Wie löst man das Transporter-Rätsel in einem FTL-Raumschiff?

Stellen Sie sich ein Raumschiff vor, das schneller als Licht reisen kann und mehrere Transporter verwendet, damit sich die Besatzungsmitglieder mit konstanter Lichtgeschwindigkeit im Inneren bewegen können. Was passiert mit der Besatzung, die den Transporter benutzt, wenn das Raumschiff auf Warp 2 geht? BTW Warp 2 bedeutet in diesem Zusammenhang doppelte Lichtgeschwindigkeit. Gibt es eine clevere Möglichkeit, dieses Problem zu umgehen, oder muss ich die Bedienungsanleitung aktualisieren, um Warp 2 so zu korrigieren, dass er sich nur mit 20% Lichtgeschwindigkeit bewegt?

Es gibt kein Rätsel. Das kennst du doch bestimmt? Die Verwendung eines internen Transporters bedeutet nur, relativ zu den Start- und Endpunkten des Transporters mit Lichtgeschwindigkeit zu reisen. Dies ist unabhängig von der Bewegung des Raumschiffs – entweder weniger oder schneller als Licht. Der clevere Weg, das Problem zu umgehen, besteht darin, zu erkennen, dass es kein Problem gibt. Aber nette Frage.
@a4android: Stellen Sie sich vor, eine Crew erhält eine Benachrichtigung über eingehende Nachrichten und das Licht auf seinem Transponder blinkt in dem Moment, in dem sowohl Transporter als auch Warpantrieb aktiviert werden, was dann passiert, das Licht kann sicherlich nicht aufholen oder es wird keines geben Lokalität.
Relativität ist hier der Schlüssel - relativ zum Schiff bewegt sich die Besatzung nicht schneller als Lichtgeschwindigkeit.
Es geht nicht darum, Licht einzuholen. Es ist dasselbe wie ein Mann, der mit 5 km/h in einem O-Zug geht, der sich mit 90 km/h bewegt, und er bewegt sich vorwärts in die gleiche Richtung wie der Zug. er fährt nicht mit 85 km/h rückwärts. Denn er bewegt sich im selben Bezugssystem wie der Zug, der relativ zu ihm in Ruhe ist. Er geht im Zug immer noch mit 5 km/h vorwärts.
@a4android Seltsame Analogie. Abgesehen davon, dass Sie unter dem üblichen Analogy Fallacy leiden, scheinen Sie auch zu vergessen, dass sich der Trainwalker mit 95 km / h bewegt
@ user6760 Ich verstehe, dass Sie eine Antwort möchten, aber warum überhaupt einen Transporter in einem Schiff verwenden? Es ist nicht so, dass es so groß ist, dass die Menschen Rollböden und Aufzüge nicht benutzen können.
@GwenKillerby Ich kenne den Unterschied zwischen der gallileischen und der einsteinschen Relativitätstheorie. Für einen externen Beobachter weiß ich, dass sich der Trainwalker mit 95 km/h bewegt. Ich habe es nur nicht erwähnt. Es mag bessere Analogien geben, aber dies war ein Versuch, auf die fehlerhafte Argumentation in der Frage hinzuweisen.
Am wichtigsten ist, dass das Problem nicht nur Transportunternehmen betrifft. Wenn dies ein Problem wäre, wäre es das gleiche Problem für Dinge wie den Zusammenhalt der Zellen in Ihrem Körper (vergessen Sie nicht, dass der Elektromagnetismus, der sich nur mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, Sie zusammenhält). Transporter brauchen keine besondere Behandlung - entweder verursacht FTL, dass alles in einem Schauer subatomarer Partikel zerfällt, oder jeder an Bord des Schiffes bemerkt nichts anderes, wenn er FTL reist, einschließlich Transporter (es sei denn, Sie möchten ausdrücklich, dass Transporter speziell für das Geschichtenerzählen sind Gründe dafür).
@Luaan: Viele Leser schienen meinen Punkt verfehlt zu haben, eigentlich argumentiere ich nur, dass alles auf einem Raumschiff nicht in der Lage wäre, den Zeitfluss zu erfahren, während es mit Lichtgeschwindigkeit reist ... Okay, ich liege auch falsch, weil ich FTL zugelassen habe. 😅
Das hält nicht wirklich Wasser. Die Gluonen in den Protonen in den Kernen der Atome der Moleküle, aus denen Ihr Körper besteht, bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit (ebenso wie die Photonen, die Ihre Atome und Moleküle zusammenhalten). Dennoch kannst du immer noch den Zeitfluss erfahren. Die Relativitätstheorie ist viel komplizierter als "Lichtgeschwindigkeit == kein Zeitfluss" :) Besonders in der Relativitätstheorie hängt das, was im Inneren des Schiffes passiert, nicht von der Geschwindigkeit des Schiffes ab - der springende Punkt bei GR ist, dass es keine Präferenz gibt Referenzrahmen, mit dem Sie diese Geschwindigkeit vergleichen könnten :)
Sie bewegen sich im Vergleich zu anderen Objekten im Weltraum fast mit Lichtgeschwindigkeit; Dies bedeutet nicht, dass Ihre Zeit in einem absoluten Sinne langsamer oder schneller vergeht. Eine Taschenlampe funktioniert genau gleich, ob sich Ihr Raumschiff bei 0,1 ° C oder 0,999 ° C bewegt - und wenn dies nicht der Fall wäre, wären Sie tot.

Antworten (5)

Die wirkliche Antwort ist "was immer du willst". Wir haben keine bekannte Physik dafür, was jenseits der Lichtgeschwindigkeit passiert, also schreiben Sie Ihre eigenen Regeln.

Wenn wir jedoch unsere eigenen intuitiven Gesetze verwenden sollen, um zu versuchen zu schreiben, was schneller als Licht passiert, besagen die meisten unserer Gesetze der Physik, dass, wenn sich jeder Punkt, der Ihnen wichtig ist, sich mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt, die Gesetze der Physik so funktionieren, als ob sie standen alle still. Sie sollten also ein möglichst natürliches Lichtverhalten erwarten. Hier überhaupt keine Probleme.

Wenn Sie die Relativitätstheorie einarbeiten möchten, bewegt sich Licht für alle mit der gleichen Geschwindigkeit, sodass jeder auf dem Schiff Licht sehen sollte, das sich mit Lichtgeschwindigkeit in seinem Referenzrahmen bewegt. (Bei diesem nicht intuitiven Verhalten bilden sich Effekte wie Zeitdilatation und Raumkomprimierung).

Das einzige, was "anders" ist, ist, dass der ganze Apparat mit fiktiven Geschwindigkeiten fährt. Du schreibst hier die Regeln. Wenn Sie jedoch aus der realen Physik schöpfen möchten, können Sie Überschallflugzeuge als hervorragendes Beispiel verwenden.

In Regionen, in denen sich alles mit Unterschallgeschwindigkeit bewegt, verhält sich Luft wie eine Flüssigkeit, die den Gesetzen der Wellenmechanik gehorcht. Auf diesen Wellen plätschern auf sehr intuitive Weise Informationen über ein Ereignis nach außen. Gehen Sie überschallschnell, und die Geschichte wird interessanter. Die Luft in der Nähe des Flugzeugs bewegt sich mit Unterschallgeschwindigkeit in Bezug auf das Flugzeug . Alle normalen Verhaltensweisen der Wellenmechanik funktionieren in der Nähe des Fahrzeugs. Die Luft weit entfernt vom Flugzeug bewegt sich mit Unterschallgeschwindigkeit in Bezug auf den Boden (wie Sie es erwarten würden). Dazwischen gibt es einen wenige Nanometer breiten Bereich, in dem die Grundannahmen der Wellenmechanik einfach hinfällig werden. Die Luft verhält sich andersin dieser Region. Das Ergebnis ist eine etwas kompliziertere Version einer Hochdruck*-Front, die alle ungeraden Diskontinuitäten zwischen diesen beiden Regionen handhabt. Diese dünne Schicht bildet einen Überschallknall. Diese dünne Schicht ist auch dafür verantwortlich, eine erstaunlich große Anzahl von CPU-Zyklen in der Simulation zu verbrauchen. Wenn Ihre Charaktere also in Ihren FTL-Szenarien Vorhersagbarkeit benötigen, könnte dies eine große Rolle spielen.

Du könntest es ähnlich machen. Lassen Sie Licht überall "mit Lichtgeschwindigkeit" reisen, außer in einem dünnen Schockkegel um das Fahrzeug herum, wo Licht etwas anderes bewirkt . Es tut alles Erforderliche, um die Diskontinuität zusammenzufügen, die durch Reisen mit Überlichtgeschwindigkeit verursacht wird.

Licht ist schließlich kein Teilchen. Es ist keine Welle. Es ist nur leicht, und wenn Sie blinzeln, werden Sie es vermissen!

* In diesem Grenzbereich wird "Druck" schwierig. Wir gehen normalerweise davon aus, dass der Druck in alle Richtungen gleich ist. Dies ist entscheidend für die Ableitung des Wellenverhaltens von Schallwellen. Im Bugstoß eines Überschallflugzeugs bricht das zusammen. "Druck", wenn Sie es so nennen, wird zu einer Richtungssache. Unnötig zu sagen, dass die Dinge ziemlich schnell kompliziert werden.

👍Nachdem ich das getan habe, sollte ich auch erwähnen, dass das einzige Phänomen, das die Lokalität stört, die Verstrickung ist, also hast du Recht, ich muss Regeln erfinden, wenn meine Welt ftl akzeptiert.
Wenn sich EM in einem FTL-Schiff nicht genauso verhalten würde, wäre das "Transporter-Rätsel" irrelevant, weil Ihr Gehirn nicht funktionieren würde, Ihre Computer nicht funktionieren würden und tatsächlich Moleküle auseinanderfallen würden und das Schiff würde sich in ein Plasma verwandeln. Also lass es lieber bleiben :)
@ user6760 - Solange Sie Ihre eigenen Regeln aufstellen, gibt es eine sehr einfache Lösung für alle realen oder imaginären Probleme - wenn die Transporter-Technologie nicht funktioniert, während der Warp-Antrieb eingeschaltet ist, lassen Sie einfach den Hauptcomputer die Transporter währenddessen deaktivieren das ist der Fall. Ein Handlungspunkt könnte dann jemand sein, der den Schutz deaktiviert und als Klecks am Rand der intergalaktischen Autobahn endet.
+1 für "Wenn du blinzelst, wirst du es verpassen!"
@ user6760 Einige Physiker betrachten Verschränkung als störende Lokalität. Wahrscheinlich nicht, und es gibt wirklich keinen Grund zu der Annahme, dass dies der Fall ist, abgesehen von unserem intuitiven Verständnis des Universums. Aber egal, Dinge wie der Alcubierre-Antrieb oder durchquerbare Wurmlöcher erfordern keine spezielle Physik und verletzen die Lokalität nicht - sie funktionieren als Lösungen in der allgemeinen Relativitätstheorie (wohlgemerkt, das bedeutet nicht, dass sie richtige Lösungen sind - entsprechend dem Universum wir wohnen - aber sie verletzen nicht GR, die Lichtgeschwindigkeitsbegrenzung oder den Ort).

Warp 2, oder? Nun, Sie verwenden eindeutig einen Warp- Antrieb, wie ein tatsächlich funktionaler und praktischer Nachkomme von Alcubierres Ideen. Bei solchen Systemen bewegt sich das Schiff überhaupt nicht schneller als das Licht, sondern nur die Raumverkrümmung um es herum. Aus diesem Grund erfahren die Insassen eines Schiffes, das einen rückwirkungslosen Space-Warping-Antrieb verwendet, bei Unterlichtgeschwindigkeit keine relativistischen Effekte wie Zeitdilatation.

Es bedeutet in diesem Zusammenhang auch, dass das Beamen mit Lichtgeschwindigkeit vom Bug zum Heck Ihres Schiffes mit eingeschaltetem Warpantrieb genauso ist wie mit ausgeschaltetem Warpantrieb .

Wenn der FTL-Trick, den Sie verwenden, das Innere des Schiffes beeinflusst, wäre dies für die Besatzung nicht sehr gesund. Es ist nicht nur Teleportation. Stellen Sie sich vor, Sie gehen im Schiff vorwärts oder rückwärts. Was würde mit dir passieren, wenn du die Warp-Geschwindigkeit erleben könntest, mit der du reist?

Selbstverständlich darf jedes verwendete Transportmittel im Inneren des Schiffes nicht zu spüren sein. Ihre Transporter, wie auch immer sie arbeiten, werden dies genauso tun wie auf der Erde (die übrigens auch nicht stillsteht).

Versuchen Sie, nicht zu sehr darüber nachzudenken. Es ist in diesem Universum nicht möglich, schneller als die Lichtgeschwindigkeit zu sein, es ist irrational, also ist es auch nicht möglich zu rechtfertigen, wie Transporter auf rationale Weise funktionieren werden.

Die Antworten, die Sie hier haben, die besagen, dass es keinen Unterschied machen würde, sind übrigens in RL völlig falsch. Sie basieren auf Vorstellungen, die nur bei langsamen Geschwindigkeiten und bei Objekten mit Masse funktionieren. In einem von der Relativitätstheorie beherrschten Universum kann man seine Geschwindigkeit nicht zur Lichtgeschwindigkeit addieren – das heißt, wenn man mit 1000 km/h unterwegs ist, dann macht das von einem abprallende Licht nicht c+1000 km/h, es bewegt sich immer noch nur mit c . Dies liegt teilweise an der Natur von Fotos (sie „prallen“ nicht wirklich von Dingen ab, sondern werden eher absorbiert und wieder emittiert) und einem Missverständnis dessen, was die Lichtgeschwindigkeit darstellt (Hinweis: Es hat einen schlechten Namen, es ist keine Geschwindigkeit Grenze, es geht eigentlich um die fundamentale Natur der Realität).

Wenn ich ein Science-Fiction-Buch schreiben würde (und das tue ich), hätte ich nichts, was schneller als das Licht reist, genau wie Alistair Renyolds' Revelation Space. Relativistische Geschwindigkeiten sind für die meisten Zwecke ausreichend. Wenn Sie möchten, können Sie das gesamte Universum in etwas mehr als 50 subjektiven Jahren umrunden, ohne das „Tempolimit“ zu überschreiten.

Ich habe aber kein Problem mit Teleportation. Das ist nur ein technisches Problem, obwohl es offensichtlich auch ein moralisch-philosophisches ist. -- man stirbt jedes Mal, wenn man in einen Transporter steigt, wie in Dan Simmons' Hyperion Cantos.

Der beste Weg, Science-Fiction zu schreiben, ist, sich an das zu halten, was wissenschaftlich ist. Ansonsten ist es nur ein weiterer langweiliger Fantasy-Roman. (Nicht, dass Sie gesagt haben, dass Sie ein Science-Fiction-Buch schreiben, es ist nur so, dass ich immer dann, wenn ich über Teleporter und überlichtschnelle Reisen lese, annehme, dass der Autor auf Science-Fiction abzielt, obwohl er so weit außerhalb der Bereiche von liegt Wissenschaft, dass man genauso gut Elfen und Hexen hineinstecken kann).

:D

Wir können die technischen Herausforderungen, die mit der Bereitstellung von genügend Energie verbunden sind, um hohe Geschwindigkeiten zu erreichen, mehr oder weniger von Hand wegwinken γ (nur als Beispiel bedeutet "subjektiv 10c" "objektiv 0,995c", in dem Maße, in dem die objektive Geschwindigkeit überhaupt Sinn macht) und dass Ihr Schiff dabei nicht zerstört wird. Aber selbst wenn Sie mit der Hand winken, haben Sie immer noch ein kleines Problem in einer Scifi-Umgebung, die der Relativitätstheorie gehorcht, in dem Sinne, dass Sie ein Ziel erreichen können, das Dutzende von Lichtjahren entfernt ist, aber es wird wahrscheinlich völlig anders sein als bei Ihrer Abreise.
Diese Frage ist nicht als harte Wissenschaft gekennzeichnet , sodass die Wissenschaft der realen Welt für den Zweck der Geschichte gebogen werden kann. Die Frage ist, was innerhalb der Beschränkungen der Geschichte passiert, die lockerer sind als die Beschränkungen der realen Welt.
Ich mag diese Antwort eigentlich nicht, auch wenn das OP keine harte Wissenschaft markiert hat, die Frage selbst und die Kommentare von OP zeigen eine Berücksichtigung einer gewissen wissenschaftlichen Genauigkeit. Es ist leicht, mit FTL in völlig unrealistische Schemata zu verfallen. Ich habe "The Forever War" dafür sehr geliebt, auch ohne FTL gibt es schon viele Probleme, die mit der Relativitätstheorie zu bewältigen sind..

Ein anderer Ansatz wäre, sich die aktuellen Theorien zur „realistischen“ Teleportation anzusehen. Sie laufen im Grunde auf den Glauben hinaus, dass es nicht möglich ist, Materie wie ein Star Trek-Teleport zu übertragen, stattdessen würde die Teleportation funktionieren, indem ein Körper kartiert, Sie getötet und dann effektiv eine neue Kopie gedruckt wird, wo immer Sie sein möchten. Dabei spielt die Geschwindigkeit, mit der Sie sich bewegen, keine Rolle.

Wie löst man das Transporter-Rätsel in einem FTL-Raumschiff?
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