Creando agujeros de gusano que no son mágicos

Tenga en cuenta que para esto, suponga que se está utilizando tecnología para su creación, no ningún tipo de espacio importante ni nada.

Editar: se eliminó la capacidad de hacerlo dentro de los sistemas sin tener generadores en ambos extremos.

Las comunicaciones superlumínicas funcionan utilizando los mismos métodos, creando agujeros de gusano increíblemente pequeños y transmitiendo el mensaje unidireccional al destinatario. Las conexiones bidireccionales son posibles, pero menos seguras.

He estado jugando con agujeros de gusano para mi escenario. Implementé varias restricciones:

  • El agujero de gusano debe ir en línea recta desde el punto A hasta el punto B.

  • Saltar entre sistemas solares siempre te lleva a una buena distancia fuera de sus regiones exteriores, hacia el espacio profundo.

  • Cuanto mayor sea la distancia, más tiempo permanecerás en el agujero de gusano. La región se conoce como Aether o Hiperespacio. (Todavía estoy luchando por nombrar la región).

  • Se necesita tiempo para abrir el punto de entrada y salida, generalmente hablando alrededor de 5 minutos. El equipo de detección notará sus distorsiones en el espacio real permitiendo reacciones desde el espacio local.

  • Los saltos largos ejercen presión sobre el barco debido a la necesidad de usar energía negativa para estabilizar el paso. Los saltos repetidos requieren demoras entre viajes o corren el riesgo de dañar la nave.

  • Durante la transición, la matriz de protección de una nave debe desactivarse ya que interfiere, dejándola vulnerable a los ataques y posiblemente a los fenómenos estelares.

  • Naturalmente, a medida que se desarrollan las civilizaciones, ciertos sistemas solares se convierten en "centros" galácticos, por así decirlo. El comercio normalmente quiere el camino más corto (es decir, el más barato) entre ellos, por lo que se forman carreteras galácticas arbitrarias en rutas muy transitadas. ¡Al menos los atascos no son un problema!

  • Es posible forzar la salida de una nave a través de generadores de gravedad masivos, distorsionando el camino tomado. Los seguros automáticos arrojan la nave a una buena distancia. (tenga en cuenta que estoy hablando de crear un campo gravitatorio similar a una estrella, por lo que no es fácil ni común)

  • Las restricciones para evitar que se generen agujeros de gusano dentro de los pozos de gravedad se eliminan cuando se utiliza equipo en ambos extremos. Esto permite una amplia variedad de implementaciones.

  • Abrir un agujero de gusano en una nave enemiga es casi imposible mientras sus escudos (¿electromagnéticos?) están levantados. Incluso si no lo fueran, sin mantener una distancia constante entre ambos, partes de la nave serán barridas por el agujero, dañando la nave pero también tu punto de creación y probablemente el equipo necesario para construirlo.

Eso es todo lo que realmente tengo hasta ahora. Estoy buscando complicaciones o problemas que se me pasaron por alto al crear estas pautas.

"Comunicaciones superliminales": sospecho que quiso decir superluminal , no superliminal .
@celtschk Estaba usando la segunda definición de superliminal .
Por cierto, rompiste la relatividad especial (de una manera que también rompe la relatividad general).
@pyrulez ¿podría explicar cómo? Me gustaría evitar esos resultados.
@Nonafel physics.stackexchange.com/a/200653/40394 Describe exactamente qué tipo de FTL no es una máquina del tiempo.
@PyRulez Los agujeros de gusano generalmente evitan FTL porque no requieren nada para moverse más rápido que la luz. Sin embargo, en este caso, no está claro si el agujero de gusano en sí tiene que correr más rápido que la luz o si existió todo el tiempo.
Un problema que tengo es que el transporte "unidireccional" es en realidad más difícil de encajar en un sistema basado en la física que el transporte bidireccional. La gran mayoría de las reglas de la física son simétricas, por lo que puede ser difícil hacer que las cosas actúen de una manera. Por ejemplo, tenemos diodos para hacer que la corriente eléctrica viaje en una dirección, pero si les pone suficiente voltaje, puede hacer que la corriente viaje en la otra dirección.
@CortAmmon Permiten que las cosas escapen de su cono de luz, lo que viola GR (sin viaje en el tiempo).
@PyRulez Eso solo es cierto si los puntos finales de los agujeros de gusano tienen que propagarse más rápido que la luz. De lo contrario, el camino más corto del "cono de luz" es en realidad justo a través del agujero de gusano. Acabas de crear una geometría decididamente no euclidiana para el universo. Por lo general, para hacer que tales sistemas sean kosher por GR, los puntos finales primero deben alejarse entre sí a velocidades inferiores a la luz. La capacidad de crear un agujero de gusano en cualquier lugar y en cualquier momento implicaría asumir que GR ya no es un modelo suficientemente válido del universo.

Respuestas (3)

Parece bastante razonable, pero tengo un par de puntos que hacer. Es un poco largo, lo siento.

En primer lugar, no existe tal cosa como "fuera" de un sistema solar o del pozo de gravedad de un planeta. A efectos prácticos, los pozos de gravedad son infinitos, pero decaen exponencialmente con la distancia. Cada punto en el espacio está bajo la influencia de mucha, mucha gravedad de los miles de millones de estrellas y planetas que nos rodean. Se podría decir que el agujero de gusano solo funciona cuando la gravedad neta es menor que algún valor.

Pero si permites que el agujero de gusano funcione entre el "borde" del sistema solar (p. ej., la órbita de Plutón) y las áreas más civilizadas (p. ej., la órbita de la Tierra), no hay ninguna razón por la que no puedas saltar directamente desde cualquier parte de la galaxia. a la órbita de Marte. La diferencia entre la aceleración de la Vía Láctea en el espacio profundo y la aceleración del Sol cerca de Marte (alrededor de 227 microgees) es considerablemente menor que la diferencia entre la aceleración del Sol cerca de Plutón y cerca de la Tierra (alrededor de 605 microgees). Todavía necesitarías estar un poco alejado del planeta, pero estamos hablando de cientos de miles a un par de millones de kilómetros, que es un tiro de piedra en distancias cósmicas.

Sugeriría (si asumimos que la mayoría de los sistemas estelares habitables son similares al nuestro) que establezca una línea de base de algo como el cinturón de asteroides, y simplemente no puede saltar dentro de ese rango. Todavía tomaría horas o semanas a velocidades inferiores a la de la luz (dependiendo de qué tan cerca podamos llegar a la velocidad de la luz) para alcanzar los planetas interiores, mientras se permiten saltos en las regiones exteriores del sistema solar que son enormes . Además, esto significa que no podría acercarse más que aproximadamente la Luna a un planeta, incluso si el planeta está lejos de la estrella local, y los planetas grandes como los gigantes gaseosos estarían más lejos.

La regla general básica: tomar el planeta naturalmente habitable más alejado de la estrella local, duplicar la distancia; no puedes saltar a ningún lugar en ese radio desde la estrella. Tome la luna significativa más lejana de un planeta, duplique la distancia; no puedes saltar más cerca del planeta que eso, incluso si el planeta está fuera de la zona de exclusión de vuelo de la estrella. No del todo científico, pero está razonablemente cerca sin atascarse en las matemáticas, y significa que sus fuerzas de defensa siempre tienen algo de tiempo para prepararse.

En segundo lugar, la idea misma de un agujero de gusano es eludir la línea recta. Básicamente, crea un túnel completamente nuevo a través de una dimensión superior que es mucho más corta que el camino normal. El agujero de gusano se cruza con el espacio "real" en sus puntos finales, pero está totalmente fuera del espacio real en cualquier otro lugar.

Sin embargo, supongo que se podría decir que los túneles del agujero de gusano son paralelos al espacio real y están extremadamente dilatados espacialmente. Entonces, enormes pozos de gravedad podrían extenderse a través de dimensiones adicionales e interferir. Esto también permitiría que distancias más largas en el espacio real se correspondan con distancias más largas de agujeros de gusano.

Esto significa que no serías capaz de hacer un salto desde un lado de un agujero negro u otro objeto supermasivo al lado opuesto, pero el tamaño angular del objeto a las distancias que estás permitiendo saltos hace que esto sea una nota pedante. Podría elegir una dirección de salto aleatoria cada 5 minutos por el resto de su vida y las probabilidades de intentar saltar accidentalmente a través de una estrella o un agujero negro son prácticamente nulas.

En tercer lugar, no habría una forma factible de predecir la ruta de salto de una nave, mover sus propias naves a una línea de intersección y luego activar su generador de súper gravedad antes de que la nave se haya ido. El único momento en que tal cosa funcionaría razonablemente es si estuviera interrumpiendo una ruta comercial bien establecida, o si supiera de antemano la ruta exacta que alguien planea usar.

Cuarto, algunas adiciones a la idea de las rutas comerciales. Esperaría que la mayoría de las naves no tuvieran capacidades de agujero de gusano y, en cambio, confiaran en puertas de salto fijas. Los sistemas estelares probablemente tendrían nodos de agujeros de gusano masivos, como los aeropuertos, y la gente simplemente volaría al nodo, pagaría las tarifas apropiadas y luego volaría a través del agujero de gusano cuando fuera su turno. Incluso podría ser como un semáforo, donde el agujero de gusano se abre a un destino durante un período, docenas de barcos lo atraviesan, ese portal se cierra y luego se abre otro a un segundo destino. Repita para cada uno de los sistemas estelares locales.

Para sistemas grandes y ricos, los agujeros de gusano estarían abiertos casi constantemente, y tendría muy poco retraso antes de viajar. Para sistemas más pequeños, es posible que deba esperar varias semanas antes de la próxima salida programada.

Además, la red de agujeros de gusano probablemente tendría una especie de jerarquía. Entonces, viajaría desde los sistemas estelares menos poblados a un centro regional, luego desde el centro a un sistema estelar local diferente. Entonces tendrías súper agujeros de gusano entre los centros regionales. Es probable que los súper centros estén espacialmente separados de los centros regionales por motivos de seguridad, pero no es necesario que lo estén.

Sin duda, todos los centros de la red de agujeros de gusano tendrían barridos de seguridad muy intensos, etc. Todos los barcos serían revisados ​​en busca de carga ilegal/peligrosa, la carga peligrosa requeriría licencias y permisos, todos los pasajeros requerirían los pasaportes apropiados, etc. Los barcos militares y/o de seguridad estarían en todas partes, y todo el centro tendría algún tipo de protección para evitar agujeros de gusano no autorizados en las inmediaciones. Quizás el blindaje tenga algún tipo de "firma" para que pueda omitirlos con la clave correcta (probablemente solo alguna propiedad física, como la distribución de frecuencia del blindaje o algo así). Luego, los operadores de la estación pueden entrar y salir de las áreas protegidas, pero otros no. Esta advertencia permitiría escenarios en los que los terroristas o mercenarios podrían eludir el blindaje, pero Primero tengo que acceder a la llave del escudo. La dificultad de hacerlo determinaría cuán raros son tales eventos.

Bajo esta configuración, solo las personas muy ricas y las agencias gubernamentales tendrían sus propias unidades de agujero de gusano. Las culturas y los sistemas estelares más avanzados tendrían una mayor proporción, pero la eficiencia de costos probablemente significaría que la única razón para usar sus propias unidades es si va a algún lugar lejos de los caminos trillados.

Además, los planetas individuales podrían tener instalaciones locales de agujeros de gusano para viajes interplanetarios dentro de un sistema estelar sin salir de la superficie. Probablemente aún necesite estar en una especie de nave espacial para lanzarse a través del vacío, y es posible que los extremos del agujero de gusano deban crearse casi al vacío. Esto evitaría que las personas simplemente se teletransporten. Además, la capacidad de crear los agujeros de gusano tan cerca del planeta podría ser muy costosa y compleja, por lo que solo existirían unos pocos agujeros de gusano planetarios.

Finalmente, con los nodos de comunicación: sugeriría que incluso los agujeros de gusano pequeños son bastante caros, por lo que la mayoría de las personas no tendrían comunicaciones superlumínicas personales. Sin embargo, existirían redes interplanetarias, por lo que podría hablar con personas en otros planetas casi en tiempo real siempre que esté conectado a Internet sub-luz local. Muchas de todas las naves espaciales estarían equipadas con comunicación superlumínica, pero los rangos podrían variar. La mayoría de las naves podrían al menos comunicarse dentro del sistema estelar, pero solo los conjuntos de comunicaciones sofisticados y poderosos funcionarían en el espacio profundo.

Alternativamente, podría haber repetidores cerca de los principales planetas, lunas y estaciones espaciales. En este caso, la mayoría de los barcos se comunicarían en subluz con el repetidor, que transmitiría la información a diferentes centros cercanos. Las comunicaciones de esta manera tendrían demoras de segundos a minutos a menos que ambos barcos estuvieran muy cerca del repetidor. Una vez más, las naves costosas aún podrían comunicarse a través de conexiones superlumínicas a rangos mucho mayores con un retraso mínimo.

Cualquier tipo de convoy (una flota militar o una operación de carga) probablemente tendría una o dos naves insignia con conexiones superlumínicas, luego todas las naves pequeñas se comunicarían en subluz con las naves insignia. Para las misiones de reconocimiento, una nave de comunicaciones podría acompañar a las naves exploradoras para mantener un contacto de baja latencia con la nave insignia.

Además, podría haber equipos de comunicaciones superluminales como un paquete móvil, por lo que solo compra un par de paquetes y luego los coloca en cualquier barco que tenga sentido para el contexto actual. Podrían ser transportados a tierra para grupos de aterrizaje. Si son grandes y voluminosos, tendría sentido dejarlos en algún tipo de campamento base o en una nave en órbita geosincrónica.

Re Wormholes no se puede usar para viajar en el tiempo

¿Cómo funcionan todas las otras cosas que enumeraste con esto? El tiempo de tránsito finito sería la velocidad normal de la luz. Decir que es una línea recta entre los puntos tampoco suena como un agujero de gusano que no tiene ninguna relación con la ruta del espacio real. Suena más como un teletransportador, como se usa en algunas historias de Niven. En esa idea, sin embargo, los ocupantes no experimentan el tiempo.

Es posible que no conozca el principio general de que llegar a un lugar más rápido que la luz, incluso si no se hace viajando por el espacio, y la existencia de más de uno de esos caminos, permite viajar en el tiempo.

Ah, ahora recuerdo mi solución favorita: hacer que el sistema FTL use un marco de referencia constante para todos los usos. Esto no describe los agujeros de gusano, pero puede imponerse en un enfoque "subespacial". Naturalmente, también puede proporcionar restricciones de uso interesantes para la historia, incluido el hecho de no ser accesible cerca de un pozo de gravedad y el requisito de hacer coincidir la velocidad con el marco de referencia subespacial antes de ingresar.

Esto coincide con algunas de tus otras ideas: si el subespacio tiene una correspondencia con puntos en el espacio real y vuelas a través del subespacio (con su propio límite de velocidad física que es mucho mayor que la luz en nuestro espacio), la nave está "debajo" de los puntos en una trayectoria en línea recta y puede ser expulsado o detectado como usted nota.

¿Cómo te aseguras de que dos barcos no aterricen uno encima del otro?

Si hay sistemas 'más ocupados', ¿no existe la posibilidad de que dos naves salten demasiado cerca una de la otra y se estrellen?

Para resolver esto, probablemente necesite algún tipo de comunicación FTL, por lo que reserva un lugar para que salga su agujero de gusano.

De lo contrario, la idea de Michael de puertas de salto también podría ayudar con este problema. (Tener horarios de salida/llegada sincronizados para ambos lados).

Inferí que dado que la gravedad tiene un efecto en el punto de salida, no chocarías con nada. Además, dado que un agujero de gusano está conectando un punto con otro, esta nave en el interior en realidad no se mueve tan rápido. El área de salida probablemente requiera suficiente área para aceptar la masa entrante de un lugar a otro. ¿Evitación en lugar de impacto forzado, similar a repeler campos magnéticos? No le di mucha importancia.
@Nonafel Lo de la gravedad tiene sentido para las cosas del tamaño de un planeta, pero ¿qué pasa con otra nave que se mueve rápidamente a través del espacio real hacia la salida del agujero de gusano? Una nave podría salir del agujero de gusano y chocar con alguien poco después, sin que haya gravedad significativa alrededor de la salida.
De ahí la necesidad de abrirlos en los márgenes de una región solar. los puntos de salida no colisionarían ya que la masa generalmente los rechazaría entre sí. Es posible hacer funcionar una nave o algo así en el punto de salida, sin embargo, siempre imaginé que la nave que salía se movía muy lentamente a través del final del agujero de gusano.