Wie würden zwei Generationsschiffe, die an Punkt acht cee reisen, miteinander kommunizieren?

In meiner Geschichte habe ich zwei riesige Generationsschiffe, die gegeneinander zu einem anderen Sternensystem rasen. Angenommen, sie befinden sich auf einem genau parallelen Pfad, Hals an Hals, etwa eine astronomische Einheit voneinander entfernt. Sie fahren mit genau der gleichen Geschwindigkeit - Punkt acht cee. Sie wissen, dass das andere Schiff irgendwo da ist. Sie starteten gleichzeitig, wenn auch von getrennten systeminternen Einrichtungen aus.

Die Antriebsform ist wichtig. Sie reisen in einem modifizierten Alcubierre-Antrieb – das heißt, sie befinden sich, um den Volksmund zu verwenden, in einer Raum-Zeit-Blase, die relativistische Effekte innerhalb der Schiffe bewahrt. Durch den Antrieb entsteht vorn ein Raum-Zeit-Tiefdruckgebiet und dahinter ein Raum-Zeit-Hochdruckgebiet. Die Antriebe spielen auch mit dem Higgs-Feld zusammen, um die Auswirkungen der Trägheitsmasse zu reduzieren. Somit "surft" die Blase effektiv durch den Weltraum und wird durch den hohen Druck von hinten geschoben. So ähnlich wie ein Flugzeug in der Luft bleibt. Es besteht keine Absicht, das System zu verwenden, um schneller als die Lichtgeschwindigkeit zu sein, nur nahe daran.

Aus diesem Grund sind die Schiffe riesig. Sie haben riesige Fusionsreaktoren und ein komplettes Physiklabor. Strom ist kein Thema. Sie befördern jeweils Zehntausende von Menschen und haben akademische Einrichtungen, die neue Physiker ausbilden, die auf den Schiffen geboren werden. Stellen Sie sich eine komplette Stadt vor. Kenntnisse und die Fähigkeit, neue Geräte zu bauen, sind kein Problem.

Die Frage ist, können sie bei so extremen Geschwindigkeiten, eingehüllt in eine Blase, miteinander kommunizieren? Wenn ja, wie dann?

Da sie Gegner sind, gibt es keine Verstrickungsmöglichkeiten zwischen ihnen.

Einige zusätzliche Hintergrundinformationen, die berücksichtigt werden müssen - Licht benötigt etwa 500 Sekunden, um eine AU zu erreichen. Der Trick liegt nicht in der relativen Geschwindigkeit zwischen den Schiffen, sondern darin, dass sie sich beide am Punkt 8 cee relativ zu dem Punkt bewegen, an dem das Licht zuerst emittiert wurde. Das heißt, es würde einen Doppler-Effekt geben, wenn das Licht das andere Schiff erreicht.

Der Sinn des Schutzes der Bewohner vor relativistischen Effekten besteht darin, dass ich ernsthaft bezweifle, dass biologische Prozesse bei den relativistischen Effekten von Punkt 8 cee funktionieren könnten.

Zur Überlegung: Gäbe es in der Blase zwischen dem vorderen Unterdruck und dem hinteren Überdruck einen Nullpunkt, der verwendet werden könnte?

Ein Punkt der Physik. Wenn Sie einen Lichtstrahl von einem Raumschiff aus projizieren, fällt der Ursprungspunkt praktisch tot um. Das heißt, der Strahlursprung gewinnt oder verliert keinen Impuls von dem Raumschiff. An dem Punkt in der Raumzeit, an dem Sie es „fallen lassen“, bleibt es dort. Perfekt tot in der - nun ja - Raumzeit. Das Schiff fährt weiter. Es „folgt“ oder „verfolgt“ das Schiff nicht. Wenn Sie es hinter sich beamen, bewegen Sie sich vom Ursprungspunkt des Strahls weg, der Ursprungspunkt hängt einfach dort, und die Geschwindigkeit des Lichts wird relativ zu diesem "toten Tropfen" bestimmt. Nicht die Geschwindigkeit des Schiffes. Nicht die Geschwindigkeit von irgendetwas um ihn herum. Wenn es sich um einen vollständig unidirektionalen Laserstrahl handelt und er ganz hinten aus dem Schiff kommt, werden die Schiffsinsassen ihn niemals erkennen können, es sei denn, sie kommen herum. Schwerkraft entblößen,

Bitte beachten Sie , dass ich Punkt 8 cee verwende, weil c in allen Trägheitsrahmen konstant ist, die Geschwindigkeit eines Raumschiffs jedoch sicherlich nicht. Ich benutze cee als Einheit für Geschwindigkeit, wie in Meilen pro Stunde.

Ihre relative Geschwindigkeit ist ≈0±0.1c oder so ähnlich, richtig?
Ihre Relativgeschwindigkeit zueinander ist Null.
Nur ein kleiner Hingucker: Warum würden Sie relativistische Effekte nicht innerhalb des Schiffes bewahren? Der einzige Effekt der Relativitätstheorie darin ist, dass ihnen die Reise schneller erscheinen wird, also warum sollte es nicht so bleiben? Was sind für Sie "die Auswirkungen der trägen Masse"?
Der Alcubierre-Antrieb hat einige Effekte, die gegen Ihre Idee sprechen, insbesondere ist die Blase vom Universum außerhalb getrennt, sodass keine Möglichkeit besteht, dass Signale an das andere Schiff weitergeleitet werden, unabhängig davon, wie nah oder weit es entfernt ist. Dies macht auch die Navigation etwas ... herausfordernd
@Keelhaul Die Zeitdilatation ist bei dieser Geschwindigkeit nicht das einzige Problem. Die Masse hat auch relativistische Effekte, ebenso wie die Entfernung. Ich glaube wirklich nicht, dass Leben auch nur annähernd mit Lichtgeschwindigkeit existieren könnte. Biologie würde ganz anders funktionieren.
@Thukydides Ich verstehe, dass ich mir mit dem Alcubierre-Laufwerk einige Freiheiten nehme. Deshalb der Qualifier 'based on'. Aber ja, deshalb ist die Beschreibung des Antriebs entscheidend. Die Signalisierungsmethode scheint sich irgendwie außerhalb der Blase befinden zu müssen. Es verdient auch Beachtung, dass die Blase NICHT FTL reist. Lässt das eine Leitung durch die Blase zu? Da bei FTL nichts außerhalb reist, kein Widerspruch zur Relativitätstheorie.
@Justin Thyme Vergiss nicht, dass Geschwindigkeit relativ ist. Sicher, Ihre Masse unterscheidet sich etwas von Ihrer Ruhemasse, gesehen von, sagen wir, Ihrem Heimatplaneten. Aber das gesamte Schiff ruht relativ zu sich selbst, einschließlich der Besatzung. Es gibt ABSOLUT keinen Unterschied in Ihrem Schiff, da alles darin mit der gleichen Geschwindigkeit fährt. Auch hier ist Geschwindigkeit immer relativ zu etwas anderem. Wenn wir „Kreuzfahrt bei 0,8 °C“ sagen, ist immer „relativ zum Abflug“ oder „relativ zur Ankunft“ impliziert. Nichts würde also anders funktionieren (außer der Gefahr von hochenergetischen Stößen durch das Medium, durch das Sie reisen).
Nur zur Verdeutlichung: Der Alcubierre-Antrieb ist im Grunde ein Plot-Gerät, um die Notwendigkeit zu beseitigen, die Differenz der verstrichenen Zeit am Startpunkt, von dem aus die Schiffe gestartet sind, im Vergleich zur verstrichenen Zeit für die Schiffe zu berechnen? Es kann einfacher sein, das Laufwerk einfach zu entfernen, da Sie nicht über FTL theoretisieren und die Berechnung der Zeit basierend auf der Geschwindigkeit eigentlich nicht so schlecht ist.
@JBiggs Es dient zwei Zwecken. Eine besteht darin, das Delta v zu erzeugen, das erforderlich ist, um Punkt 8 cee zu erreichen (Surfen, sozusagen, indem der Druckunterschied „gedrückt“ wird, um ihn ohne Reaktionsmasse nach vorne zu drücken, wie ein Flugzeugflügel oben bleibt, ohne dass eine Reaktionsmasse nach unten drückt, wie es erforderlich ist von ein Helikopter) und zweitens soll sichergestellt werden, dass die Masse bei zunehmender Geschwindigkeit nicht gegen unendlich geht. Sozusagen (im Volksmund) um dem Lorentz-Faktor entgegenzuwirken. Einstein war vielleicht nah dran, aber Planck war noch näher dran. Mit aktuelleren Modellen sind wir heute sogar noch näher dran.
@Keelhaul 'Reisen um Punkt 8 cee' reist um Punkt 8 cee. Nicht relativ zu irgendeinem anderen Punkt als der Lichtgeschwindigkeit. Wenn Sie von einem Schiff aus gestartet sind, das beispielsweise Punkt 2 cee gefahren ist, reisen Sie nicht an Punkt 8 cee PLUS Punkt 2 cee, sondern Sie fahren Punkt 8 cee. Das heißt, Punkt 6 ist schneller als das Schiff, von dem Sie gestartet sind. Bei Geschwindigkeiten nahe cee sind die Geschwindigkeiten nicht rein additiv.
Es gibt kein „nicht relativ zu irgendeinem anderen Punkt“ und kein „relativ zur Lichtgeschwindigkeit“. Geschwindigkeit ist relativ. Ein Objekt bewegt sich um 0,8c RELATIV zu einem anderen Objekt (Sie gehen 0,8c von Ihrem Start weg und 0,8c zu Ihrer Ankunft). In Ihrem Beispiel bewegt sich das erste Schiff mit 0,2 ° C relativ zur Erde. Das zweite Schiff fährt mit 0,8°C relativ zum ersten Schiff in die gleiche Richtung. Bedeutet das, dass er sich à 1c relativ zur Erde bewegt? Nein, aufgrund der Relativitätstheorie und der Lorentz-Transformationen (sehen Sie nach), bewegt sich das zweite Schiff bei etwa 0,86 °C von der Erde entfernt. Es ist IMMER relativ.
Nun, da ich mich bei der Arbeit langweile (Feiertage sind ziemlich langweilig), habe ich die Frage auf physical.se gestellt :D ! Wenn es jemanden interessiert, hier ist es: physical.stackexchange.com/questions/376722/…
@JustinThyme Alles, was diese anderen Benutzer versucht haben, Ihnen zu erklären, ist genau richtig. Modernere Theorien haben die Relativitätstheorie nicht zugunsten eines statischen Bezugsrahmens verschoben. Technologien, die Sie jeden Tag verwenden, verlassen sich ausdrücklich auf die Relativitätstheorie, und ihr fortgesetztes Funktionieren ist meiner Meinung nach ein ziemlich überzeugender Beweis dafür, dass die Idee, dass Einstein im Staub gelassen wurde, reiner Quatsch ist. Bitte verlinken Sie auf jede Art von akademischer Zeitschrift, die Ihre Behauptungen unterstützt.
@Catgut Wie wäre es mit der Tatsache, dass seit mindestens 1980 nur ein Nobelpreis für Physik an einen Physiker vergeben wurde, der auch nur entfernt mit Einstein (Gravitationswellen) Forschung betreibt, aber es gibt eine Menge davon auf dem Gebiet der Quantenphysik und Kosmologie. Und die Tatsache, dass immer mehr Artikel wie What Einstein Got Wrong About the Speed ​​of Light enthüllen, dass Planck das Genie war, Einstein war nur ein kleiner Fehler im großen Schema der Physik.
ctd Und natürlich die Tatsache, dass Einsteins Theorien niemals zu einer neuen Revolution in der Computertechnologie führten, wie es das Quantum Computing getan hat. Die Welt der Physik verlor 50 gute Jahre, indem sie den Sackgassen von Einstein nachjagte. Sein Konzept, dass alles relativ ist, führte die Physik viel zu lange auf den Gartenweg.
ctd Aber hier ist ein Hinweis auf ein Buch, das der Relativitätstheorie so ziemlich den Nagel in den Sarg schlägt. Farbfelder Die Theorie, die Einstein entgangen ist Leider minimiert sie die Bedeutung von Planck in der Quantenfeldtheorie.
... Ist Ihnen klar, dass die Quantenfeldtheorie in den eigenen Worten des Fields of Color-Autors Rodney Brooks ein Versuch ist, Relativitätstheorie und Quantenmechanik in Einklang zu bringen und beide als korrekte Beschreibungen ihrer jeweiligen Umgebung zu akzeptieren? Warte immer noch darauf, dass die Relativitätstheorie völlig falsch ist, wie du zu behaupten scheinst.
@Catgut Ja, ich stimme zu, dass es viele Theoretiker gibt, die versuchen, QM mit GR in Einklang zu bringen. Genau mein Punkt, der GR verschwendet so viel Zeit und Mühe einiger brillanter Köpfe, um sie zu versöhnen. Es gibt keinen zwingenden Grund, GR beizubehalten, außer dass anerkannt werden müsste, dass all die Zeit, Mühe, Geld, Bildung und Ressourcen, die darin investiert wurden, verschwendet wurden. Zu viele Menschen haben ein begründetes Interesse an ihrem Bildungsstudium, um es aufzugeben. Es müsste so viel Umlernen stattfinden. Glücklicherweise ist China nicht so umfassend in GR verwickelt wie der Westen.
ctd Siehe Lag Einstein falsch? Der chinesische Physiker Wu Yueliang behauptet, das Universum sei flach, nicht gekrümmt, zum Beispiel durch „Big Break“ anstelle von „Urknall“ entstanden . Die grundlegende Inkongruenz zwischen QM und GR ist das Konzept, dass GR immer noch daran festhält, dass alles relativ ist, dass es keine „Fundamente“ gibt, aber die Feldtheorie ein universelles Feld fordert, auf dem alles „abgebildet“ wird. Alles ist relativ zu diesem Feld.
Stellst du eine weltbildende Frage oder plädierst du für deine eigene Sicht der Physik? (Was der aktuellen Wissenschaft widerspricht, wodurch die Frage ziemlich schwer zu beantworten ist.)
@Elukka Die Frage ist klar und präzise. Ich suche nach einer Antwort, die auf den Gesetzen der Physik basiert. Auswirkungen auf Masse und Energie, wenn sich Geschwindigkeiten der Lichtgeschwindigkeit nähern, können aus der Gleichung e = mc^2 abgeleitet werden, die lange vor Einstein und der Allgemeinen Relativitätstheorie aufkam. Die Zeitverdünnung kann aus den Maxwell-Gleichungen und dem Elektromagnetismus abgeleitet werden. Mit diesen habe ich keine Probleme. Keine Notwendigkeit für GR. Aber diese mit der Hand winkende magische Fantasie, dass cee zwischen Trägheitsbezugssystemen gleich, aber anders ist, ist einfach, nun ja, irrelevant. Der konstante cee ist nur relativ zu einem universellen Bezugsrahmen.
ctd Postuliert, dass etwas passieren wird, wenn ich die Geschwindigkeit eines Raumschiffs auf einen Planeten beziehe, aber etwas anderes passiert, wenn ich die Geschwindigkeit auf die eines Raumschiffs beziehe, das sich mit einer anderen Geschwindigkeit bewegt, und es gibt kein Problem, wenn ich die Geschwindigkeit auf a beziehe Schiff, das parallel und mit der gleichen Geschwindigkeit wie mein Schiff fährt, aber achten Sie darauf, ob ich die Geschwindigkeit meines Schiffes auf eines beziehe, das genauso schnell in die andere Richtung fährt? Einfach sinnlos. DAS macht die Frage unbeantwortbar. Ich reise nicht schneller als Lichtgeschwindigkeit, wenn ich neben einem Schiff reise, das die gleiche Geschwindigkeit wie ich hat?

Antworten (4)

Sie können es absolut

Sie können relativ zu ihrem Abflug/Ankunft/Medium dazwischen mit extremer Geschwindigkeit reisen (man denke an Weltraumstaub), aber relativ zueinander sind sie meistens unbeweglich. Jedes Kommunikationsgerät, das 1 AU überqueren kann (wie ein einfaches Funkgerät oder ein Laserstrahl), würde dies tun, seine "Geschwindigkeit" spielt keine Rolle.

Die Blase von Alcubierre ist jedoch eine andere Geschichte. Da es sich um ein fiktives Gerät handelt, ist es schwer vorherzusagen, aber da es Ihre Geschichte ist, tun Sie, was für Sie bequem ist. Meine Intuition wäre, dass die Blase das Signal effektiv verzerrt, ähnlich wie Licht durch den Brechungsindex von Wasser verzerrt wird, besonders wenn das Wasser nicht still ist. Aber ich glaube, dass Ihre Kolonisten, wenn sie diese Blase als Antrieb verwenden, sie fein abgestimmt haben und den Verzerrungseffekt genau berechnen und ihn umkehren können, um ein klares Signal zu erhalten.

Geschwindigkeit ist also kein Thema und das Blasenproblem kann umgangen werden. Die Tatsache, dass Sie sagen: "Sie wissen, dass das andere Schiff irgendwo da ist", würde eher annehmen, dass sie nicht genau wissen, wo sich das andere Schiff befindet, aber seien wir ehrlich: Bei einem Abstand von 1 AE ist es bei wirklich großen Schiffen nicht so schwer zu einander finden. Und sobald sie das tun, werden sie das andere Schiff nicht aus den Augen verlieren. Daher ist auch das Zielen eines Funksignals kein Problem.

An Punkt 8 cee würde nicht einmal Licht die Entfernung schnell genug durchqueren, denke ich, um das andere Raumschiff tatsächlich zu treffen, es sei denn, es wäre auf die Stelle gerichtet, an der sich das Schiff befinden WÜRDE. Licht braucht fast 500 Sekunden, um eine AE zu reisen. Wie würde der Doppler-Effekt das Signal verändern? Das empfangende Schiff würde sich von dem Punkt entfernen, an dem das Licht vom sendenden Schiff emittiert wurde. Ich versuche herauszufinden, welche Art von Verzerrung auftreten würde, wenn das Signal durch die Blase geht. Würde es genau in der Mitte einen „Null“-Knoten geben, wo die vordere negative Welle auf die hintere positive Welle trifft?
Ich weiß, dass dies zunächst schwer zu verstehen ist, aber Ihre Schiffe sind relativ zueinander unbeweglich. Es gibt tatsächlich eine Verzögerung von 8 Minuten, um die Entfernung von 1 AU zu überschreiten, aber keinen Dopplereffekt und kein Vorwärtszielen. Das wäre der Fall, wenn sich ein Schaf relativ zum anderen bewegen würde, aber sie tun es nicht.
Stellen Sie sich vor, Sie sitzen in einem Auto, zusammen mit einem Freund in einem anderen Auto, beide fahren mit der gleichen Geschwindigkeit in die gleiche Richtung auf einer Autobahn. Stellen Sie sich auch vor, dass es keinen atmosphärischen Luftwiderstand gibt (und dass der Mangel an Atmosphäre Sie nicht umgebracht oder den Motor gestoppt hat, ertragen Sie es mit mir ^^). Dann könntest du deinem Kumpel genau so einen Ball zuwerfen, als ob du still wärst. Löschen Sie alles um Sie herum aus Ihrer Sicht, die Bäume, die an den Seiten rauschen, die Straßenmarkierungen ... jetzt stellen Sie sich nur noch zwei Autos vor, die ruhen. Ihre Autos fahren von Ihrer Abfahrt weg und schließen die Distanz zu Ihrer Ankunft, aber zueinander (und zu Ihnen) sind sie unbeweglich.
@JustinThyme Die Tatsache, dass sich beide Schiffe mit 0,8 ° C relativ zur Erde bewegen, hat keinen Einfluss auf die Frage. Die Schiffe bewegen sich nicht relativ zueinander. Die Entfernung von 1 AU führt zu einer Verzögerung von 8 Minuten in eine Richtung (16 Minuten Hin- und Rückfahrt, unter der Annahme einer sofortigen Antwort). Das ist es. Wenn Sie den Punkt weiter diskutieren möchten, dann verrate ich Ihnen ein wenig bekanntes Geheimnis: Es gibt kein Experiment, das Sie innerhalb Ihres Referenzrahmens durchführen können, um festzustellen, ob sich Ihr Referenzrahmen bewegt.
@ Draco18s Sie gehen an Punkt 8 cee relativ zur Lichtgeschwindigkeit, NICHT zur Erde. Relativ zur Erde könnten sie langsamer oder schneller sein. Da sich die Erde jedoch nicht an Punkt 2 cee bewegt, wird die additive Geschwindigkeit niemals cee überschreiten. es KANN NICHT. Und tatsächlich gibt es ein Experiment, das feststellen kann, ob sich Ihr Referenzrahmen bewegt.
@JustinThyme Nein, nicht wie Physik funktioniert. Alle Geschwindigkeiten sind relativ zu einem Bezugsrahmen (zB Erde). Es gibt keinen universellen kosmischen Hintergrundreferenzrahmen, aus dem sich Licht bei c bewegt. Licht bewegt sich bei c in allen Trägheitsbezugssystemen. Wenn es ein solches Experiment gibt, verlinken Sie es auch. Denn wenn es wahr ist, haben Sie bewiesen, dass die bekannte Wissenschaft falsch liegt .
@Justin Thyme Ich schlage vor, Sie recherchieren, "relativ zur Lichtgeschwindigkeit" ist ein Unsinn. Sie haben eine Geschwindigkeit relativ zu einem Bezugspunkt (z. B. der Erde), nicht relativ zu einer Geschwindigkeit. Das macht einfach keinen Sinn. Und ja, nichts kann über die Lichtgeschwindigkeit hinausgehen: Dies wird jedoch nicht durch mehrere Bezugssysteme widerlegt, dank der Relativitätstheorie und insbesondere der Lorentz-Transformationen.
@Draco18s Erfassen der Rotation der Erde durch den Weltraum mit einem großflächigen Sagnac-Interferometer Es ist keine Wissenschaft, die sich irrt. Vielleicht funktioniert IHRE Physik nicht so.
@Keelhaul Die Lichtgeschwindigkeit in einem Vakuum ist die Lichtgeschwindigkeit in einem Vakuum. Nicht relativ zu IRGENDWELCHEM. Es sei denn, Sie behaupten, dass sich das Universum bewegt und nicht das Licht. Die Lichtgeschwindigkeit ist die gleiche Geschwindigkeit, wenn sie sich im absolut leeren Raum ohne Bezugspunkte befindet. Es ist in der Tat die universelle Referenz für ALLE Geschwindigkeiten.
@JustinThyme Rotationsbewegung wird innerhalb des Referenzrahmens der Erdoberfläche auch als "Beschleunigung" bezeichnet. Die Beschleunigung ist definitiv durch Experimentieren sichtbar. Es ist jedoch nicht dasselbe wie eine Trägheitsbewegung. the difference corresponds to the net rotation of the loop with respect to some external preferred frame, that frame might alternatively be referred to as 1) the non-rotating gravitational frame of the earth, or 2) what is commonly referred to as the frame of the "fixed stars".Die „Fixsterne“ sind kein absoluter Bezugsrahmen. Unsere Ortsgruppe bewegt sich gegenüber anderen Grps
@Draco18s Da sich alles im Universum beschleunigt, dank des Urknalls und der dunklen Materie, gibt es außer in den Theorien und Modellen keine „REINEN Trägheitsbezugsrahmen“. Es gibt nur „FAST Trägheitsbezugssysteme“. Da sich alles beschleunigt, kann die Bewegung von allem erkannt werden. Aber die „Fixsterne“ müssen nicht beachtet werden. Sie haben nach einem Experiment gefragt, mit dem Sie Bewegungen erkennen können, indem Sie einfach innerhalb Ihres Bezugsrahmens beobachten. Sie haben ursprünglich nicht auf den INERTIAL-Referenzrahmen Bezug genommen.
@Draco Lichtgeschwindigkeit ist nicht relativ. Es ist immer 1c (im Vakuum), egal wie Sie den Referenzrahmen wählen. Also sind nicht alle Geschwindigkeiten relativ. Nur die, die kleiner als 1c sind ;) Das heißt, Sie haben im Allgemeinen Recht, Schiffe können sich ziemlich gut als stationär behandeln.
@Mołot Ich habe nie gesagt, dass die Lichtgeschwindigkeit relativ ist.
@Justin Thyme JA, die Lichtgeschwindigkeit ist unabhängig vom Bezugspunkt immer gleich. Aber Ihre Schiffe bewegen sich nicht mit Lichtgeschwindigkeit. Ihre Geschwindigkeit beträgt 0,8 °C relativ zur Erde, 0 °C relativ zueinander und kann 0,5 °C relativ zu Tatooine betragen. Der Lichtstrahl, den sie für die Kommunikation verwenden, bewegt sich von den Schiffen aus gesehen bei c (Überquerung der Entfernung in etwa 8 Minuten) und dank der Zeitdilatation auch bei c von der Erde oder Tatooine aus gesehen. Mein einziger Punkt war immer, dass die Kommunikation, wenn sie relativ zueinander ruht, überhaupt keine Veränderung erleiden wird.

Vielleicht.

Alles innerhalb einer Alcubierre-Blase ist ursächlich von allem außerhalb der Blase getrennt, aber nur, wenn Sie schneller als Licht sind. Da Sie erwähnt haben, dass Sie subluminale Geschwindigkeiten verwenden, sind Sie nicht kausal vom Rest des Universums getrennt. Sie sind jedoch von einer Blase aus komprimierter Raumzeit umgeben, und das wird Ihnen einige Probleme bereiten. Es ist leicht zu beobachten, dass komprimierte Raumzeit Licht bricht, das sie durchdringt. Dies wird einige Probleme aufwerfen, wenn Sie versuchen, etwas aus der Blase zu projizieren. Da diese Blase um den Sender herum konkav sein wird, wird sie dazu neigen, jede Übertragung aus der Blase herauszudiffundieren, sodass das Signal sowohl extrem stark als auch sehr konzentriert sein muss. Es verschiebt auch einige ernsthafte Strahlung vom Frontend,

Aber das ist Science- Fiction !

Nun, sagen wir, dass Sie es schaffen, ein Signal aus der Blase zu bekommen. Um das Problem noch schlimmer zu machen, hat das Universum Sachen in sich [Zitieren erforderlich]. Dies wird wahrscheinlich eine ziemlich verlustbehaftete Verbindung sein, also müssen Sie einen Weg finden, mit Interferenzen und verlorenen Bits umzugehen. Das sind überwindbare Probleme.

Lassen Sie uns also überhaupt keinen Sender in unserer Blase verwenden!

Ich habe diese Antwort zu früh gepostet, und mir ist gerade eine ziemlich neuartige Herangehensweise eingefallen. Wie ich bereits erwähnt habe, erzeugt die Blase eine Menge Strahlung. Vielleicht können wir das nutzen! Verwandeln wir unser gesamtes Schiff in einen AM-Sender! Ich werde der Erste sein, der zugibt, dass ich mich nicht durch die Mathematik gequält habe, aber ich würde etwas Geld auf die Tatsache setzen, dass eine Erhöhung der Geschwindigkeit Ihrer Blase die Menge an Strahlung erhöht, die von der Blase emittiert wird. Wenn Sie also die Geschwindigkeit des Schiffes effektiv modulieren können, können Sie die Energie der Strahlung modulieren!

Sobald Ihre Nachricht das andere Schiff erreicht, wird das Problem der Blase tatsächlich zu einem Vorteil! Ich kann nicht mit der tatsächlichen Form der Blase sprechen, aber ich wette, dass sie ungefähr kugelförmig ist (vorne also). Die Rückseite steht unter negativem Druck, das wird die Dinge durcheinander bringen, aber wenn Sie die Vorderseite der Blase verwenden können, um das Signal zurück zum Schiff zu brechen, können Sie tatsächlich etwas gewinnen.

Beachten Sie, dass dieser letzte Absatz, wenn Sie nach harter Wissenschaft suchen, wilde Spekulationen sind, und ich würde Ihnen empfehlen, zum Physik-Stack-Austausch zu wechseln, um dort einige Antworten zu erhalten.

Aber ich gehe nicht FTL. Es gibt keine Trennung von der „normalen“ Relativitätstheorie. Gäbe es einen Nullpunkt zwischen Vorder- und Rückseite, der mit dem „normalen“ Raum verbunden wäre? Ich stimme zu, dass es einen Doppler-Effekt geben würde.
Siehe die Bearbeitung. Nach einigem Nachdenken war ich definitiv zu schnell, um dies zu beurteilen.
"Aber die Lichtgeschwindigkeit ist konstant, also musst du es tatsächlich weit nach vorne zeigen.". Nein, überhaupt nicht. Die Lichtgeschwindigkeit ist relativ zu jedem Beobachter, einschließlich Ihrer Schiffe, tatsächlich konstant, also müssen Sie nur direkt auf den anderen zielen. Denken Sie daran, dass eines der Kernprinzipien der Relativitätstheorie darin besteht, dass Geschwindigkeit immer relativ ist. Die Schiffe sind relativ zueinander unbeweglich, daher kümmern wir uns nicht um ihre Geschwindigkeit relativ zu den anderen Dingen (wie ihrer Abfahrt und Ankunft).
Andernfalls, nur weil sich die Erde relativ zu einer entfernten Galaxie mit lächerlicher Geschwindigkeit bewegt, müssten wir unter Berücksichtigung dieser "Geschwindigkeit" alles vorauswerfen. Aber warte ! Wir sollten auch eine andere völlig andere Geschwindigkeit aus einer anderen Galaxie berücksichtigen! Was für ein Albtraum ... Deshalb funktioniert es nicht so. Ihre Schiffe fahren mit der gleichen Geschwindigkeit in die gleiche Richtung? Dann ist es uns völlig egal, was draußen passiert. Ihre Schiffe können gut kommunizieren.
@Keelhaul Wie erklären Sie dann die Rotverschiebung des Lichts, das uns von fernen Galaxien trifft?
Die fernen Galaxien bewegen sich von uns weg, sie haben eine Relativgeschwindigkeit zu uns, und das verursacht tatsächlich eine Rotverschiebung. Im Gegenteil, die Schiffe bewegen sich nicht relativ zueinander. Sie werden keine Rotverschiebung von einer relativ zu uns stillstehenden Galaxie sehen.
Ihre Antwort nimmt langsam Gestalt an, und ich neige dazu, sie zu mögen. Es hängt davon ab, dass sie ein Nullpunkt sind, der keine Singularität ist – das heißt, er hat genug Breite für eine Leitung. Aber ich denke auch über Quanteneffekte und Quantentunneln nach, um die Botschaft durchzubringen. Das heißt, die Botschaft ist außerhalb der Blase, dann ist sie drinnen, ohne dass sie DURCHGEHT.
Die @Keelhaul-Antwort wurde bearbeitet, um den falschen Teil zu entfernen. Lesen Sie den Rest, denn dieser Teil war wirklich ein kleiner Teil meiner vollständigen Antwort
@bendl Danke, aber ich ziehe es vor, nicht in die Debatte über den Alcubierre-Antrieb einzusteigen, da ich damit nicht sehr vertraut bin, das überlasse ich Ihnen ;)
Leider hat Ihre bearbeitete Version alle richtigen Sachen entfernt. Die ursprüngliche Version war korrekt. Der Doppler-Effekt ist real und messbar. Wenn wir kurz nach dem Urknall Licht von Galaxien sehen, sehen wir sie, WO SIE WAREN, nicht, wo sie sind. Sie haben sich längst von dieser Position entfernt. Der Lichtstrahl bewegte sich nicht auf wundersame Weise mit ihnen, als sie sich bewegten, sondern ging mit ihrer Geschwindigkeit weiter auf seinem ursprünglichen Weg. Die Galaxien entfernten sich davon. Und nein, man wird nie eine gute Antwort vom Physik-Stack-Austausch bekommen. Dorthin zu gehen ist wie Fox News zu lesen, um genaue Informationen über Amerika zu erhalten.
@JustinThyme Wir sehen sie so, wie sie waren, weil sie sehr weit von uns entfernt sind, nicht weil sie sich relativ zu uns bewegen. Und ich habe nicht wirklich nach einer Antwort von den Physikern gesucht, ich habe nach einer Klärung gesucht, wie die Unterschiede zwischen der Sicht eines stationären Beobachters und den Schiffen erklärt werden können. Es ist einfach wahr, dass zwei Objekte mit einer Relativgeschwindigkeit von 0 so wirken, als ob sie stationär wären. Der Doppler-Effekt ist definitiv real, aber er gilt nur, wenn sich Dinge relativ zueinander bewegen, was die Schiffe nicht sind.
@bendl Fakt ist, Licht hat keine Seitwärtsbewegung. Wenn Sie einen Lichtstrahl ausstrahlen, geht er nicht seitwärts. Es hat keine Masse. Es hat keine Trägheit. Es hat keinen Schwung. Es nimmt NICHT die Vorwärtsbewegung des Raumschiffs auf. Es gibt kein „Trägheitsbezugssystem“ für Licht oder irgendeinen Energiestrahl, außer dem statischen, sich nicht bewegenden Quantenfeld. Licht wird von jedem Trägheitsbezugssystem immer so gesehen, dass es sich in diesem statischen masselosen Feld bewegt. Einstein hätte also auf Planck hören sollen, anstatt ihn dickköpfig abzutun. Einstein betrachtete weiterhin alles, einschließlich Licht, als Masse.
ctd Einstein dachte weiterhin, dass Licht Trägheit hat. Masselose Energie folgt keinen Regeln irgendeines Trägheitsbezugssystems. Es arbeitet außerhalb und unabhängig von jedem Trägheitsbezugssystem. Nur Dinge, die Trägheit haben, folgen den Regeln, wenn Trägheitsbezugssysteme verwendet werden. Die Lichtgeschwindigkeit addiert sich nicht zur Geschwindigkeit des Trägheitsobjekts, von dem es sich ausbreitet. Seine Geschwindigkeit wird nur durch die Ausbreitung durch ein trägheitsloses, sich nicht bewegendes statisches Feld bestimmt.
ctd Was mit „Licht bewegt sich in jedem Trägheitsbezugssystem mit der gleichen Geschwindigkeit fort“ bedeutet, dass, wenn der Ball auf den Zug geworfen wurde, er weiterhin auf dem Zug bleibt. Es hat an Schwung des Zuges gewonnen, aber sobald sich der Lichtstrahl ausbreitet, bleibt er nicht mehr am Zug. Der Zug lässt es zurück (wenn der Zug schnell genug gefahren ist). Sowohl der Beobachter im Zug als auch der Beobachter am Boden sehen das Licht in einem eigenen, masselosen, trägheitslosen Bezugssystem. Der Beobachter im Zug verabschiedet sich vom Lichtstrahl.
ctd Also verabschiedet sich der Beobachter am Boden schließlich, weil sich der Boden in seinem eigenen Trägheits-Massenbezugssystem befindet. Der Beobachter am Boden wird sich schließlich von dem Lichtstrahl verabschieden, wenn der Strahl irgendwie sein könnte. in eine permanente masselose, trägheitslose Struktur eingefroren. Der Lichtstrahl bleibt vollkommen ruhig. Alles um ihn herum bewegt sich mit Masse, Trägheit und Impuls weiter. Dieser gefrorene Lichtstrahl ist das einzige, was sich NICHT bewegt.

Sie können, wenn Sie sagen, dass sie es können.

Die Alcubierre-Blase ist eine mathematische Lösung, die mit den Einstein-Feldgleichungen übereinstimmt, aber diese Lösung ist möglicherweise physikalisch nicht sinnvoll. Selbst wenn dies der Fall ist, erfordert es negative Energie, um es zu erschaffen, und wir haben noch nie negative Energie gesehen. Negative Energie ist innerhalb der Gesetze der Physik möglicherweise nicht möglich. Es gibt so viel Unsicherheit darüber, wie ein echter Alcubierre-Antrieb funktionieren würde, dass Sie viele Lücken nach Belieben ausfüllen können.

Ich kann mir vorstellen, dass Funkwellen ohne Probleme durch die Blase gehen. Die beiden Schiffe können eine Verbindung mit hoher Bandbreite haben, allerdings mit einer Verzögerung von 8 Minuten aufgrund der Entfernung von 1 AU.

Ich kann mir vorstellen, dass die Alcubierre-Blase alle Funkverbindungen ein- oder ausschaltet. Wenn wir davon ausgehen, dass die Funkwellen ein digitales Signal übertragen, müssen die Einsen und Nullen möglicherweise sehr lang sein und mit einer sehr starken Antenne gesendet werden, um empfangen zu werden. Sonst geht das Funksignal im Funkrauschen unter. Man könnte auch sagen, dass die Alcubierre-Blase viel EM-Strahlung abgibt (Radiowellen, Mikrowellen, Licht usw.). Dies könnte die beiden Schiffe auf Textnachrichten im Gegensatz zu Skype-Anrufen beschränken.

Ich kann mir vorstellen, dass die Alcubierre-Blase alle herkömmlichen EM-Signale vollständig zerstört. Wenn dies der Fall ist, könnten Sie Ihren Warp-Antrieb verwenden, um Ihre Blase in einer Art Morsecode vibrieren zu lassen. Das andere Schiff konnte die Vibrationen erkennen und sie in eine Textnachricht entschlüsseln. Das klingt teuer, langsam und riskant, nur um im äußersten Notfall eingesetzt zu werden.

Ich spreche nicht davon, dass der Alcubierre-Antrieb FTL wird. Es muss nur Punkt 8 cee gehen. Der Zweck besteht teilweise darin, relativistische Effekte innerhalb der Blase zu reduzieren. Kann das Leben mit dieser Geschwindigkeit überhaupt EXISTIEREN? Ich kann mir vorstellen, dass die Blase irgendwie absichtlich vibriert werden könnte, um ein Signal zu senden, aber wie wird es erkannt? Jemand außerhalb der Blase könnte es erkennen, aber jemand innerhalb einer anderen Blase?
Sie brauchen nichts, um sich vor relativistischen Effekten zu schützen. Es macht keinen Unterschied zum Leben oder zu irgendetwas anderem, ob es bei 0,8c stillsteht oder sich bewegt. In der Tat wirft die Aussage die Frage auf: "Stillstand oder Bewegung bei 0,8 °C relativ zu was?" Es gibt keinen universellen Referenzrahmen, daher sind alle Geschwindigkeiten relativ zu etwas anderem, was allein impliziert, dass es keinen wirklichen Unterschied geben kann.
@Elukka Reisen an Punkt 8 cee relativ zur Lichtgeschwindigkeit. Die Lichtgeschwindigkeit ist das universelle Referenzsystem. Relativistische Effekte bedeuten, dass ein Lichtstrahl nicht schneller als Lichtgeschwindigkeit reisen kann. Wenn sich die Blase also bereits auf Punkt 8 cee bewegt, kann der Lichtstrahl nicht schneller als Punkt 2 cee in Bewegungsrichtung reisen. Aber wenn Sie eine Raum-Zeit-Blase mitnehmen, kann das Licht INNERHALB dieser Blase in jede Richtung strahlen. Es kann einfach nicht aus dieser Blase entkommen, die sich mit der additiven Geschwindigkeit von cee bewegt.
@Justin Thyme Sie haben sich gerade widersprochen, als Sie sagten, "der Lichtstrahl kann nicht schneller als Punkt 2 cee in Fahrtrichtung reisen". Ich dachte, die Lichtgeschwindigkeit war immer c (und das ist sie)? Auch wenn das Schiff relativ zur Erde um 0,8 c geht, wird Ihr Lichtstrahl sowohl zur Erde als auch zu Ihrem Schiff bei c gehen. Zeitdilatation ist ein seltsames Zeug, aber es funktioniert so.

Sie verwenden ein mathematisches Konzept, das nicht vollständig in unser empirisches Universum passt, also verwenden wir ein anderes.

Tachyonen sind theoretische Teilchen, die sich schneller als Lichtgeschwindigkeit bewegen, was (glaube ich) alle intrinsischen Probleme überwindet, die mit dem Alcubierre-Antrieb verbunden sind.

Aber was ist mit der Kausalität?

Haftungsausschluss: Ich bin kein theoretischer Physiker. Wenn ein promovierter Physiker vorschlägt, dass das, was ich sagen werde, Quatsch ist, verlasse ich mich auf sein Urteil.

In den Beispielen der Kommunikation unter Verwendung von Tachyonen (wie dem tachyonischen Antitelephon ) ist das Beispiel immer die Kommunikation zwischen einer relativistischen Position und einer nicht-relativistischen Position ... was (theoretisch) ermöglicht, dass die Nachricht empfangen wird, bevor sie gesendet wurde.

Ich habe jedoch kein Beispiel für die Kommunikation zwischen zwei relativistischen Positionen gefunden (und auch nicht lange danach gesucht). Im Fall Ihres Schiffes bewegen sich beide Schiffe innerhalb desselben Zwischenrahmens, obwohl sie physisch getrennt sind. Aus diesem Grund sollte die Kausalität erhalten bleiben (IhopeIhopeIhope).

Ich reise NICHT schneller als mit Lichtgeschwindigkeit, keine Tachyonen notwendig. Keine Sorge um Kausalität. Es gelten die normalen Regeln, außer dass ich das Schiff in eine Blase einschließe, die ihren eigenen Raum-Zeit-Trägheitsrahmen trägt. In diesem Teil liegen Sie richtig. Zwei Probleme, die ich sehen kann, bleiben bestehen: Das eine ist der Doppler-Effekt, und das zweite ist, ein Signal in die und aus der Blase zu bekommen. Ein Lichtstrahl, der von einem Raumschiff gesendet wird, reist nicht mit dem Raumschiff. Es setzt sich von seinem ursprünglichen Ausgangspunkt fort, Ein Lichtstrahl hat keine Trägheit. Es bekommt keinen Schwung durch das sich bewegende Raumschiff.
Bis es das andere Raumschiff erreicht, ist das andere Raumschiff etwa Punkt 8 AE vom Startpunkt entfernt. Das ist eine Doppler-Verschiebung.
Nebenbei bemerkt, eine interessante Theorie hat Zeit für die Zukunft, aber eine zunehmend schnellere Rate. Irgendwann ist die Grenze erreicht, wo du in alle Ewigkeit augenblicklich Zeit hast. Alles passiert auf einmal.
Wohlgemerkt, ich gehe davon aus, dass sich die beiden Schiffe bei 1AU immer noch im Lichtkegel voneinander befinden. Ansonsten kann ja Kausalität ein Faktor sein. Das hängt wirklich mit dem Doppler-Effekt zusammen. Wenn Licht die Lücke nicht durchbrechen kann, kann angesichts der Geschwindigkeit des Schiffes vom Ursprungspunkt des Lichts entfernt Kausalität ein Faktor sein. Das ist eine interessante Mathematik.
Ah! Die Tachyonen sind notwendig, weil Sie Bandbreite verlieren. Wie Sie an anderer Stelle erwähnt haben, gibt es bei .8c immer noch .2c, mit dem Sie arbeiten können, aber das bedeutet, dass Sie das Signal nur innerhalb dieser verbleibenden 20% modulieren können. Aus Sicht der Wellenausbreitung ist das eine Menge Verlust. Aber wenn man FTL-Tachyonen einführt, verschwindet dieses ganze Problem. (Ich habe nicht behauptet, dass Ihre Schiffe FTL sind.)
Okay, jetzt verstehe ich es. Du hast vielleicht recht. Wieder der Doppler-Effekt. Ich nehme an, Tachyonen könnten in der „normalen“ Raumzeit existieren und verwendet werden, sodass sie schneller fliegen können, als das Licht normalerweise zulassen würde, um Informationen zwischen Schiffen zu übertragen. Guter Punkt. Und ja, das würde Kausalität ins Spiel bringen. Da Informationen mit der Geschwindigkeit von Tachyonen gesendet werden, würden sie sich schneller als mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen, auch wenn dies die Schiffe nicht tun würden. Aber die Informationen würden niemals empfangen, bevor sie gesendet wurden.
Egal wie schnell sich die Tachyonen fortbewegten, es würde immer noch eine Vorwärtszeitlücke zwischen Übertragung und Empfang geben. Und sie könnten möglicherweise durch die Blase gehen. Lass mich darüber nachdenken.
@JBH Es scheint, dass dies ein weit verbreitetes Missverständnis ist, aber es gibt keine .2c, mit der man arbeiten kann. Licht bewegt sich immer bei c, wie von irgendetwas aus gesehen. Und da die Schiffe relativ zueinander stillstehen, gibt es keinerlei Lichteinfluss. Vielleicht bewegt sich die Erde mit 0,8 °C relativ zu einer anderen fernen Galaxie, aber es besteht keine Notwendigkeit, nach vorne zu zielen, wenn man einen Laser auf jemanden richtet.
Wie würden zwei Generationsschiffe, die an Punkt acht cee reisen, miteinander kommunizieren?
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