В моем мире человечество достигает своего нового дома среди звезд через портал, который однажды появляется в Солнечной системе. Этот портал мгновенно переносит тех, кто входит, в место, расположенное в 6 гигасветовых годах (шесть миллиардов световых лет) от Земли.
Но космонавты, путешествующие туда, не знают этого. Смогут ли они вообще определить, как далеко они были перенесены? И в каком направлении?
Я полагаю, что они будут искать известные галактики или, возможно, искать подсказки в космическом микроволновом фоне. Но эти вещи могут показаться совершенно иными, учитывая, что астронавты были перенесены более чем на миллиард лет в прошлое (или это будущее? Меня смущают червоточины).
ОП обновил комментарий, что общение возможно через портал. Мой ответ предполагал, что вам нужно выяснить, где вы находитесь с другой стороны, используя только ту информацию, которую вы принесли с собой.
Если вы можете вести наблюдения с обеих сторон портала, то есть способ узнать, где находится другая сторона, если горизонт событий другой стороны перекрывается с Землей. При 6 Гли горизонты событий должны перекрываться. Ответ EricTowers дает способ сделать это.
6 гигасветовых лет — это очень большое расстояние. Фундаментальная проблема с идентификацией чего-либо, если вас мистическим образом перенесло на такое расстояние, заключается в том, что шкала световых лет также соответствует шкале лет. То есть путешествие на такое большое расстояние также заставляет вас эффективно путешествовать во времени .
В качестве примера того, что я говорю, если бы вы были на расстоянии 6 миллиардов световых лет и могли каким-то образом увидеть Землю на таком расстоянии, вы бы увидели Землю 6 миллиардов лет назад. То есть вы бы увидели Землю еще до того, как сформировалось солнце, так что вы бы вообще не увидели Землю, а увидели бы только облако межзвездного газа. На самом деле, вы фактически отправились бы во «время», когда Земля для вас не существовала; Существование Земли в пространстве и времени находится за пределами вашего горизонта событий после прохождения через этот портал.
Применяя это к космосу в целом, вы принципиально не будете смотреть на ту вселенную, которую мы можем наблюдать с Земли. Лишь в нескольких точках во Вселенной вы сможете наблюдать вещи, которые вы можете видеть с Земли в то время, когда вы покинули Землю. Предполагая простую евклидову геометрию (примечание: в данном случае это не очень хорошее предположение! но легко понять), единственные вещи, которые вы можете видеть и которые вы также могли бы видеть с Земли, это те, которые находятся на точно таком же расстоянии от Земли и вашего нового местоположения. ; это образует плоскость. Все, что находится за пределами нескольких десятков миллионов световых лет от этой плоскости, совсем не будет выглядеть так же; звезды будут рождаться или умирать, галактики будут двигаться друг относительно друга, сталкиваться или падать в черные дыры или что-то еще.
Все остальное во Вселенной было бы новым. Вы бы либо смотрели на вещи от сотен миллионов до миллиардов лет в прошлом, либо от сотен миллионов до миллиардов лет в будущем с точки зрения Земли. Таким образом, вы будете смотреть на вещи, которые никогда не видели с Земли (по крайней мере, люди).
Даже самые крупные объекты в галактике были бы безнадежно запутаны из-за таких масштабов времени. Кроме того, каковы шансы, что что-то достаточно большое, чтобы его можно было увидеть во Вселенной, выровнено с этой плоскостью? Я не могу произвести такие расчеты, но Вселенная огромна, и даже плоскость диаметром в 100 миллионов световых лет будет содержать лишь часть объектов, которые мы каталогизировали во Вселенной. И наш каталог сам по себе представляет собой почти бесконечно малую долю объектов, реально существующих во Вселенной.
Я пришел к выводу, что даже при наличии самых лучших звездных карт и самых мощных суперкомпьютеров просто недостаточно сходства между небом, на которое вы смотрите, и небом, которое вы знаете с Земли, чтобы проводить какие-либо сравнения. Это само по себе скажет вам, что вы очень, очень далеко, я полагаю.
Я ждал целую минуту, пока ОП ответит на мой уточняющий вопрос о непрерывной передаче сигналов через портал. :-) Теперь я предполагаю, что ответ "да".
Настройте интерферометр с очень длинной базой (РСДБ) с одной апертурой на каждом конце портала. (Поздравляю. Теперь вы сделали самый большой телескоп, доступный человечеству.) Настоящие РСДБ на самом деле не требуют непрерывной выборки в реальном времени со всех задействованных телескопов. Данные могут быть записаны (с очень высокой скоростью), а результирующая интерферометрия может быть выполнена путем объединения наборов данных. Так что мой вопрос о непрерывной передаче сигналов через портал предполагает более жесткое требование, чем это необходимо на самом деле.
Для каждого достаточно большого
(красное смещение), измеренное от одной планеты, вы найдете одну дугу на небесной сфере каждой планеты, где интерферометрические данные имеют постоянно большую взаимную корреляцию. Эта дуга соответствует направлениям, вдоль которых пересекаются световые конусы прошлого двух планет (справа
если измерять от одной планеты). То есть вдоль этой дуги оба телескопа наблюдают за светом, излучаемым одним и тем же процессом на одном и том же времени пролета от двух телескопов (см. ниже). Если вы отодвинетесь от этой дуги в одну сторону, время пролета кажущихся совпадающих событий к обоим телескопам увеличится или время пролета к обоим телескопам уменьшится, поэтому, если есть совпадающие события, они не имеют выбранного
. (Смотри ниже)
Эти дуги можно построить так, чтобы в небе образовалось «яблочко». Этот паттерн центрирован по направлению к самому последнему времени (наименьшему ) событие, которое имеет (или имело ) обе планеты в своем будущем световом конусе. Можно указать на центр узора и сказать, что другой конец портала находится «в том направлении». Если другой конец пространственно-подобно отделен от этого конца, то этому утверждению препятствует последовательный выбор системы координат. (Точнее было бы сказать, что свет от событий в определенный сдвиг в «том» направлении двигался в противоположных направлениях, чтобы достичь телескопов на каждом конце транспортной системы. Однако в течение поразительно долгого времени, которое потребовалось свету, чтобы совершить путешествие к каждой планете, обе планеты, а также объект(ы), излучающий свет, существенно сдвинулись, так что там, где кажется другой конец портала (в яблочко), где другой конец портала находится «сейчас» (что бы это ни значило в отсутствие универсальной системы координат), и где вам придется светить светом, чтобы его фотоны в конце концов (возможно) ударили по планете другого портала сильно отличаются и практически бесполезны.)
Образа дуг достаточно, чтобы сказать вам расстояние в пространстве и времени от каждого до самого последнего момента времени (наименьшего ) событие, в котором обе планеты находятся в конусе будущего света. В качестве простого примера: если временной сдвиг почти равен нулю, а пространственный сдвиг почти равен нулю, паттерны представляют собой концентрические круги. Уменьшение кольца сжимаются в направлении, указывающем на другой конец портала. Планета в будущем имеет немного больший сдвиги, чем планета в прошлом на совпадающие события.
The (красное смещение) света от внешне совпадающих процессов вдоль дуг фиксированных расскажет вам, как далеко назад во времени по конусу вы должны пройти, чтобы достичь пересечения с другим световым конусом. Этой информации достаточно для восстановления временных и пространственных сдвигов.
Если расстояние в пространстве или во времени велико, есть реальная вероятность того, что другие галактики (или другие крупные структуры) могут оказаться лежащими на дугах. Как следствие, может быть гравитационное линзирование, делающее «дугу» упрощением реальности «узкой полосы с несколькими усложняющими микроособенностями».
Тем не менее, после нескольких месяцев наблюдений можно будет достаточно четко установить, где/когда находится другой конец портала.
Изменить 20171208 13:50 UTC
Текст
То есть вдоль этой дуги оба телескопа наблюдают за светом, излучаемым одним и тем же процессом
на одном и том же времени пролета отдвух телескопов (см. ниже).Если вы отодвинетесь от этой дуги в одну сторону, время пролета кажущихся совпадающих событий к обоим телескопам увеличится или время пролета к обоим телескопам уменьшится, поэтому, если есть совпадающие события, они не имеют выбранного .(Смотри ниже)
имеет телегу не с той стороны лошади. Правильная формулировка
То есть вдоль этой дуги оба телескопа наблюдают свет, испускаемый одним и тем же процессом с примерно одинаковым временем прихода (скажем, в течение месяца) на два телескопа. Если вы перемещаете событие с пространственным разделением, два времени прибытия изменяются противоположно — событие наблюдается раньше на одном конце и позже на другом конце. Если вы перемещаете событие с временным разделением, два времени прибытия изменяются вместе, становясь одновременно более поздними или более ранними.
Обратите внимание, что это приблизительное измерение обнаружения совпадений, а не интерферометрическое измерение. Наиболее полезным фактом о событии является его абсолютная величина , его спектр и его . Совпадающие события имеют примерно совпадающую абсолютную величину и спектр.
Далее: существует несколько типов событий, за которыми мы могли бы наблюдать, многие из которых поддаются наблюдению за всем небом.
Полезно знать, что 6 гигалайт-лет соответствует 6Gly. . (Это и все измерения Gly, приведенные ниже, даны в сопутствующих координатах .)
Так что это события для измерения. Что делать с измерениями? Выберите свою любимую космологическую модель пространства-времени, например FLRW . Назовите две конечные точки портала "A" и "B". Спектры событий, наблюдаемых в точке A, сравниваются со спектрами событий, наблюдаемых в точке B. Хаф преобразует совпадающие пары в пространство параметров световых конусов в вашей пространственно-временной модели. Несоответствующие события будут разбросаны по этому пространству параметров. Совпадающие события будут лежать на/около поверхности пересечения прошлых световых конусов концов портала.
До сих пор это не описывало интерферометрический метод. Однако возможна интерферометрия для событий, не находящихся «на линии» между двумя планетами — такие внеосевые события происходят более или менее с одной стороны события, поэтому когерентность увеличивается по мере того, как событие смещается от оси. Таким образом, точная настройка спектральных совпадений-кандидатов путем взаимной корреляции флуктуаций интенсивности на коротком временном масштабе уменьшает количество ложных совпадений, используемых для заполнения пространства параметров. (То есть мы вносим меньше шума в оценку Хафа поверхности кажущегося совпадения.)
Если временной сдвиг немного больше -3 Гр или чуть меньше 12 Гр, то два прошлых световых конуса пересекаются на поверхности, которая включает наибольшую плотность событий, перечисленных выше, с , в зависимости от того, какая конечная точка находится раньше. При сдвигах во времени за пределами этого диапазона световые конусы прошлого не пересекаются (за исключением Большого взрыва). Для временных сдвигов между ними, по крайней мере для совпадения уменьшается до 0,25 для нулевого временного сдвига. Эти числа помогают нам охарактеризовать вероятность того, что событие совпадения будет наблюдаться в течение определенного окна наблюдений.
Пока световые конусы прошлого пересекаются, мы можем наблюдать совпадающее событие. Для упрощения расчетов предположим, что события равномерно распределены по каждому световому конусу. Световые конусы простираются примерно на 13 Гр в прошлое. Каждый месяц световой конус проходит примерно 1 часть в прошлого пространства-времени планеты. Мы распределяем 10000 событий в этом объеме, поэтому вероятность того, что ни одно из этих событий не находится на пересечении световых конусов, равна . После года, шанс не случайно. Это кажется безнадежным, не так ли? Однако это не так уж плохо, потому что наблюдаемые события неравномерно распределены в . Вместо этого мы примерно в 10 000 раз чаще наблюдаем событие с что событие с . (Посмотрите на источники выше, является редкостью раз в год (60 квазаров за 60 лет). это событие 10–100 с в день.) Кроме того, с разделением всего 6 Гли, для событий «между» планетами меньше 0,75. Следовательно, мы рассеиваем в 10 000 раз больше событий на вдвое меньшем световом конусе. С такой поправкой вероятность не совпадения в месяц составляет 90%. Вероятность не совпадения в первый год составляет 28%. Итак, каждые несколько месяцев мы ожидаем получить новое совпадающее событие для обновления нашего преобразования Хафа. Это примерно эквивалентно нашему нынешнему состоянию гравитационной астрономии — событие, о котором следует сообщать каждые несколько месяцев.
Таким образом, моя оценка «от бедра» того, как долго можно получить пространственно-временные сдвиги, была на порядок ошибочной. Потребуется несколько лет, чтобы получить резкий результат. Я не недоволен качеством этой оценки.
Это было бы тяжело. Вам нужно искать объекты, которые:
Обнаруживаемый от 6 миллиардов световых лет. Это исключает, например, нейтронные звезды, поскольку мы не можем обнаружить старый пульсар даже за пределами нашей галактики.
Достаточно устойчивый, чтобы остаться узнаваемым, если мы посмотрим на него 6 миллиардов лет назад. Это исключает квазары, которые представляют собой чрезвычайно яркие аккреционные диски вокруг гигантских черных дыр. Аккреционный диск не "держит" никакой памяти - он легко может стать намного ярче или тусклее, в зависимости от количества поступающей материи, он не держит материю долго - либо поглощается черной дырой, либо выбрасывается.
Кроме того, это исключает галактические скопления - за 6 миллиардов лет галактики могут пройти несколько десятков миллионов световых лет, что сделает внешний вид скопления довольно неузнаваемым.
Мы не можем смотреть на анизотропию радиационного фона, так как ее картина будет непредсказуемо отличаться для столь удаленной области.
Что мы можем сделать , так это искать крупномасштабную структуру космоса. Великие стены и сверхскопления , Большая группа квазаров , суперпустоты . Благодаря этому мы можем сузить область поиска до нескольких сотен миллионов световых лет, определить местонахождение скопления Девы, нашей галактики, а затем искать Солнце .
Эти крупномасштабные структуры были рождены флуктуациями плотности, которые произошли в самом начале Вселенной, поэтому они долгоживущие по определению. Они имеют сотни и миллиарды лет в поперечнике, поэтому своеобразное движение галактик не сильно их меняет (даже 1000 км/с за 6G лет — это всего 20 миллионов лет). Для наших астронавтов они выглядели бы немного иначе из-за искажений, вызванных расширением Вселенной, но к этому легко приспособиться.
Шесть гигасветовых лет — это полпути к краю Вселенной (13,82 миллиарда световых лет).
Это создаст очень большое препятствие для астронавтов, стремящихся найти свой путь: они будут смотреть на ночное небо примерно на 6 миллиардов лет моложе в направлении, противоположном их путешествию, и на 6 миллиардов лет старше в направлении движения.
Мы наносим на карту небо на Земле так, как мы его видим. Многие из более ярких звезд имеют продолжительность жизни всего несколько миллионов лет, поэтому они либо давно ушли, либо еще не родились, либо находятся на разных этапах своей жизни (красные гиганты, новые звезды, нейтронные звезды). Даже галактики могут выглядеть совсем иначе на таком большом расстоянии. Например, в возрасте всего 4,5 миллиарда лет Солнце даже не существовало бы в ночном небе другого мира, находящегося на расстоянии 6 миллиардов световых лет.
С доступными путешествиями на Землю туда и обратно, возможно, что-то в методе путешествия дает приблизительное представление о направлении и расстоянии. Имея эту дополнительную подсказку, вы могли бы начать делать выводы о том, что есть что, и в конечном итоге прийти к предположению относительно общего местоположения.
Однако вы можете быстро построить новую карту звездного неба и определить, где вы находитесь в новом ночном небе (не связанном с общей картиной).
В дополнение к хорошему ответу Джеймса Маклеллана я хотел указать, что, хотя определение местоположения очень и очень сложно, определение местного времени * может быть не таким. Температура CMB по-прежнему должна быть довольно хорошим индикатором того, «когда» прибыли астрономы (и есть другие глобальные величины, которые не должны зависеть от положения, которые очень регулярно изменяются во времени, и они также могут их измерить). Если бы астрономы путешествовали назад или вперед на 6 миллиардов лет, реликтовое излучение было бы значительно горячее или холоднее, чем 2,7 Кельвина, которые мы измеряем на Земле. большие сдвиги в местном времени*.
* Местное время означает «собственное время», то есть время, прошедшее с момента Большого взрыва в этой области пространства. Как вы, возможно, знаете, определение одновременного времени в космологии довольно сложно.
Простой ответ на вопрос: нет.
Эта проблема прекрасно показана в невыносимо терпимом фильме « Затерянные в космосе». Саботаж гипердвигателя и традиционные голливудские обстоятельства отправляют Юпитер II в космическое плавание в неизвестные места, где их «звездные карты» бесполезны.
Почему они бесполезны? Потому что это самая большая 3D-головоломка всех времен. Достаточно информации о достаточном количестве звездных явлений должно храниться в базе данных с достаточной вычислительной мощностью, чтобы провернуть то, что по сути является бесконечной комбинацией положений в галактике.
Этому несколько помогают некоторые ссылки POV, такие как галактическое ядро и известные пульсары, квазары и т. д., которые являются достаточно уникальными объектами, которые все еще могут обнаруживаться на таких расстояниях... но все же...
Вам нужно время для сбора информации. Быстрый снимок неба, чтобы позволить компьютеру начать жевать, в то время как вы делаете еще более подробные снимки, и еще более подробные снимки... с недостатком в том, что с каждым повышением разрешения вы экспоненциально увеличиваете количество вычислительного времени, необходимого для нахождения вашего объекта. положение в галактике.
Более сложный ответ: да.
Учитывая достаточно хорошую базу данных и время, вы можете найти свое местоположение. Кроме...
Но еще более сложный ответ: может быть.
Моя рефлекторная реакция на вопрос: «Можете ли вы заглянуть в диаметрально противоположную сторону галактики?» нет." Я подозреваю, что никакая технология не может заглянуть через галактическое ядро на другую сторону. (сверхмассивная черная дыра, поглощающая все электромагнитное излучение...). Таким образом, без расширения достаточной части галактики, чтобы дать вам выгодные точки для глубокого наблюдения, в галактике есть места, о которых вы просто ничего не знаете. Воспользуйтесь порталом в одно из этих мест, и, по сути, невозможно узнать, где вы находитесь.
Но если у вас есть технология и время расширения, чтобы осмотреться и увидеть все уголки для целей картирования, то прыжок на шесть миллиардов световых лет уже не впечатляет. Вы, вероятно, расширились еще больше, просто чтобы увидеть заднюю часть галактики... потому что очевидно, что люди находятся в передней части галактики, не знаю.
Because it's the biggest 3D jigsaw puzzle of all time
Довольно. В приключенческой игре 90-х Starship Titanic в конце была головоломка, которая, по сути, была такой.Я думаю, что астронавты выбрали бы двухэтапный процесс. Первый шаг прост. Им нужен спутник с фоновым излучением, картирующий небо на другой стороне. Вы можете попробовать захватить существующий деактивированный спутник, такой как WMAP , или создать другой. В любом случае, получите один на другой стороне и пусть он начнет картографировать.
Пока он составляет карту, проведите несколько экспериментов, чтобы убедиться, что базовые предположения физики не нарушаются. Бросьте несколько атомных часов и попытайтесь выяснить, тикают ли они с той же скоростью, что и на ближней стороне портала. Помните, это новая наука, поэтому никогда нельзя быть слишком осторожным.
Когда вы закончите, у вас должна получиться вот такая карта:
Это результат работы WMAP спустя 9 лет. Было отфильтровано максимально возможное количество локальных эффектов (например, эффект движения нашего собственного Солнца в пространстве), оставив только анизотропию, которая, как мы полагаем, связана с космическим фоновым излучением.
Это должно совпадать с показаниями, полученными на другой стороне портала. Возможно, потребуется внести некоторые коррективы, если речь идет о путешествии во времени.
Как только вы это сделаете, у вас будет надежный якорь ориентации. Вы знаете, что такое верх, низ, лево и право. Далее, я бы использовал опросный подход. Ищите квазары. Мы должны быть в состоянии найти более чем достаточно из них. Как только у вас будет хороший набор показаний, вы можете начать использовать методы съемки, чтобы найти наилучшее соответствие углам, которые мы видим с обеих сторон портала.
Как только у вас будет надежное совпадение вместе с этими углами, теперь мы сможем выяснить, где мы находимся относительно квазаров, которые можно увидеть с обоих мест. Квазары разделены несколькими миллиардами световых лет, поэтому углы должны иметь смысл. Если бы вы пролетели несколько триллионов световых лет, это было бы сложнее.
Некоторые факты и наблюдения из других ответов:
При наличии достаточного количества времени обзор обнаружит как большие структуры, так и плоскость, на которой звезды одинаковы с обеих сторон. Этой информации достаточно, чтобы определить точное местоположение Земли.
Это тривиально:
наша наблюдаемая Вселенная на самом деле содержит
которые легко идентифицировать.
Вы просто ищете и идентифицируете великую стену Слоана, пустоту Бутеса и 3 или 4 самых больших сверхскопления.
(Очевидно, что для этого потребуются невероятные телескопы и несколько лет.)
{Обратите внимание, что у нас уже есть "невероятные телескопы". Почитайте о европейском космическом телескопе GAIA, который представляет собой чистую фантастику.}
Вашу уже включил в свой ответ и общую карту нашей наблюдаемой Вселенной, которая показывает, насколько это очевидно.
Примечание. Вопрос ОП не был ясен, были ли путешественники «мгновенно» перенесены в сверхсветовом смысле. Если путешественники мгновенно переносятся , то, как я объясню, это тривиально.
Если ОП означает перемещение во времени на миллиарды лет, вопрос бессмысленен. (Нет никакого способа предсказать, где что было/будет в течение огромных периодов времени.)
Пока у астронавта есть карта неба с Земли, на которой звездные тела сгруппированы по расстоянию (как на луковой шелухе), геометрия подсказывает, что должна быть хотя бы одна точка или, скорее, кольцо в инопланетном небе, которое выглядит довольно похоже, если не идентично кольцу такого же размера с земного неба. Получите расстояние до небесных тел в кольце, и вы получите половину расстояния от Земли (3 миллиарда световых лет в этом примере).
Алгоритм AN для поиска колец с определенными характеристиками в небе использовался для изучения и идентификации эха в фоновом излучении, если я правильно помню.
Что ж, если предположить, что астронавты получат изрядные дозы хандвавиума, чтобы пережить радиацию, присущую червоточине, я полагаю, что это возможно, хотя на это может уйти некоторое время.
Секрет заключается в полном обзоре галактик в небе, подкрепленном соответствующим обзором с Земли, таким как HST, Spitzer и Chandra. Как только вы точно идентифицируете четыре совпадения галактик с их красными смещениями, вы можете точно определить Млечный путь (даже если он скрыт за другой галактикой) и определить, сколько времени прошло с тех пор, как вы покинули дом, чтобы пройти через червоточину.
Я позволю астроному сделать математику для этого.
Да, они бы. Им просто нужно было искать буквально что-нибудь знакомое в небе. Как только вы найдете что-то знакомое, вы сможете оценить свое расстояние от земли с помощью треугольников. Например, вы находитесь на планете X. Вы видите знакомую планету Y, которая находится примерно в 15 миллионах световых лет от вашей планеты и в 30 градусах от вашей планеты — просто предположите, что все находится в одной плоскости, все, что нужно сделать, это упростить математику. идея. Затем вы проходите через портал. По счастливой случайности вы можете увидеть планету Y и узнать ее, а это означает, что свет, вероятно, того же возраста, поскольку вы буквально только что узнали его. Теперь все, что вам нужно сделать, это выяснить, под каким углом она от вас, нанести на график все ваши точки, а затем найти недостающее расстояние от вашего нового местоположения до планеты X.
Существуют также легкие методы датирования, которые вы также можете использовать, поэтому, если вы не можете ничего распознать, вы можете начать рисовать Вселенную со своей позиции, и в конечном итоге вы можете найти область, которая выглядит так, как вы ожидаете. область, из которой вы наблюдали. Земля выглядела бы в то время отраженной разницей в возрасте света.
По общему признанию, оба этих метода несколько сомнительны. Может быть, проще просто понять, как работает теплая дыра.
Или... или... не читайте это, если вас легко спровоцировать... или вы можете просто попытаться обнаружить гравитационные волны и надеяться, что вы обнаружите волну, которую вы уже обнаружили на Земле, а затем попытаетесь использовать чтобы оценить, где вы находитесь. Вы должны были бы предположить, что волны, которые выглядят одинаково, одинаковы, но это можно было бы сделать.
Возможно, вы сможете узнать, где находятся астронавты, из самой червоточины.
Предположим, что в вашем мире у червоточины есть направление и относительное время, которое проходит путешествие. Предположим, что для прохождения требуется X промежутка времени. Если бы ваши астронавты могли путешествовать туда и обратно и точно измерить этот временной разрыв, находясь в червоточине, они могли бы связать это с реальным расстоянием. Предположим, что 1 минута пути через червоточину равна миллиарду световых лет фактического расстояния или что-то в этом роде. Вы даже можете измерить время в наносекундах, если хотите, чтобы оно казалось более мгновенным. Если ваша червоточина 2D, вы можете просто выровнять ориентацию входа в червоточину, чтобы получить направление, в котором будут двигаться ваши астронавты. С пройденным расстоянием и направлением ваши астронавты могли бы получить хорошее представление о том, где во Вселенной находится другая сторона.
Если у вас есть сферическая трехмерная червоточина, может быть сложнее определить направление. Возможно, вы холодно играете с симметрией, что червоточина открывается в симметричной точке на противоположной стороне вселенной, например, если я прокопаю дыру в земле по прямой линии, я окажусь в определенной точке на другой стороне.
Космонавт не мог бы узнать, где он и когда, если бы у него не было данных ночного неба на Земле. Ему нужно больше, чем полароид ночного неба^^. Я думаю, НАСА этого не ожидает, поэтому они не будут размещать такие данные на космических кораблях.
Но если у них есть канал передачи данных на Землю (вспомните Звездные врата, где радиоволны могут идти в обе стороны, но имеют значение только в одну сторону) и достаточно мощный телескоп на их конце портала, они могут: найти звезды, галактику или черные дыры, находящиеся на одинаковом расстоянии от них и от земли. Свет, исходящий от них, достигнет земли и выхода из портала одновременно. Если они найдут его, будет легко определить ваше положение относительно Земли, посмотрев, как она вращается. Например, если вы видите галактику с Земли при повороте на 45°. А от портала под углом 135° у вас получился треугольник с прямым углом (a²+b²=c² и a=b). Если они найдут более одного, будет еще лучше. Если они ничего не найдут на точно таком же расстоянии от земли. Может быть, что-то узнаваемое, даже если это ошибка на 2 миллиарда лет. И тогда вы могли бы найти Млечный Путь и искать наше солнце. (Не должно быть ничего, что можно было бы увидеть, так как свет нашего солнца прошел всего 4,5 миллиарда световых лет, потому что нашему солнцу 4,5 миллиарда лет. Но мы должны быть в состоянии увидеть его солнце, если оно старше, чем 6 миллиардов лет.) Или какой-то другой достаточно старый источник света.
Если червоточина также путешествует во времени*, все равно можно найти что-то, что посылает свет в одно и то же время и достигает астронавта и Земли примерно в одно и то же время. И узнать, что произошло, можно было, потому что расчетное расстояние от выхода червоточины до земли не совпадало. (Вам нужно было бы посмотреть на что-то рядом с нами, достаточно древнее, чтобы свет достиг космонавта.)
* Ну, до тех пор, пока к выходу червоточины приходит свет от звезд, которые также путешествовали на Землю. проверить https://www.space.com/33005-where-is-the-universes-edge-op-ed.html Так что это было бы невозможно узнать для астронавта, если червоточина отправит ему более 26 миллиардов световых лет (без путешествий во времени).
Так что я бы сказал, что это возможно, но если он один без связи, ему потребуются годы, мощные компьютеры и хороший (радио) телескоп. НАСА, вероятно, потребуются годы только для того, чтобы провести необходимое оборудование через червоточину.
Да, но не быстро и требующее нескольких предположений. По сути, я расширяю ответы других людей с более оптимистичными предположениями.
Важное допущение состоит в том, что в небе существует достаточное количество однозначно идентифицируемых объектов, то есть объектов, которые могут быть идентифицированы вне земно-центрического контекста. Я имею в виду такие объекты, как отличительные пульсары, двойные системы с характерными вариациями, легко идентифицируемые экзопланетные системы и т. д. С достаточным количеством этих объектов у нас будет карта известных объектов в известных местах в известное время.
Как указано в другом ответе, система так далеко имеет только небольшую плоскость объектов в достаточно схожих состояниях, чтобы быть идентичными, но это нормально. На другом конце портала мы обозреваем небо и строим такую же базу данных. При наличии достаточного количества точек в первой базе данных мы ожидаем найти по крайней мере 1 общую точку, которая устанавливает общую точку отсчета. Учитывая 1 ссылку, обе планеты находятся на поверхности сферы, радиус которой от этой ссылки, хорошая вторая общая ссылка сводит ее к окружности круга, а третья точка указывает.
Диапазон объектов может быть расширен, если мы сможем применить некоторую звездную механику... если мы сможем оценить размер сверхновой звезды по вызывающей ее звезде или размер звезды по звездному остатку, мы сможем расширить диапазон возможные совпадающие кандидаты за счет уверенности в каждом из них.
Мне хотелось бы думать, что с помощью чего-то, сравнимого с Хабблом, мы могли бы попытаться сопоставить некоторые галактики. Нам не нужно сопоставлять галактики, которые значительно удалены от эквидистантной плоскости, даже на небольшом расстоянии, которое не должно сильно отличаться.
Первым шагом было бы посмотреть на местные звезды, может быть, взять несколько спектрографов и решить, что вы не местный житель или способны распознать ближайшие звезды.
Затем найдите пульсары / квазары и решите, что вы все еще не можете нанести на карту ни один из них, потому что более 6 GY они либо не активны, либо находятся вне поля зрения.
Последний вариант, который может в конечном итоге сказать вам, где вы находитесь в течение длительного периода времени, заключается в очень тщательном изучении стандартных событий сверхновых свечей. В конце концов можно будет наблюдать некоторую корреляцию между событиями, которые происходят на полпути между Землей и этим новым миром. Я предполагаю, что вам, вероятно, потребуется сравнить записи за несколько 100 лет, чтобы получить действительно хороший набор событий, о которых вы можете с уверенностью сказать, что они одинаковы с обеих сторон.
Моника Челлио
Шверн