Wie würde das interstellare Internet funktionieren?

In einem harten Science-Fiction-Universum können sich Informationen nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen. Entschuldigung, aber wenn Sie nicht die Gesetze der Physik ändern möchten, führt kein Weg daran vorbei. *

Ihre Ping-Zeit zu einem anderen Planeten im selben Sonnensystem wäre also zwischen Minuten und Stunden, zum nächsten anderen Sonnensystem wären es Jahre, zum anderen Ende der Galaxie wären es 200.000 Jahre und Ihr Ping zur Andromeda-Galaxie wären 5 Millionen Jahre. Daher wird jedes aktionsorientierte Multiplayer-Spiel wahrscheinlich auf den Planeten beschränkt sein, auf dem Sie sich befinden. Die einzigen Spiele, die im interplanetaren Maßstab machbar sind, sind rundenbasierte Spiele, die immer noch Spaß machen, wenn Sie eine Weile warten müssen, bis der andere Spieler an der Reihe ist ( wie Schach ). Auf einer interstellaren Skala wären alle Multiplayer-Spiele innerhalb Ihrer natürlichen Lebensspanne schwer zu beenden.

Es gibt keinen technischen Grund, warum die meisten Internetprotokolle mit solch hohen Latenzen nicht funktionieren könnten. Die Systeme müssten nur neu konfiguriert werden, um viel größere Zeitspannen zu ermöglichen, bevor es zu einem Timeout kommt.

Einige Protokolle erfordern mehrere Roundtrips, bevor Daten ausgetauscht werden können. Die hohe Latenzzeit würde diese undurchführbar machen. Ein TCP-Handshake mit einem 10 Lichtjahre entfernten System würde 30 Jahre dauern, und dann weitere 10 Jahre, bis die ersten Daten vom Server eintreffen. Wenn Sie die TLS-Verschlüsselung verwenden möchten (was Sie wahrscheinlich möchten, da es schwierig wäre, eine interplanetare Übertragung physisch vor Abhören zu schützen), sind sogar noch mehr Roundtrips erforderlich.

Das bedeutet, dass zustandslose Protokolle wie UDP, die kein Handshaking erfordern, besser für interstellare Netzwerke geeignet wären. Um die Verschlüsselung zu ermöglichen, sollten vorher die Schlüsselpaare aller Teilnehmer ausgetauscht werden.

Alle Nachrichten von interstellarem öffentlichem Interesse (wie der intergalaktische Schönheitswettbewerb) würden wahrscheinlich nicht wie im heutigen Internet per Pull-Request kommuniziert, da dies die Reisezeit der Informationen verdoppeln würde. Es würde wahrscheinlich in alle Richtungen ausgestrahlt werden, egal ob die Menschen es empfangen wollen oder nicht, wie die Radio- und Fernsehtechnologie, die im 20. Jahrhundert auf der Erde verwendet wurde.

• _{Wenn Sie die Gesetze der Physik ändern, um FTL-Kommunikation und / oder FTL-Reisen zu ermöglichen, kann sich dies ändern, aber das Schreiben einer Antwort ist sinnlos, es sei denn, Sie beschreiben, wie FTL-Reisen und -Kommunikation in Ihrem Universum funktionieren und welche Einschränkungen sie haben.}

Ein interstellares Internet würde wahrscheinlich Store-and-Forward- Protokolle verwenden, die denen von Pre-Internet-Netzwerken ähneln, bei denen man sich nicht auf eine End-to-End-Konnektivität verlassen konnte. Siehe zum Beispiel UUCP oder NNTP .

Wir haben jetzt tatsächlich ein interplanetares "Internet". http://deepspace.jpl.nasa.gov/ .

Wir haben auch eine Kommunikation zum Mond mit extrem hohen Bitraten.

Das Problem bei interstellaren Entfernungen ist die Latenz.

Vielleicht können Sie der harten Wissenschaft ein Schnippchen schlagen, indem Sie Kommunikation durch ein Wurmloch oder einen „ Kombi voller Bänder “ mit einem Alcubierre-Laufwerk schicken

Ich würde quantenverschränkte ¹ -Serverfarmen verwenden.

An den großen intergalaktischen Knotenpunkten hätten Unternehmen verschränkte Server, die eine sofortige intergalaktische Synchronisation ermöglichen. Von diesen Hubs aus würden die Daten lokal verbreitet. Einige synchronisierten sich mit lokaleren Regionen (wie galaktischen Sektoren) und spinnen nach unten, bis die Informationen auf planetarer Ebene empfangen wurden.

Alternativ könnten stattdessen verschränkte Router verwendet werden.

Die Verwendung von Routern bedeutet, das intergalaktische Äquivalent von Time-Warner Cable und ComCast zu haben. Das heißt, große Telekommunikationsanbieter.

Die Verwendung von Servern bedeutet, dass die Qualität der Verteilung auf der Fähigkeit jeder Organisation basiert, ihr eigenes Servernetzwerk zu erstellen und zu verwalten.

Ich würde es als ein bisschen von beidem sehen. Große Organisationen hätten ihre eigenen verflochtenen Server, aber typische Benutzer wären auf die Kommunikationsträger angewiesen.

Da die Frage kein hartes Sci-Fi spezifizierte, wäre dies eine gute Erklärung. Eine solche „Quantenverschränkung“ wurde von einigen der erfolgreichsten Sci-Fi- Autoren und Weltenbauer aller Zeiten verwendet.

^{1. Die tatsächliche wissenschaftliche Verwendung des Begriffs Quantenverschränkung unterscheidet sich von der Verwendung in den meisten Science-Fiction-Literatur, die ein kurzer Begriff für ein Ansible ist, oder: „ eine fiktive Maschine, die zu sofortiger oder superluminaler Kommunikation fähig ist “. Es muss offensichtlich nicht Quantenverschränkung heißen, obwohl viele Leser den so verwendeten Begriff ohne Weiteres verstehen würden.}

Von Interesse:

http://en.wikipedia.org/wiki/Interplanetary_Internet

Grundsätzlich erhalten Sie ohne FTL-Kommunikation gestreamte Inhalte - und kein Übersprechen. Sie pushen, was Sie hoffen, dass sie es hören wollen, und hoffen, das zu bekommen, was Sie erhalten möchten.

Das Spielen über große Entfernungen würde eine längere Lebensdauer erfordern - die auftreten kann (Lebensverlängerungstechnologie). Aber Sie sollten besser näher an die Menschen heranrücken, mit denen Sie sprechen möchten (was auch den Vorteil hätte, dass Sie Ihr Altern nahezu mit Lichtgeschwindigkeit verzögern). Sie könnten auch zwischen Kommunikationssignalen in den Winterschlaf gehen, wenn Sie sich nicht darum kümmern, in den eindringenden Hitzetod des Universums zu geraten.

Vielleicht möchten Sie in dieser Richtung darüber nachdenken: Information ist Information, sie hat keine Form, Größe oder Welleneigenschaften wie Licht. Vielleicht finden wir Beweise für einige noch weniger "physische" Teilchen mit weniger physikalischen Einschränkungen, wie Tachyonen . Vielleicht könnten sie zur Übermittlung von Informationen verwendet werden.

Oder wir könnten in den Tiefen von Quantenfeldern Tunnel finden, die in der Lage sind, innerhalb des Planck-Zeitrahmens Informationen an völlig andere Raumkoordinaten zu senden. Die Informationen würden überhaupt nicht übertragen, sondern eher an der Position des Empfängers generiert, basierend auf dem „Samen“, der durch diesen „Meta-Quantentunnel“ kam, ähnlich wie ein zellularer Automat scheinbar zufällig, aber in Wirklichkeit deterministisch erzeugt Universum durch einen iterativen Prozess. An den Empfangs- und Sendepunkten könnte ein "Quantum-Data-Converter-Gerät" verwendet werden.

Obwohl Sie vielleicht nicht intergalaktisch gehen möchten, ist eine Galaxie allein groß genug, erweitern Sie nur Ihre Technologie und sonst, wenn Sie wissen, wie man sie ausfüllt.

In der Commonwealth-Saga von Peter F. Hamilton nutzen sie Wurmlöcher, um Daten zu transportieren.

Die Größe des Wurmlochs soll 0 sein (oder wirklich sehr klein, da Sie nur einige Kabel oder Wellen usw. durchlaufen müssen) und somit auch nicht zu viel Energie verbrauchen.

Auf diese Weise können Sie einen erstaunlichen Ping haben, selbst wenn Sie auf dem Server aus einem anderen Universum spielen.

Nun, ich würde sagen, der Weg dahin ist eine Technologie, die wir noch nicht kontrollieren, und das wären Wurmlöcher. Wir haben noch nicht die Energie oder das Know-how, aber im Grunde könnten wir dauerhafte Wurmlöcher von einigen Metern Breite in Einrichtungen schaffen und buchstäblich Glasfaser durch diese führen; Um jedoch ein Wurmloch dieser Größe dauerhaft aufrechtzuerhalten, bräuchten wir eine enorme Menge an Energie, sodass wir wahrscheinlich eine frühe Tier-2-Zivilisation oder eine späte Tier-1-Zivilisation werden müssten. Stufe 1 = Nutze die gesamte Energie einer Welt. Stufe 2 = Nutzen Sie die gesamte Energie eines einzigen Sterns. Stufe 3 = Nutze die gesamte Energie der Galaxie. Ein Grund, warum wir vielleicht nichts von anderen Zivilisationen gehört haben, ist, dass sie festgestellt haben, dass die Herstellung direkter Kommunikation mithilfe von Wurmlöchern effizienter ist als das Senden von Funkwellen durch den Weltraum.

In der InterstellarNet-Serie von Edward M. Lerner begann es als gewöhnliche Funkkommunikation. Niemand mochte Latenz. Später wurde es geändert, so dass, wenn 2 Zivilisationen in ständigem Kontakt sind, sie 'Vertreter' in den Computersystemen der anderen haben, die in einer Sandbox laufen. Der „Vertreter“ erhält einen Datenstrom von zu Hause und kommuniziert direkt mit der Host-Zivilisation, aber die Host-Zivilisation kann das System nicht missbrauchen (grundsätzlich wegen der starken Kryptosystem- und Sandbox-Verifizierung), selbst wenn sie es wirklich wollen. Es wurde hauptsächlich nicht für Festzüge, sondern für den Handel mit neuen Technologien verwendet.

Wie andere darauf hingewiesen haben, würden Sie Store-and-Forward verwenden. Vinton Cerf diskutierte dieses Szenario in diesem Vortrag kurz (5:40). Die Idee ist, einen intensiven Laserstrahl auf den Stern zu werfen und ihn auf der anderen Seite mit vielen Knoten einzufangen, die über den Raum des Sterns verteilt sind. Die Knoten sind notwendig, da der Laser über den gesamten Raum des Empfangsendes gestreut wird.

Die Lichtgeschwindigkeit ist einfach zu langsam für Menschen, wie wir sie kennen, um eine sinnvolle Zwei-Wege-Konversation zwischen Sternen zu führen. Nichts kann schneller sein als Licht, und Licht kann nicht beschleunigt werden. Der einzig vernünftige Weg, mit dieser Realität umzugehen, besteht darin, dass die Menschen langsamer werden .

Wenn Sie Ihr Leben – Denken, Bewegung, Biochemie – eine Billion Mal langsamer leben könnten, dann würde sich die Übertragungszeit von bis zu tausend Lichtjahre entfernten Servern wie 31,5 Millisekunden anfühlen.

Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, wäre die Entwicklung langsamerer Menschen. Ich gehe davon aus, dass dies einige Zeit in Anspruch nehmen wird. Je früher das Projekt finanziert wird, desto besser. Eigentlich denke ich, dass die Familie meiner Frau bereits daran arbeitet.

Eine andere mögliche Technik wäre, viel Zeit in suspendierter Animation zu verbringen. Wenn Sie links-links-oben-abx drücken und dann 800 Jahre lang einschlafen könnten, wären die meisten MMOs nicht so schlecht. Natürlich müssten die Server ähnlich langsam sein, aber ich denke, Mythic Entertainment hat das abgedeckt.

Die erfolgversprechendste Methode wäre, uns selbst auf extrem leistungsstarke Simulatoren hochzuladen und dann die Turboschalter auszuschalten. Obwohl machbar, würde eine solche langsame Simulation einen disruptiven Paradigmenwechsel erfordern, da Patch Tuesday in Patch Millennium umgewandelt werden müsste.

Welche Methode auch immer verwendet wird, entweder müsste die gesamte Spezies zustimmen, oder die langsamen Leute müssten sich vor den hastigen Leuten schützen. Das heißt, ein großes Problem wären abtrünnige Menschen, die betrügen und damit weitermachen wollen, die Erde zu ruinieren, indem sie vielleicht nur hundertmilliardenmal langsamer leben.

Ein langsames Leben sollte jedoch viel weniger Energie erfordern als ein schnelles Leben. Slow Folk wird wahrscheinlich nicht in einer hochenergetischen Umgebung wie auf einem Planeten oder sogar in der Nähe eines Sterns leben müssen. Ich stelle mir eine Rasse von eiszeitlichen Kreaturen vor, die für immer durch den Weltraum driften, sich überall in der Galaxie ausbreiten und ihren Walgesang von Kardashian-Diäten und LOLcats über ein Lichtgeschwindigkeits-Ethernet singen.

Hastige Leute könnten sich selbst ausbrennen, indem sie alle Planeten und Sterne verbrauchen, die sie während ihres erbärmlichen kurzen Lebens erreichen können.

Vor dem Hitzetod des Universums könnte sogar noch Zeit sein, die Einführung von IPv6 abzuschließen.