Мгновенные перемещения и причинность

[sharp]

То есть, цивилизация может по такому каналу общаться сама с собой-в-прошлом и сама с собой-в-будущем?

Сверхсвет и принцип причинности
Обсуждали это, и пришли к выводу, что нарушение причинности всегда будет наблюдаться только из другой ИСО, не связанной с отправителями/получателями сообщений. То есть, имея гипотетический сверхсвет, вы никак не сможете поставить эксперимент таким образом, чтобы отправить себе сигнал в прошлое и принять до того, как отправили.

Что, разумеется, еще не делает сверхсвет возможным.

ЗЫ, На всякий случай поясню, что обсуждение начиналось в другом разделе, и уже после было перенесено. А то выглядит, как будто я ТС двух почти одинаковых тем

[crazy_terraformer]

Вот когда "эффект близнецов" на человеке или животном докажут, на околосветовых скоростях,

На кошках  .

Сам свет из ТО выбивается, тк движется со скоростью света, а значит обладать должен бесконечной энергией, но этого нет

ЩИТО?
Скажите, Вы с какого глобуса?

С того самого на который сову натягивают.

[crazy_terraformer]

В ответ на название темы, я отвечу словами песни:" А ныне, а ныне попрятались с**и....".И немного лирики.

http://www.youtube.com/watch?v=nPpzJYZLj1o#

[AlexAV]

Обсуждали это, и пришли к выводу, что нарушение причинности всегда будет наблюдаться только из другой ИСО, не связанной с отправителями/получателями сообщений. То есть, имея гипотетический сверхсвет, вы никак не сможете поставить эксперимент таким образом, чтобы отправить себе сигнал в прошлое и принять до того, как отправили.

Нет. Любой способ передачи сигнала быстрее света в СТО позволяет нарушить принцип причинности. Вот смотрите.

Пусть у вас есть прибор, который мгновенно может мгновенно передать сигнал на расстояние X. Т.е. если в четырёхмерном пространстве времени сигнал излучается в точке (x,t), то он детектируется в точке (x+X,t). Ставим следующий мысленный эксперимент. Наблюдатель находится в точке с координатой 0, в точке с координатой \gamma X установлен неподвижный относительно наблюдателя прибор, состоящий из детектора сверхсветового сигнала и передатчика сверхсветового сигнала. Наблюдатель посылает сигнал (обычный, световой) и в момент его получения из точки (сt, t) со скоростью -V вылетает второй прибор (всё в СО наблюдателя), включающий передатчик сверхсветового сигнала. В точке (0, t + сt/V) ускоренный прибор пролетает мимо наблюдателя и в этот момент тот передаёт на прибор сигнал, а прибор его транслирует по сверхсветовому каналу. Чтобы разобраться, что произойдёт дальше - перейдём в СО ускоренного прибора. Примем за начало отсчёта точку встречи прибора и наблюдателя, т.е. в этой новой системе K' прибор получил послание от наблюдателя в точке (0,0), а отправил его в системе отсчёта K' в точку (0, X). Теперь вернёмся в систему отсчёта отсчёта наблюдателя, очевидно, что в этой системе отсчёта точке (X, 0) соответствует точка (\gamma X, t + сt/V - \gamma (V/c^2)X). А в этой точке у нас, как мы помним, был поставлен приёмо-передатчик сверхсветового сигнала. Получая его он сразу же передаёт его в точку с координатой  0 (но уже в своей СО). В результате наблюдатель получит сообственное послание в точке (0 , t + сt/V - \gamma (V/c^2)X). Если взять t достаточно малым, а V - близким с, то для любого X можно добиться t + сt/V - \gamma (V/c^2)X < 0.

Т.е. наше средство мгновенной связи гарантированно позволяет получить сигнал наблюдателем раньше, чем он его послал, т.е. нарушить принцип причинности. Аналогично можно доказать и для любой конечной скорости передачи сигнала, большей скорости света.

[Юрий Б.]

только из другой ИСО, не связанной с отправителями/получателями сообщений.

А на космический корабль (или пусть даже на автомобиль) поставить гиперком не судьба?

[Юрий Б.]

Т.е. наше средство мгновенной связи гарантированно позволяет получить сигнал наблюдателем раньше, чем он его послал, т.е. нарушить принцип причинности. Аналогично можно доказать и для любой конечной скорости передачи сигнала, большей скорости света.

(кликните для показа/скрытия)

Вывод: внутренне непротиворечивы те фантастические произведения, где герои помимо сверхсветовых перемещений гоняют туда-сюда еще и на машинах времени (построено на предположении о нефундаментальности принципа причинности), и произведения, где свехсветовые перемещения, также, как и перемещения по времени, невозможны совсем (построено на предположении о фундаментальности приципа причинности). Если же у автора со сверхсветом нормалек, а машина времени невозможна в приципе... то это внутренне противоречащий сам себе фантастический мир... Как-то так...

[sharp]

(0, X)

Это что за точка? Вроде ж у вас сначала координата, потом время

Теперь вернёмся в систему отсчёта отсчёта наблюдателя, очевидно, что в этой системе отсчёта точке (0, X) соответствует точка (\gamma X, t + сt/V - \gamma (V/c^2)X).

Вот этот переход я тоже не очень понял. vx/c² откуда берется?

[OratorFree]

Пусть у вас есть прибор, который мгновенно может мгновенно передать сигнал на расстояние X. Т.е. если в четырёхмерном пространстве времени сигнал излучается в точке (x,t), то он детектируется в точке (x+X,t). Ставим следующий мысленный эксперимент. Наблюдатель находится в точке с координатой 0, в точке с координатой \gamma X установлен неподвижный относительно наблюдателя прибор, состоящий из детектора сверхсветового сигнала и передатчика сверхсветового сигнала. Наблюдатель посылает сигнал (обычный, световой) и в момент его получения из точки (-сt, t) со скоростью V вылетает второй прибор (всё в СО наблюдателя), включающий передатчик сверхсветового сигнала. В точке (0, t + сt/V) ускоренный прибор пролетает мимо наблюдателя и в этот момент тот передаёт на прибор сигнал, а прибор его транслирует по сверхсветовому каналу. Чтобы разобраться, что произойдёт дальше - перейдём в СО ускоренного прибора. Примем за начало отсчёта точку встречи прибора и наблюдателя, т.е. в этой новой системе K' прибор получил послание от наблюдателя в точке (0,0), а отправил его в системе отсчёта K' в точку (0, X). Теперь вернёмся в систему отсчёта отсчёта наблюдателя, очевидно, что в этой системе отсчёта точке (0, X) соответствует точка (\gamma X, t + сt/V - \gamma (V/c^2)X). А в этой точке у нас, как мы помним, был поставлен приёмо-передатчик сверхсветового сигнала. Получая его он сразу же передаёт его в точку с координатой  0 (но уже в своей СО). В результате наблюдатель получит сообственное послание в точке (0 , t + сt/V - \gamma (V/c^2)X). Если взять t достаточно малым, а V - близким с, то для любого X можно добиться t + сt/V - \gamma (V/c^2)X < 0.

Понятно, что нифига непонятно. Начать с того, что это такое \gamma ? Про всё остальное даже спрашивать не буду.

[AlexAV]

Это что за точка? Вроде ж у вас сначала координата, потом время

Опечатка. Конечно, наоборот (X,0), исправил.

Вот этот переход я тоже не очень понял. vx/c2 откуда берется?

Из преобразований Лоренца. Точнее из пары уравнений, которые задают переход из СО со скорость 0 относительно наблюдателя к СО со скоростью -V (для точки (X,0) в СО  движущейся со скоростью -V):

X = \gamma (X_0 + V t_0)
0 = \gamma(t_0 + V/c^2 X_0)

(X_0,t_0) - 4-координаты этого события в СО неподвижной относительно наблюдателя (точка отсчёта в здесь - момент встречи наблюдателя и движущегося прибора, t + сt/V добавляется т.к. мы смещаем точку отсчёта к моменту начала эксперимента).

(исправил ошибку здесь и в предыдущем сообщение, для того чтобы шло как написанно скорость прибора должна быть не V, а -V).

Начать с того, что это такое \gamma

Релятивистский гамма-фактор. \gamma = 1/sqrt(1-V^2/c^2). 

[Combinator]

Есть предложение к модераторам перенести последние пару страниц обсуждения в раздел "Горизонты науки о Вселенной".

[AlexAV]

Есть предложение к модераторам перенести последние пару страниц обсуждения в раздел "Горизонты науки о Вселенной".

Да, так и сделаю.

[sharp]

Из преобразований Лоренца. Точнее из пары уравнений, которые задают переход из СО со скорость 0 относительно наблюдателя к СО со скоростью V (для точки (X,0) в СО  движущейся со скоростью V):
X = \gamma (X_0 - V t_0)
0 = \gamma(t_0 - V/c^2 X_0)
(X_0,t_0) - 4-координаты этого события в СО неподвижной относительно наблюдателя (точка отсчёта в здесь - момент встречи наблюдателя и движущегося прибора, t + сt/V добавляется т.к. мы смещаем точку отсчёта к моменту начала эксперимента).

Понятно. Но тогда, собственно, получается то, о чем я написал. С точки зрения наблюдателя на движущемся объекте, первый наблюдатель получит сообщение раньше, чем отправит. Однако с точки зрения самого наблюдателя прием случится спустя малый интервал после передачи.

[AlexAV]

Комментарий модератора

Перенёс часть сообщений не по теме раздела ВЖР сюда. Прикреплять к закрытой теме - не стал. Как лучше с этим поступить - на усмотрение модератора раздела.

[AlexAV]

Однако с точки зрения самого наблюдателя прием случится спустя малый интервал после передачи.

Нет. В результате этой процедуры с трёхкратным передачей сообщений (от наблюдателя к движущемуся прибору по обычному каналу, от движущегося к неподвижном по сверхсветовому и от неподвижного назад к наблюдателю по сверхсветовому) наблюдатель собственное сообщение действительно получит раньше, чем его послал. Т.е. нарушение причинности будет не кажущимся, а вполне реальным.

[OratorFree]

Релятивистский гамма-фактор. \gamma = 1/sqrt(1-V^2/c^2). 

Мне кажется я сообразил, что в принципе это не важно. Важно то, что методология неверна. Возможно тот редкий случай, когда матан вводит в заблуждение. Суть ошибки в следующем.
Предложенные формулы для расчета есть суть и развитие постулата, что скорость света предельная величина не зависящая от системы отсчета. Именно в опоре на этот постулат выведены формулы, поскольку синхронизация часов может осуществляться только с этой предельной скоростью, а никак иначе. Поэтому допущение в этой логической системе ситуации, события противоречащего исходному постулату, на котором построена теория, обязательно приведёт к противоречию или "странности". Поскольку допущение чуждо базовым основаниям.

Это как примеру, если у нас есть геометрия в основе которой лежит аксиома, что через точку лежащую вне прямой можно провести параллельную прямую и притом только одну, то сделав допущение, что сумма двух внутренних углов в неком треугольнике больше 180°, получить "странность" вроде того, что третий угол будет отрицательным.

Так и здесь, делая допущение, что нечто передает сообщение быстрее скорости света, мы обязаны и матан переписать под это новое допущение, вот в чем цимес. И возможно тогда и \gamma будет выглядеть по другому. Там в знаменателе будет стоять уже не с² , а нечто иное. Видимо это будет скорость того явления, которое, если будет экспериментально обнаружено,  и станет основой для расчета "световых конусов" и "синхронизаций часов". 

А так это просто математический фокус демонстрирующий - как именно будет выглядеть противоречие в логической системе если допустить,  что в ней возможно то, что изначально постулировалось как невозможное.

А в реальной физике этого противоречия не будет, если вдруг обнаружится нечто противоречащее исходному постулату предыдущей теории, просто поменяют теорию и создадут новую логически непротиворечивую систему, основанную уже на новом постулате.

[Юрий Б.]

Предложенные формулы для расчета есть суть и развитие постулата, что скорость света предельная величина не зависящая от системы отсчета.

Это не аксиома, а вывод.

[OratorFree]

Это не аксиома, а вывод.

У меня не сложилось такого впечатления. Построения СТО основаны именно на допущении постоянства и предельности скорости света. Именно анализ синхронизации физических процессов с помощью это постулата и приводит к основным выводам СТО. Может я неправильные книжки читал - это возможно. Но мне ситуация запомнилась именно так.

[Юрий Б.]

Построения СТО основаны именно на допущении постоянства и предельности скорости света.

Преобразования Лоренца автоматически приводят к постоянству скорости света.

[OratorFree]

Преобразования Лоренца автоматически приводят к постоянству скорости света.

Т.е. здесь написано неправильно :

Для вывода преобразований Лоренца рассмотрим в двух системах отсчета мысленный опыт. Одна система К - неподвижна, другая К' движется вдоль оси х со скоростью V. Пусть в момент времени t = t' = 0, когда начала систем координат совпадали, в этом начале произошла вспышка света и стала распространяться сферическая световая волна. В соответствии с постулатом I фронт этой волны будет сферой в обеих системах отсчета, сфера эта будет, в соответствии с постулатом II, увеличивать свой радиус со скоростью света и в той, и в другой системе отсчета.

Второй постулат, это :

II. Принцип постоянства скорости света:
cкорость света в вакууме во всех инерциальных системах отсчета одинакова и не зависит ни от движения источника, ни от движения приемника света .

[AlexAV]

Построения СТО основаны именно на допущении постоянства и предельности скорости света.

Это не совсем так. Точнее только из постоянства скорости скорости света вообще говоря вывести строго СТО нельзя ровно по той причине, что пространство, где такое свойства имеет место - не единственно (альтернативные варианты пространств с постоянной скоростью света скажем пытаются вводить в различных вариантах дСТО). Более правильно считать в качестве основного постулата - форму метрики пространства Минковского. А в этом случае постоянство скорости света - все же следствие.