Wie genau würde dieser Chronologieschutz für mein FTL-Laufwerk aussehen?

Das Problem mit FTL ist, dass es aufgrund des tachyonischen Antitelephons eine Kausalitätsverletzung zulässt: Ich sende Ihnen eine superluminale Nachricht (Sie bewegen sich mit relativistischer Geschwindigkeit von mir weg), Sie antworten mit einer superluminalen Nachricht, die mich erreicht, bevor ich die erste sende einer.

Es ist wichtig zu sehen, dass diese Kausalitätsverletzung aufgrund der Rückmeldung erfolgt.

Nehmen wir nun an, dass das Senden einer FTL-Nachricht selbst eine Blase um den Absender herum erzeugt, in die FTL-Signale möglicherweise nicht eindringen. Wikipedia auf Antitelephone gibt die Verzögerung an T zwischen meiner Nachricht und meinem Erhalt der Antwort als T = ( 1 a + 1 − a v a − v ) L . ( a ist Nachrichtengeschwindigkeit und v ist unsere Relativgeschwindigkeit in Einheiten von c ; L ist Entfernung). Selbst wenn v nähert sich eins (relative Geschwindigkeit nähert sich c ), T wird ein begrenzter (wahrscheinlich negativer) Betrag sein. T bleibt auch für endlich a nähert sich der Unendlichkeit . Daraus schließe ich, dass wir Gegenbotschaften nicht für die Ewigkeit verhindern müssen, sondern nur für eine begrenzte Zeit.

Mit anderen Worten, es besteht keine Notwendigkeit, FTL-Reisen/Kommunikation nur in eine Richtung zu haben, wir können zurückschleifen, wenn wir lange genug warten.

Was wäre die kleinste derartige Blase und warum? Welche Form hätte es, wie würde es sich im Laufe der Zeit entwickeln?

Die einfachste Annahme wäre eine Kugel, die den ersten Sender umgibt und mitschrumpft c . Ich sehe jedoch keinen Grund, warum sich die Blase in alle Richtungen gleichmäßig ausdehnen sollte, sie sollte auf der Rückseite flacher sein.

Wie wir sehen, v , die Relativgeschwindigkeit beider Teilnehmer am Nachrichtenaustausch, geht ein T ; also annehmen v = 1 oder nahe daran, so dass die Größe und Form unserer Blase ausschließlich von den Eigenschaften des FTL-Geräts abhängt - nämlich der Signalgeschwindigkeit a und zurückgelegte Strecke L , nicht auf zufällige Objekte in der Nähe. Nehmen Sie auch an, dass sich das FTL-Signal von Punkt zu Punkt bewegt, ohne irgendetwas dazwischen zu beeinflussen.

Unterschiedliche Werte für a für die Rückmeldung braucht nicht berücksichtigt zu werden.

Ich habe mir diese und diese Frage angesehen und sehe meine spezifische Idee nicht angesprochen - die nächste ist die Antwort von a4android , aber sie gehen nur in unidirektionale superluminale Reisen und ich denke, wir müssen nicht so weit gehen, wie oben beschrieben.

Kann die Person nicht einfach die FTL verwenden, um zurück zu reisen und alle Regeln zu brechen, die Sie erstellen?
Ich könnte dies möglicherweise beantworten, wenn mir jemand erklären könnte, warum FTL Zeitreisen verursacht. Ich habe keine Erklärung gesehen, die sich summiert. Sicherlich bedeutet es nur, dass der Lichtkegel durch den FTL-Kegel deiner neuen Ursache-Wirkungs-Struktur ersetzt wird, ein breiterer, flacherer Kegel, der außerhalb des Lichtkegels sitzt und dem, was vorher keine Bedeutung hatte, Bedeutung verleiht.
Der erste Link in der Frage erklärt das Problem.
Ich stecke immer noch fest, wenn ich es aus einer absoluten Außenperspektive betrachte, wie es Lorentz selbst getan hat, ich kann nicht in Einsteins relative Perspektive einsteigen.
@separatrix Das Problem besteht darin, eine solche absolute Perspektive zu wählen. Für jede FTL-Reise gibt es einen Trägheitsrahmen, der besagt, dass die Reise zeitlich rückwärts erfolgt. Sobald Sie einen Trägheitsrahmen ausgewählt und allen auferlegt haben, gibt es keine Option für Relativitätsparadoxien.
@separatrix Das Problem besteht darin, eine solche absolute Perspektive zu wählen. Für jede FTL-Reise gibt es einen Trägheitsrahmen, der besagt, dass die Reise zeitlich rückwärts erfolgt. Sobald Sie einen Trägheitsrahmen ausgewählt und allen auferlegt haben, gibt es keine Option für Relativitätsparadoxien.

Antworten (2)

Das Problem besteht darin, dass die Dauer der Empfangsunterbrechung, die Sie auferlegen müssen, je nach Geschwindigkeit und Entfernung der anderen Partei variiert. Kurz gesagt wird das Senden einer Nachricht den Empfang für eine Zeit verdunkeln, die gleich der herkömmlichen Lichtgeschwindigkeit des Kanals für den Hin- und Rückweg ist, oder für eine Zeit, die auf der Unterscheidungs-Referenzrahmenregel basiert.

Woher wissen Sie nun, wie weit der Empfänger entfernt ist und wie schnell er sich bewegt, wenn er später versucht zu antworten?

Am Ende müssen Sie die „Empire Time“ als auferlegte Einschränkung implementieren, den Zeitstempel jeder eingehenden Nachricht überprüfen und ihn ignorieren, wenn er zuvor vorhanden war. Wie könnte man das als Naturgesetz bewerkstelligen? Es würde erfordern, dass eine Chronologie-Schutzregel in das Gewebe der Natur eingebaut wird.

Eine interessante Wendung wäre, dass der Chronologieschutz nicht wirklich verhindert, dass der Empfänger funktioniert, sondern dass „sehr schlimme Dinge“ durch das Schicksal passieren, wenn er verletzt wird (denken Sie an die Final Destination -Filme. Die Regel ist also in die Maschine programmiert und Nachrichtenprotokoll.

Ich habe geschrieben, dass Sie die Geschwindigkeit des anderen Teilnehmers = c (im schlimmsten Fall) annehmen sollten, dann nähert sich die erforderliche Blackout-Zeit für hohe Werte von a schnell c * L. Wird deutlicher machen, dass die Blackout-Zeit auch von der Entfernung abhängt.
Hör auf mit der schwachsinnigen Vorstellung von Final Destination. Siehe Larry Nivens „Rotating Cylinders and the Possibility of Global Causality Violation“. Denken Sie an eine Supernova.
@WhatRoughBeast Schönes Science-Fiction-Konzept, aber miese Physik. Ein Stern wie unsere Sonne wird nicht zur Supernova – es sei denn, das Chronologie-Schutzprinzip macht etwas sehr Seltsames und ansonsten Unphysikalisches.
@a4android - Oh ja, der Mechanismus wird nie erklärt. Die Geschichte verwendet eine zukünftige Umgebung, in der ein Forscher das Prinzip aus Überresten mehrerer früherer (ausgestorbener) stellarer Zivilisationen extrapoliert hat. Er überredet seinen Kaiser, das Prinzip einer Zeitmaschine (daher der Titel) an ihren Feind weiterzugeben, damit der Feind versucht, sie zu bauen und ausgelöscht wird. Aber die einfache Entscheidung, den Prozess zu starten, löst ihre eigene Supernova aus. Hoppla. Betrachten Sie es als ein wirklich starkes Äquivalent zu "Die Natur verabscheut ein Vakuum".
@WhatRoughBeast es war ein Tipler-Zylinder, Artefakt aus einer ausgestorbenen Kultur. Der Gedanke war, das Interesse an einer Erweiterung der Grenzen in diese Richtung vorzutäuschen, um den Feind dazu zu bringen, Ressourcen zu verschwenden.
@JDługosz - Eigentlich gab es mehrere Artefakte mit unterschiedlichen Strategien. Der Tipler-Zylinder wurde als einsatzbereit angesehen, um den Feind zu verführen.

Mit superluminaler Kommunikation im Tachyon-Antitelephon-Szenario impliziert, dass FTL-Kommunikation nur dann und nur dann stattfindet, wenn sie nicht stattfindet.

Es gibt jedoch mehrere Szenarien, in denen FTL-Kommunikationen auftreten können und wie sie funktionieren, werden unterschiedlich sein.

Angenommen, es gibt ein Chronologieschutzprinzip (CPP), dann sollten superluminale Nachrichten in der Vergangenheit nicht empfangen werden können. Dadurch werden alle Probleme mit Kausalitätsverletzungen aus dem Bild entfernt. Dieses Szenario erlaubt nur zeitlich vorwärts gerichtete superluminale Kommunikationen.

Beginnend mit der Gleichung für eine Umlaufzeitverzögerung für FTL-Kommunikation

       $T = (\frac{1}{a}+\frac{1-av}{a-v})L$

Es gibt zwei mögliche Szenarien, die praktikabel sind.

Wenn die Nachrichtengeschwindigkeit a unendlich ist, dann ist die Zeitverzögerung fast effektiv null. Jede Kommunikationsverzögerung ist auf die Antwort in der FTL-Kommunikation selbst zurückzuführen.

Wenn Sie versuchen, anstelle des Raumfahrzeugs zu kommunizieren, das sich mit relativistischer Geschwindigkeit bewegt, wird es langsamer und kommt in Bezug auf die Position, an der sich der Sender befindet, zur relativen Ruhe. Die Relativgeschwindigkeit v ist nun Null. Die Zeitverzögerungsgleichung lautet jetzt: --

       $T = (\frac{2}{a})L$

Die Zeitverzögerung ist auf die superluminale Nachricht zurückzuführen, die zwischen Ihrem Standort und dem Raumschiff, das Sie kontaktieren, hin und her wandert.

Die Kommunikation in diesem Szenario erfordert, dass beide Parteien relativ zueinander sind. Dies ist nur möglich, wenn Sie und das Schiff im Voraus vereinbart haben, wann Sie miteinander kommunizieren. Es macht fast keinen Sinn, wenn sich beide Seiten einfach für einen Anruf ohne vorherige Absprache entscheiden. (1)

Die übliche Lösung zur Lösung von Kausalitätsverletzungsproblemen ist der bevorzugte Bezugsrahmen. Sehen Sie sich die Antwort von @JDlugosz für dieses Modell an. Es gibt jedoch eine andere Auflösung, die jedoch nicht häufig verwendet wird, da es nicht einfach ist, unsere Köpfe herumzureißen. Im Wesentlichen superluminale Botschaften, die in der Zeit rückwärts reisen, wenn sie empfangen werden, kommen sie nicht aus unserer Zukunft. Stattdessen kommen sie aus der Zukunft einer anderen Weltlinie (effektiv parallele Zeitlinien) und dadurch werden alle Kausalitätsprobleme umgangen. Kausalitätsfolgen von Ereignissen können nicht verletzt, aber initiiert werden. Dies ist genau wie das verzweigte Zeitlinienmodell der Zeitreise, das auch Kausalitätsverletzungen vermeidet.

Jeder, der eine Antwort auf seine ursprüngliche Nachricht erhält, wird diese Antwort erhalten, bevor er seine Nachricht sendet, aber diese Antwort wird aus einer anderen Zukunft kommen. In der Tat, weil die Anzahl der Weltlinien groß sein wird. Es wird nicht nur eine Antwort geben, sondern eine wahre Flut von Antworten. Das Problem für den Empfänger besteht darin, herauszufinden, welche Nachricht am nützlichsten ist. Ihr bester Ansatz wäre eine statistische Analyse aller Nachrichten, um herauszufinden, welche Umstände am wahrscheinlichsten Gegenstand der Nachricht sind.

Wenn es nur eine Weltlinie gibt, dann manifestiert sich die CPP als das Novikov-Prinzip der Selbstkonsistenz Novikov-Prinzip der Selbstkonsistenz. Das Universum wird deterministisch sein. Selbst wenn du die Zukunft kennst, wirst du immer noch die gleiche Nachricht senden, die Antwort wird ohnehin unverändert in deine Vergangenheit zurückkommen. Grundsätzlich gibt es unendlich viele Wege, um (immer) die gleichen Ereignisse zu erreichen. Auch stellt dieses Modell die Interpretation von rückwärts in der Zeit verlaufenden Prozessen auf den Kopf. Dies ist keine Kausalitätsverletzung, sondern Retrokausalität.

Wir sind an Kausalität gewöhnt, weil Ereignis A bewirkt, dass ein Ereignis B in seiner Zukunft eintritt. Bei der Retrokausalität bewirkt das Ereignis D, dass ein Ereignis E in seiner Vergangenheit eintritt. Das wird ziemlich verwirrend, wenn beide kausalen Prozesse im Universum zusammenwirken. Dies wird normalerweise als eine Form von Determinismus gelöst. Auch dies ist die Novikov-Selbstkonsistenz.

Schließlich gibt es noch die Antippa-Korridor-Lösung, bei der superluminale Reisen und Kommunikationen nur in eine Richtung gehen können. Wenn Sie einem Schiff eine Superluminal-Nachricht senden, kann es nicht mit einer Superluminal-Nachricht antworten. Jede Antwort kann nur mit Lichtgeschwindigkeit oder langsamer als Lichtgeschwindigkeit gesendet werden. In diesem Fall müssen Sie sich keine Gedanken über Kausalitätsverletzungen jeglicher Art machen.

Das Antitippa-Modell würde eine superluminale Nachrichtenübermittlung in eine Richtung ermöglichen. Die geometrische Form, an die FTL-Nachrichten gesendet werden können, ist der Halbkreis (eigentlich ist es eine Halbkugel in drei Dimensionen) in der Richtung, in der sich Tachyonen bewegen können. Das Schiff kann nur Nachrichten empfangen, aber nicht antworten. Sie können nur Nachrichten an Schiffe senden, die sich innerhalb von neunzig Grad der Tachyon-Einrichtung befinden. Es wird eine zunehmende Schwierigkeit beim Senden von Nachrichten geben, wenn sich die Breite des Sendewinkels des Superluminals neunzig Grad nähert.

(1) Fast sinnlos, es könnten Kommunikationssysteme eingerichtet werden, wenn das Schiff mit einer FTL-Kommunikationsstation, die immer auf Nachrichten lauschen könnte, auf relative Ruhe verlangsamt wird. Sie könnten in einem Fahrzeug immer beschleunigen, um es der relativistischen Geschwindigkeit des Schiffes anzupassen, mit dem Sie Kontakt aufnehmen möchten.

Wie genau würde dieser Chronologieschutz für mein FTL-Laufwerk aussehen?
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