Wird dies die Kausalität verletzen?

Okay, ich habe also eine Science-Fiction-Umgebung, in der es eine Form von FTL-Reisen gibt.

Stellen Sie sich vor, das Universum (alle drei/vier Dimensionen davon) wäre auf der Oberfläche einer Kugel ausgestreckt.

Nehmen Sie nun an, dass es keine Möglichkeit gibt, durch den Weltraum FTL zu reisen, aber es ist möglich, sich zum Zentrum der "Kugel" zu drehen und Teile des Weltraums zu überspringen. Dadurch können STL-Schiffe, die erhebliche STL-Geschwindigkeiten erreichen können, eine Abkürzung nehmen, indem sie die Spere durchqueren.

Nehmen Sie der einfachen Berechnung halber an, dass die Strecke nach Alpha Centauri durch die Abkürzung halbiert wird. (Ich weiß, wenn das Universum so gekrümmt wäre, wäre es inzwischen bemerkt worden. Dies dient nur zur Veranschaulichung.)

Wäre es möglich, dass ein Schiff, das mit 75% der Lichtgeschwindigkeit durch den Weltraum reisen könnte und die Abkürzung nimmt, die die Entfernung halbiert (was zu einer effektiven Geschwindigkeit von 1,5c führt), die Kausalität verletzt?

BEARBEITEN:

Wenn mir jemand sagen kann, was ich rechnen müsste, um es selbst herauszufinden, wäre das auch zu schätzen.

Hängt wirklich von Ihren eigenen Regeln ab, niemand kann es in der realen Welt mit Sicherheit sagen.
Es ist eine Idee, die ich einem Stresstest unterziehen möchte. Ich bin mir sicher, dass dies in der Realität nicht der Fall ist, aber wenn es der Fall wäre, könnte jemand eine Möglichkeit finden, durch die Zeit zu reisen. Oder zumindest eine geschlossene zeitähnliche Kurve.
Ah, ok, ich vermute, Sie wären in Ordnung, da Sie nicht in der Zeit zurückreisen oder tatsächlich schneller als das Licht reisen würden, aber ich werde der Sache etwas nachdenken, es ist eine gute Frage, darüber nachzudenken, denke ich
Ich mag das System, weil 1, Einstein nicht verärgern, 2, je weiter man weggeht, desto besser wird die Abkürzung.
Ist das nicht das Standard-Wurmloch-Ding?
Nein, weil Sie sich nicht sofort von einem Punkt zum anderen bewegen. Außerdem können Sie das andere Ende Ihrer Reise nicht mit nahezu Lichtgeschwindigkeit herumziehen, um eine Zeitreise zu erstellen. Außerdem ist es nicht von der Schwerkraft abhängig.
@Will Ich denke, es ist viel raffinierter; es könnte auf der PSE sogar ontopisch sein.
Ich denke, Sie haben eine sehr interessante Frage gefunden, ich schlage vor, eine Kommunikation mit wissenschaftlich orientierten Leuten in dieser Angelegenheit zu beginnen. Ich antworte, was ich beantworten kann.
Wenn sich Ihr Start- und Endpunkt mit einem erheblichen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit relativ zueinander bewegen, ist Ihre "effektive Geschwindigkeit von 1,5 c" aus Sicht des Start- oder Zielpunkts? Weil Ihre tatsächlich gemessene Geschwindigkeit von diesen beiden Standpunkten aus ziemlich unterschiedlich sein wird. (Wie auch immer Sie antworten, wir können das dann verwenden, um eine Kausalitätsverletzung zu erzeugen, aber Sie müssen zuerst eine dieser Optionen auswählen.)
Die 1.5c sollte aus Sicht des Schiffes sein. Wenn das Schiff also einen Antrieb hat, der sie in 5,6 Jahren bei normaler Fahrt (0,75 c Durchschnittsgeschwindigkeit) nach Alpha Centauri bringen kann, würde es 2,8 Jahre dauern, wenn man die Abkürzung nimmt. Alles aus der Perspektive des reisenden Raumschiffs.
PS, falls es wichtig ist, dass sie nicht durch den Weltraum reisen, reisen sie durch die Leere und haben während der gesamten Reise außer den Start- und Endpunkten keine Interaktion mit dem Weltraum.
@Douglas Wenn die Reise nach Alpha Centauri aus Sicht des Schiffes 2,8 Jahre dauern soll, braucht es kein Wurmloch oder ähnliches. Ihre Geschwindigkeit von 0,75 c durch den normalen Raum wird den Trick gut machen.
Aber wenn es 4,2 ly entfernt ist, dauert das bei 0,75 °C nicht etwas mehr als 5 Jahre?
@Douglas Nicht aus Sicht des Schiffes. Sie können in einem relativistischen Universum nicht über Geschwindigkeiten oder Zeiten sprechen, ohne zu sagen, über welchen Bezugsrahmen Sie sprechen.
Unglaublich relevant und genau für diesen Zweck geschrieben . In diesem Fall verwenden Sie ein Wurmloch, um die Scheunentore zusammenzusklaven. Abgesehen davon bleibt alles beim Alten (es sei denn, Sie möchten wirklich trippig werden, indem Sie den Rest der Raumzeit verzerren, was, wie sich herausstellt, wahrscheinlich unendlich viel Energie erfordert).
Sie haben gerade eine Einstein-Rosen-Brücke beschrieben, ein Wurmloch, eine Abkürzung durch Nicht-Raum zwischen zwei Punkten im Raum, das ist FTL. FTL kann die Kausalität nicht verletzen, da "Time's Arrow" keine Multi-Frame-Transits zulässt, Sie in Ihrem Heimatbezugssystem bleiben müssen oder kein dreidimensionales Objekt mehr sind. Ob ein 4-dimensionales Objekt die Kausalität verletzen kann, ist unklar, aber wahrscheinlich könnte es.

Antworten (3)

Siehe meine Antwort auf Gibt es Möglichkeiten, eine Form von FTL-Reisen zuzulassen, ohne Zeitreisen zuzulassen?

Der Mechanismus spielt keine Rolle. Die Beschreibung in Time Travel Happens gilt für Hyperraumsprünge, Wurmlöcher, Faltraum oder was auch immer. Tatsächlich wird eine Art Bewegung außerhalb des Universums angenommen , weil FTL-Geschwindigkeiten in unserer Raumzeit einfach nicht berechnet werden können.

Hier ist die relevante Illustration aus dieser Antwort:st. Diagramm

Es ist möglich, Kausalitätsverletzungen zu vermeiden, wie in dieser Antwort ausführlich beschrieben, und der zugrunde liegende „Sprung“-Mechanismus spielt keine Rolle. Im Allgemeinen führt es zu Kausalitätsproblemen, wenn Sie die Einschränkungen nicht befolgen, sondern wohl oder übel springen.

Vergleiche auch besonders eine der Antworten auf Hat die Alcubierre-Fahrt eine theoretische Höchstgeschwindigkeit? auf Physik . Vollständige Offenlegung: Meine eigene Frage.
Als Ergänzung ist vielleicht dieses Video von Interesse: PBS Spacetime on Superluminal Time Travel
Diese Lichtkegeldiagramme zeigen den augenblicklichen Durchgang. Die Frage bezieht sich auf die Reisezeit um < c. Sind diese Lichtkegel für die Frage relevant?
@Schwern@sc „abkürzen“ schlägt Licht, mit einer effektiven Geschwindigkeit von 1,5 c: wie ist das <c? Eine FTL-Transitspur ist in einem Referenzrahmen sofort vorhanden , und dies wird in meinen verlinkten Beiträgen ausführlich untersucht. Lichtkegel sind immer relevant, da sie einer Achse in einem normalen Diagramm entsprechen.

Die scheinbare FTL zwischen zwei verzerrten Punkten im Raum ist in Ordnung, solange es sich nicht um eine tatsächliche FTL durch den Raum handelt . Die Lichtgeschwindigkeit gilt nur für die Bewegung durch den Raum .

Was Sie beschrieben haben, ist effektiv ein Wurmloch oder ein Warp-Antrieb : etwas, das die Topologie des Raums ändert, um die räumliche Entfernung zwischen zwei Punkten zu verkürzen. Ein Wurmloch ist wie ein Tunnel, Warping ist wie die Great Circle Route . Beide sind schneller, als in einer "geraden Linie" über die Oberfläche der Kugel zu fahren.

Beachten Sie, dass ein solches Verziehen verblüffende Energiemengen erfordert: Optimistische Berechnungen für den Alcubierre-Antrieb erfordern eine Massenenergie von 700 kg, ungefähr 6e19 J. Das ist die gesamte Elektrizität der Welt für ein Jahr.

Dies verstößt nicht gegen die Kausalität. Die Lichtgeschwindigkeit/Kausalität gilt nur für Reisen durch den Weltraum. Das Krümmen des Raums, und das Bilden eines Tunnels ist immer noch das Krümmen des Raums, zählt nicht. Solange Ihr Schiff mit weniger als durch diesen gekrümmten Raum fährt c du bist in Ordnung.

Offensichtliche FTL aufgrund der Verkrümmung des Weltraums geschieht gerade jetzt aufgrund der Expansion des Universums . Der Abstand zwischen zwei Galaxien kann schneller als Licht zunehmen. Das ist in Ordnung, weil sich der Raum selbst zwischen ihnen ausdehnt. Die beiden Galaxien verletzen weder die Relativitätstheorie noch die Kausalität, weil ihre eigenen Referenzsysteme unterschiedlich sind .

Wenn sich die Expansion weiter beschleunigt, wird es schließlich ferne Galaxien geben, die wir nie sehen können, weil sie sich schneller als das Licht zurückziehen: der Zukunftshorizont . Ihr Licht wird uns niemals erreichen.

Der Energiebedarf spielt keine Rolle. In meiner Umgebung entdecken sie, dass der Raum bereits gekrümmt ist, und sie können den Raum verlassen, ohne Wurmlöcher zu bauen. Sie müssen nur ihr Schiff in die neue Richtung drehen und die Motoren wie gewohnt starten.
«Die Lichtgeschwindigkeit/Kausalität gilt nur für Reisen durch den Weltraum. Raumkrümmung, und einen Tunnel zu bilden, ist immer noch Raumkrümmung, zählt nicht.» Das ist falsch.
Wie ein Transit stattfindet – eine Variation eines Hyperraumsprungs oder eines Wurmlochs – spielt keine Rolle. Nur schneller als das Licht dorthin zu gelangen, ist das Problem. Sie reisen in diesem Modell nicht durch den Weltraum.
Ich muss @JDługosz zustimmen. Während scheinbare FTL keine Gesetze der Physik bricht, wird es absolut eine Kausalitätsverletzung schaffen.

Wenn Sie ein einigermaßen plausibles Handwinken wünschen, um die Möglichkeit einer Kausalitätsverletzung durch einen ftl-Antrieb zu verhindern, der dazu im Prinzip in der Lage ist, sagen Sie einfach, dass, wenn Ihr Antrieb tatsächlich verwendet wird, um eine geschlossene zeitähnliche Kurve zu erstellen, dies eine Rückkopplungsschleife als mehr erzeugt und mehr virtuelle Partikel durchqueren die Schleife, bis das Schiff (und alle darin enthaltenen Informationen) zerstört sind.

Wird dies die Kausalität verletzen?
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