Релятивистские эффекты на мозг, закодированные в свете

Я пытаюсь построить жесткий научно-фантастический мир, в котором межзвездные путешествия могли бы работать следующим образом:

  • Тела путешественников сканируются, и вся необходимая информация о строении тела, нейронных связях, химических концентрациях и т. д. сохраняется. Затем тело путешественника уничтожают.

  • Информация с предыдущего шага модулируется электромагнитной волной и направляется к другой звезде.

  • Через некоторое время луч принимается по назначению. Органическое тело восстанавливается из демодулированной информации, и путешественник выходит.

Чтобы убедиться, что это правильное решение для истории, я попытался разработать уравнения специальной теории относительности (отказ от ответственности: я не физик) . Однако, поскольку значение 1-(v²/c²)становится равным нулю при v=c, я не могу понять, какие релятивистские эффекты, такие как замедление времени, произойдут с людьми, когда они сообщаются таким образом. И поскольку это статическая копия отправляемого путешественника, а не работающая симуляция (это означает, что они не будут испытывать время или что-то еще), будут ли вообще иметь значение релятивистские эффекты?

Может ли кто-нибудь помочь мне в работе с математикой или дать мне несколько советов о том, как это понять?

Фотоны не ощущают времени; для них все события в мире одновременны, поэтому с точки зрения путешественника путешествие происходит мгновенно. Для внешних наблюдателей путешествие занимает ровно столько времени, сколько необходимо свету для прохождения между пунктом отправления и пунктом назначения.
@AlexP Вот что означает бесконечное замедление времени (когда v=c). Теперь понял, спасибо!
С комментарием AlexP и ответом Ziobyte вы получили все, что вам нужно. Во всем этом есть еще немного математики, но я сомневаюсь, что она вам здесь нужна, поэтому я избавлю вас от дополнительного ответа со всем этим.
Меня одного беспокоят такие методы телепортации? Я имею в виду, что мы практически убиваем людей этим. Это хорошо работает для внешних наблюдателей, поскольку они могут не заметить разницы между старым и новым, но этот переводимый человек должен умереть! Может быть, стоит хотя бы сохранить оригиналы нетронутыми?
@user2851843 user2851843 Да, именно об этом социально-политическом и философском конфликте и пойдет речь в этой истории.
В оригинальном «Звездном пути» было несколько действительно классных эпизодов на эту тему. Один был о взломе передачи данных с транспортера. Они сделали еще один, в котором люди не уничтожались на отправляющем терминале, а это означало, что было две копии человека. Они сделали еще один, когда данные человека так и не поступили и не были реплицированы, но человек был уничтожен на исходном терминале. Упоминалось, что правила телепортации строго предусматривали уничтожение человека в исходном конце. Было ли это убийство или несчастный случай на производстве?
А в случае, когда было произведено две копии - репликант и оригинал - и обе они разысканы, надо ли убивать одну из них? Который из? Оставишь их обоих в живых? Несколько копий одного и того же человека? Кто из них виновен в преступлениях, совершенных до репликации?
Вы должны прочитать этот роман , который исследует эту идею.
@JustinThyme в сериале Уила Маккарти они снова объединены.
вроде не имеет отношения к вопросу, но вам, вероятно, следует дождаться подтверждения того, что реконструкция в целевом пункте назначения была успешной, прежде чем уничтожать оригинал, на случай, если Wi-Fi отключится на полпути передачи
@Aequitas Это межзвездное путешествие, а это означает, что сигнал будет находиться в пути годами. Это поднимает интересный вопрос; если никакое подтверждение не может вернуться до того, как оригинал умрет от старости, какой смысл уничтожать оригинал?
Или посмотрите фильм «Престиж», в котором прекрасно решена эта проблема: en.wikipedia.org/wiki/The_Prestige_(film)
Поскольку вы говорите о математике, рассмотрите (1) количество данных, о которых вы говорите, и скорость передачи / пропускную способность, необходимую для их отправки (предположительно, с большим количеством битов проверки ошибок); (2) количество энергии, необходимое для преобразования человека весом более пятидесяти килограммов, где можно получить столько энергии и какое оборудование будет ею управлять; (3) мощность обработки данных и оперативная память для безопасного управления данными.
Посмотрите несколько историй Грега Игана, где он описывает это. Вот один бесплатный на его веб-сайте .

Ответы (6)

Скорость тела с массой выражается относительно предела скорости: с - скорость света.

Эффекты замедления времени, сокращения длины и увеличения массы, выраженные через соотношение: γ знак равно 1 1 β , куда β знак равно в 2 с 2 , применяется к движущимся объектам (с массой), а не к свету (поскольку он не имеет массы) и поэтому сразу после того, как информация, когда-то сохраненная в массе, преобразуется в свет, на нее не будет воздействовать «движение света» сам.

Одно возможное изменение, которое может произойти с информацией, которая теперь хранится в виде света, — это изменение частоты (релятивистский эффект Доплера), если отправитель и получатель перемещаются относительно друг друга.


Фактор Лоренца: γ знак равно 1 1 β

Это не имеет ничего общего со скоростью света и вообще с любыми возможными средствами передачи.

Вы фактически «резервируете в хранилище» все, что вам нужно передать, а затем «воссоздаете идеальную копию» некоторое время спустя, возможно, в другом месте.

На самом деле даже не важно, уничтожишь ты «оригинал» или нет.

В этом состоянии вы даже можете подумать о создании более одной «реплики» в одном и том же или в разных местах.

Вернемся к вашему вопросу: после того, как вы уничтожите оригинал, его больше не существует.

  • Он ничего не может «почувствовать», даже течения времени, потому что его просто не существует.
  • То, что у вас осталось, — это куча данных, которые, очевидно, являются мертвой материей.
  • Неважно, что вы делаете (как долго) с данными, пока вы сохраняете их целостность (что может быть сложно по многим причинам, включая принцип неопределенности Гейзенберга и тривиальные ошибки квантования).
  • Когда вы воссоздаете свою «копию» (или копии), она начнет вести себя так, как если бы она была сразу после фазы «сканирования» (если это время отличается от «уничтожения».
  • На эту тему приятно почитать статью Ларри Нивена .

Примечание: все это при допущении (ИМХО правильном) механистической и недуалистической интерпретации «разума» (т.е.: никакой «души», о которой можно было бы говорить); иначе откроется целая новая банка червей.

Спасибо за эссе Нивена, я не думаю, что нашел бы его сам.

Релятивистские эффекты отсутствуют. Это педантичный ответ, непосредственно касающийся вопроса ОП. Закодированная информация фактически представляет собой снимок человека. На моментальном снимке ничего не происходит. Это просто сигнал, проходящий через межзвездное пространство. Человек просто воссоздается из информации в закодированном сигнале.

Единственные эффекты могут быть связаны со способом передачи. Вползающие ошибки, вызванные искажениями сигнала по мере его прохождения к месту назначения. Другие источники ошибок могут возникать во время обработки информации о человеке перед ее удалением и передачей, а также во время ее восстановления. Это только проблемы системы телепортации такого рода.

Как это ни парадоксально, эту форму телепортации часто называют «передачей материи», хотя материя передает только информацию. Материя на передатчике остается на месте, а материя на принимающей стороне собирается, чтобы воссоздать путешественника.

Кхм, сэр... в чем разница между этим ответом и моим? Я не вижу ни одного. Пожалуйста, поправьте меня.
@ZioByte Я признаю, что ваш ответ хороший. Однако мой был немного более конкретным в отношении релятивистских эффектов, и я обсуждал источники ошибок при телепортации такого рода. Считаю свой ответ дополнением к вашему.
@ a4android я должен согласиться с ZioByte. Единственным, кто действительно обращался к релятивистским эффектам, был AlexP в своем комментарии, и ZioByte сказал, что относительность не влияет на «моментальный снимок», как вы это назвали. Я не вижу, как ваш ответ добавляет что-то новое в таблицу.
@ZioByte Вопрос презентации и акцента. Совершенно веская причина для публикации отдельного ответа.
@a4android: понял. Я даже проголосовал за ваш ответ. ОП решит ;)
Обратите внимание, что исследования в области компьютерных наук действительно предлагают так называемые «коды исправления ошибок», которые позволяют вам передавать данные таким образом, что даже если часть данных потеряна или изменена, вы все равно можете точно восстановить исходные данные. Я полагаю, что в футуристической обстановке будут еще более продвинутые методы кодирования, так что проблема «вкрадывания ошибок» не будет проблемой.
@ChronusZed Я знал об исправлении ошибок и четности. Количество информации, необходимой для описания человека, абсолютно астрономическое (фраза, которую я использую легкомысленно). Вопрос в том, могут ли эти данные быть закодированы для передачи в формате с протоколами исправления ошибок. Однако при сканировании и восстановлении все еще возможны ошибки. Мы можем предположить, что в мире, где используется эта технология, проблемы решены.
@a4android Коды ошибок добавляют только постоянный коэффициент накладных расходов. Если вы можете передавать необработанные данные, вы можете передавать данные, закодированные с кодом ошибки. Хотя вопрос об ошибках при сканировании, конечно, закономерен. Я просто хотел уточнить для ОП, что ваш комментарий об ошибках, возникающих во время путешествия, потенциально может быть проигнорирован без ущерба для реализма.
@ChronusZed Хорошо, это хороший момент. Спасибо за это, особенно если это помогает ОП.

В фотонной системе отсчета между созданием и уничтожением проходит нулевое время. Он «видит» вселенную как имеющую нулевой размер в направлении движения.

Таким образом, ваш путешественник ничего не испытывает в пути.

В качестве альтернативы: вы сканировали его, скан растягивается во времени во время передачи, он записывается и перестраивается.

Аналогия: вы берете ноутбук, переводите его в спящий режим на диск. Передают информацию с диска в Париж, где ее кодируют на жестком диске, запихивают в ноутбук той же марки и нажимают клавишу для выхода из спящего режима.

Просто остановитесь и задумайтесь об этом на мгновение, и вы получите ответ.

Наша современная система связи передается по оптоволоконному кабелю. По сути, со скоростью света. Мы разговариваем друг с другом по передачам, которые движутся со скоростью света. Компьютеры взаимодействуют друг с другом со скоростью света. Видео на YouTube отправляются со скоростью света. Рентгеновские снимки и другие диагностические изображения передаются по оптоволоконному кабелю. Роботизированные операции проводятся через Интернет, где данные отправляются со скоростью света.

Я не припоминаю, чтобы КОГДА-ЛИБО в моем разговоре в Интернете наблюдался релятивистский эффект. Нет и принципа неопределенности. 100% точная передача данных.

Нечего выяснять. Вы слишком много думаете об этом. Мы постоянно отправляем данные со скоростью света, без релятивистских эффектов. Все, что вы делаете, это отправляете данные.

Однако в системе есть сбой. Тело не сканируется мгновенно и не восстанавливается мгновенно. Данные в полном объеме, отправляемые последовательно, не являются мгновенными. Для отправки всего файла требуется время. Если он не отправляется с каждым битом данных параллельно (огромная инфраструктура передачи данных), это займет время. Даже когда мы отправляем файл через Интернет со скоростью света, мы по-прежнему ограничены «скоростью загрузки» — скоростью, с которой могут быть отправлены последовательные биты. Весь процесс, от начала сканирования до конечного репликанта, не выполняется «на месте».

Просто остановитесь и подумайте, насколько огромным должен быть этот файл данных и насколько высокой должна быть скорость загрузки, чтобы он был загружен в разумные сроки.

Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перемещен в чат .

Советую прочитать рассказ под названием Rogue Moon. У него ОЧЕНЬ похожая тема.

Доктор Эдвард Хоукс руководит сверхсекретным проектом для ВМС США, используя возможности Continental Electronics для исследования большого смертоносного инопланетного артефакта, найденного на Луне. Добровольцы входят и исследуют его, но их неизбежно убивают за нарушение неизвестных инопланетных правил, действующих внутри сооружения. Однако ястребы «должны продолжать посылать дубликаты в артефакт, потому что каждый из них немного приближается к поиску пути через инопланетный лабиринт»[3] и, таким образом, ближе к пониманию того, что это такое.

Винсент «Конни» Коннингтон, глава отдела персонала Continental, сообщает Хоуксу, что нашел идеального кандидата для следующей миссии. Коннингтон аморальный и склонный к манипуляциям, он открыто проверяет Ястребов и всех, кого встречает на своем пути, на наличие слабостей. Он берет Хоукса к Элу Баркеру, авантюристу и любителю острых ощущений. Хоукс также встречает Клэр Пак, социопата другого типа. Там, где Коннингтон жаждет власти, а Баркер, кажется, любит смерть, Клэр нравится использовать секс или перспективу секса, чтобы манипулировать мужчинами. Коннингтон хочет ее, но она остается с Баркером, потому что в ее глазах у него нет слабостей. Хоукс должен обратиться к темной стороне Баркера, чтобы убедить его присоединиться к проекту. Клэр пытается задеть Хоукса, одновременно натравливая Коннингтона на Баркера.

Хоукс создал передатчик материи, который сканирует человека или объект, чтобы сделать копию на приемниках на Луне. Привязанная к земле копия находится в состоянии сенсорной депривации, что позволяет ему разделить переживания двойника. Однако ни один из участников не смог остаться в здравом уме после того, как пережил смерть из вторых рук.

Баркер первым сохранил рассудок, но даже он был глубоко тронут в первый раз, восклицая: «... ему было все равно! Я ничего для этого не имел!» Он снова и снова возвращается к вызову, каждый раз продвигаясь немного дальше. Тем временем его отношения с Клэр ухудшаются, даже несмотря на то, что Коннингтон продолжает свои катастрофические попытки завоевать ее, в какой-то момент получив жестокое избиение от Баркера. В конце концов, Коннингтон объявляет, что уходит, и Клэр уходит с ним.

Не могли бы вы объяснить, чем похожа предпосылка Rogue Moon и как она дает ответ на вопрос?
Не могли бы вы расширить это, пожалуйста? Пока это больше похоже на комментарий. Ответы не должны требовать, чтобы читатель пошел куда-то еще, чтобы найти ответ. Если это только интересный ресурс для ОП, опубликуйте это как комментарий. Если он полностью отвечает на поставленный вопрос, пожалуйста, напишите, почему он отвечает на вопросы, возможно, используя уценку спойлера (">!" в начале строки), чтобы показать ответ.
Редактирование ответа.
Приятно видеть, что вы отредактировали свой ответ!