени. Подобные вещи обсуждаются в [Friedmann 1990] и [Echeverria 1991]. См. рис. 1 Эчеверрии.

В статье Эчеверриа обсуждаются некоторые модели игрушек, включающие бильярдные шары, и показано, что, как это ни удивительно, не всегда происходит нарушение причинности, несмотря на присутствие ЦОК. Эчеверрия был студентом Торна в Калифорнийском технологическом институте, и Торн также дает популярное обсуждение этой идеи в гл. 14 его книги «Черные дыры и искажения времени». В документе IIRC Echeverria была предложена исследовательская программа для более подробного изучения подобных вещей, но, насколько я знаю, она так и не была продолжена. Возможно, это произошло из-за того, что исследовательская программа не сработала, или из-за того, что Эчеверрия не нашел постоянной работы, связанной с относительностью.

Фридман, Задача Коши в пространстве-времени с замкнутыми времениподобными кривыми, http://authors.library.caltech.edu/3737/

Эчеверриа, Бильярдные шары в пространстве-времени червоточин с замкнутыми времяподобными кривыми: классическая теория, http://authors.library.caltech.edu/6469/

У меня был тот же вопрос в течение долгого времени, и у меня появилась новая идея, как получить его с точки зрения непрофессионала.

Я думаю, что мне не хватило ингредиента — и я могу ошибаться здесь — это то, что создание червоточины между двумя точками A и B займет время и не может произойти мгновенно. Так что соединение двух точек займет не меньше времени, чем путешествие туда со скоростью света.

Как только связь есть, это просто обычное искривленное пространство, где некоторые точки соединяются дважды длинным и коротким маршрутом. Но кроме сильно искривленного пространства-времени, я думаю, больше нет ничего особенного. Это просто трудно понять, поскольку мы привыкли к абстракциям двухмерных диаграмм плоского трехмерного пространства. А здесь мы неожиданно работаем с искривленным трехмерным пространством, и кажется, что это может нарушить наши диаграммы светового конуса. Но скорее всего просто нет

Отправка информации через червоточину никоим образом не является «быстрой». И нарушения причинно-следственной связи здесь не происходит.

ИМХО, было бы совсем другое дело, если бы червоточины могли самопроизвольно открываться на произвольных расстояниях.

Если бы концы червоточин также двигались относительно друг друга, это могла бы быть совсем другая история.

Теперь, пожалуйста, проголосуйте за меня без объяснения причин ;-)