En series como Hyperion Cantos y Ender's Game , existen sistemas de comunicación ficticios más rápidos que la luz que permiten la transmisión de información instantánea o casi instantánea.
¿Hay algún método (o cuáles son científicamente plausibles) de comunicación más rápida que la luz, y cuáles son algunas cosas importantes a considerar al aplicar uno de estos métodos?
Nuestra sociedad aún no dispone de una ciencia lo suficientemente avanzada como para poder responder a esta pregunta.
Sin embargo, en la mayor parte de la ciencia ficción, existen tres enfoques comúnmente utilizados. Tenga en cuenta que NO estoy afirmando que ninguno de estos realmente funcione.
Agujeros de gusano, o algo así como agujeros de gusano que conectan directamente dos puntos en el espacio
Subespacio, o algún otro tipo de espacio paralelo mapeado uno por uno a través del cual las señales pueden transmitirse a velocidades que son efectivamente más rápidas que la velocidad de la luz en el espacio normal.
Partículas entrelazadas cuánticas, donde dos partículas tienen una conexión de nivel cuántico de modo que cuando se manipula una partícula, afecta a la otra partícula. La comunicación es instantánea, pero cosas como los viajes FTL pueden romper el enredo (lo que significa que los dispositivos deben enviarse en transportes más lentos que los ligeros). Para ver un ejemplo de este uso: Singularity Sky de Charles Stross .
Una cosa que sabemos que no funcionará son las ondas de gravedad. En el universo de Honor Harrington, las ondas de gravedad son más rápidas que la luz, pero los avances recientes han demostrado que las ondas de gravedad solo viajan a la velocidad de la luz.
Aquellos que sacan a relucir los taquiones deben seguir leyendo :
La conclusión es que no puedes usar taquiones para enviar información más rápido que la velocidad de la luz de un lugar a otro. Hacerlo requeriría crear un mensaje codificado de alguna manera en un campo de taquiones localizado y enviarlo a una velocidad superlumínica hacia el receptor previsto. Pero, como hemos visto, no puede tener las dos cosas: las perturbaciones de taquiones localizadas son subluminales y las perturbaciones superluminales no son locales.
Este resultado es parte de los artículos originales que acuñaron el término, pero todo el mundo deja de leer con "más rápido que la luz" y asume que podría usarlos en el asunto familiar con las reglas familiares.
También hay una buena descripción de Leonard Suskind en una conferencia de Stanford en youtube. Muestra que son como péndulos invertidos atados con resortes, y una perturbación todavía se propaga de manera subluminal.
Vea también esta Respuesta donde ya entré en eso.
Ahora para ansibles, etc. ¿Qué es "instantáneo"? No existe un acuerdo universal sobre la sincronización, y para la separación similar al espacio (como en la comunicación FTL) no existe un acuerdo sobre el orden de los eventos.
Así que no puedes simplemente decir que es instantáneo porque no existe tal cosa. Instantáneo en un marco de referencia, no tanto en otros, y causalidad inversa del viaje en el tiempo en el resto. Los mismos eventos serán todo lo anterior para diferentes observadores.
Una solución fácil es hacer que sus anibles funcionen en un solo marco de referencia ansible, como se explica en esta respuesta . (Tenga en cuenta que la comunicación es solo un viaje para enviar mensajes).
¿Plausible?
Cuando Carl Sagen tuvo esa pregunta, le preguntó a la comunidad física y Kip Thorne ideó los agujeros de gusano.
Las novelas de los Gigantes usaban agujeros de gusano microscópicos que podían pasar fotones con longitudes de onda cortas. La parte del viaje en el tiempo fue prácticamente ignorada hasta que la serie decidió explotarla al por mayor.
Lo más parecido a la comunicación FTL es la comunicación a través de un agujero de gusano. No es necesario que este agujero de gusano sea lo suficientemente grande para que pueda pasar algo que no sea un fotón, pero si las bocas del agujero de gusano estuvieran separadas, el fotón entraría por una boca y saldría por la otra en menos tiempo del que tardaría en recorrer el espacio real. -distancia espacial entre las bocas.
Sería necesario generar un agujero de gusano y luego llevar una boca del agujero de gusano al destino previsto de la comunicación. Esto podría tomar algún tiempo.
Esta respuesta presupone que es científicamente plausible generar y mantener un agujero de gusano.
La respuesta de Donald.McLean es muy buena. Como complemento, hay teorías sobre la existencia de taquiones , pero la mayoría de los físicos piensan que no pueden existir. Los taquiones son (en estas teorías) partículas que se mueven solo más rápido que la luz, y no pueden alcanzar la velocidad de la luz, de la misma manera que las partículas masivas normales no pueden.
Se sabe que se puede transformar la energía en materia y viceversa (así es posible transformar la luz en materia y viceversa).
Hipotéticamente, podría haber un dispositivo similar para los taquiones, haciendo una conversión entre partículas y energía. Hay (al menos) un par de cuentos cortos sobre eso (estos dos están en español), el primero sobre cómo la tecnología los descubre y el segundo sobre su posible uso:
En resumen, puedes usar un láser (luz pura) para crear taquiones y modularlos. Estos viajarían más rápido que la propia luz y se pueden leer en el otro extremo por un medio similar.
Una respuesta a esta pregunta que aún no ha surgido se basa en cierta interpretación de la mecánica cuántica, a saber, la mecánica de Bohm o la teoría de la onda piloto. En una teoría de onda piloto (PWT), tiene una función de onda como en QM ordinaria, pero también tiene partículas puntuales con ubicaciones definidas (o campos con valores definidos, dependiendo de cómo se extienda la idea a QFT).
Por lo general, en un PWT, cuando tiene un conjunto de sistemas con funciones de onda idénticas, las posiciones reales de las partículas se distribuyen de acuerdo con la regla de Born, una condición que se denomina equilibrio cuántico. Pero PWT también permite la posibilidad de que podamos tener un conjunto de sistemas que no están en equilibrio cuántico. En tales casos, una serie de cosas se vuelven posibles:
(Por cierto, los dos últimos elementos básicamente rompen todos los esquemas criptográficos modernos).
Para la comunicación FTL, esto interactuaría con la relatividad definiendo efectivamente un marco de referencia (o más generalmente, una foliación del espacio-tiempo) en el que la comunicación fue instantánea. No permitiría ningún bucle de viaje en el tiempo ni paradojas.
Otra característica interesante de este tipo de comunicación FTL es que, dado que no se propaga a través de una señal, no se puede bloquear, interceptar ni interferir de ninguna manera (aunque si el entrelazamiento inicial se establece mediante la transmisión de fotones entrelazados durante ejemplo, esos podrían ser interceptados).
Los detalles se pueden encontrar en este artículo de Antony Valentini: https://arxiv.org/abs/quant-ph/0203049
SÍ (pero realmente no)
El espacio vacío no está realmente vacío: hay "fluctuaciones de vacío" mecánicas cuánticas con las que interactúa la luz, teóricamente ralentizándola. El efecto Scharnhorst ( https://en.wikipedia.org/wiki/Scharnhorst_effect ) dice que la luz misma debería viajar más rápido si pasa por un vacío especial, uno con menos fluctuaciones de vacío.
Eso no ha sido demostrado o probado matemáticamente, pero parece lo suficientemente plausible.
Sin embargo, la única forma que conocemos de reducir las fluctuaciones de vacío es tener dos placas muy, muy juntas. Y el efecto sería minúsculo ("Un fotón que viaja entre dos placas que están separadas por 1 micrómetro aumentaría la velocidad del fotón en solo una parte en 10 ^ 36"), tan pequeño que está más allá de la tecnología actual para verificar o refutar la afirmación.
Entonces... Podríamos ser capaces de enviar una señal muy, muy ligeramente más rápido que c, si estamos enviando la señal a una distancia del diámetro de un átomo.
Según los informes, Western Union no se preocupa.
Nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz, sin embargo, simplemente puede usar agujeros de gusano para enviar señales entre dos puntos a "más rápido que la velocidad de la luz".
JDługosz y Donald han dado las mejores respuestas hasta ahora. Solo añadiré una pequeña sugerencia extra: Alcubierre Drive mail.
El Alcubierre Drive es un medio hipotético para "contraer" el espacio alrededor de un cuerpo, de modo que una nave podría acortar artificialmente la distancia entre dos puntos cualesquiera por los que viajaría. A todos los efectos, dicho viaje parecería ser FTL para los observadores externos.
Así que podrías escribir una carta, enviarla al correo de alcubierre más cercano y esperar. Llegaría más rápido que un haz de luz.
Sin embargo, las ecuaciones involucradas parecen indicar que cualquier cosa alrededor de la nave será destruida a medida que se mueva:
Brendan McMonigal, Geraint F. Lewis y Philip O'Byrne han argumentado que cuando un barco impulsado por Alcubierre desacelera desde la velocidad superlumínica, las partículas que su burbuja ha reunido en tránsito se liberarían en estallidos energéticos similares a una onda de choque sónica; en el caso de partículas orientadas hacia adelante, lo suficientemente energéticas como para destruir cualquier cosa en el destino directamente frente a la nave.
Por lo tanto, debe tener mucho cuidado con las personas a las que envía sus mensajes, a menos que envíe mensajes a personas que realmente no le agradan.
Sí hay.
Es solo una partícula hipotética, pero el taquión , si existe, es más rápido que la luz.
No podemos decir si existe, pero al menos es plausible y útil para cualquier escenario de ciencia ficción que no se base en la fantasía.
Einstein estaba hablando de un teléfono del tiempo que permitiría enviar información al pasado, pero no al futuro. Este hipotético dispositivo está basado en taquiones.
Tenga en cuenta que la comunicación FTL rompe la teoría de la relatividad ya que FTL es equivalente al viaje en el tiempo (bajo algunos marcos). Por lo tanto, el mejor conocimiento científico es que los taquiones, el entrelazamiento cuántico, etc., no pueden transportar información más rápido que la velocidad de la luz.
Dado que las teorías científicas como la Teoría de la Relatividad no están probadas matemáticamente, es "plausible" que sean refutadas. Sin embargo, dadas las muchas respuestas que asumen que la relatividad es incorrecta, es interesante señalar que la existencia de la pseudotelepatía es un hecho científico conocido y no se limita a la velocidad de la luz.
El ejemplo estándar son dos capitanes espaciales (Alice y Bob) que quieren reunirse solo si ambos están de acuerdo. Tienen la opción de viajar al sistema estelar A o B. Dicen que quieren reunirse y ambos reciben un mensaje que dice que viajen al sistema A. Llegan al sistema A y se encuentran.
Ahora han recibido algo parecido a la información , porque pudieron ponerse de acuerdo para encontrarse, sin estar limitados por la velocidad de la luz. Sin embargo, esto no rompe la causalidad. Cada uno tiene un 50% de posibilidades de recibir "A", independientemente de lo que responda el otro capitán, por lo que recibir "A" por sí solo no da información sobre el otro capitán espacial. No se intercambia información hasta que los capitanes se encuentran, lo que sucede a una velocidad más lenta que la de la luz.
La mecánica cuántica no permite que el problema del capitán se resuelva con un 100 % de precisión, pero sigue siendo mucho mejor que el azar.
Dependiendo de la sensación de su universo, la pseudo-telepatía podría funcionar mejor que la comunicación real. Imagina oráculos repartidos por la galaxia con algún dispositivo de pseudotelepatía conectado a su cerebro. Da una razón 100% científica para tener oráculos que dan declaraciones crípticas que te dicen lo que necesitas saber (pero no sabes por qué hasta después), si eso es lo tuyo. Hay límites para lo que se puede lograr con la pseudotelepatía, pero es posible que los oráculos ni siquiera sepan realmente cuándo solo están adivinando. Los personajes principales no necesariamente conocen los detalles exactos, consultan al oráculo y sale (o no) según lo requiere la trama.
Entrelazamiento cuántico
en teoría, no se transmite información útil, pero si pudiera encontrar una manera de medir si una partícula está superpuesta o no (algo que técnicamente no viola el principio de incertidumbre de Heisenberg), podría enviar bits individuales más rápido que la luz (técnicamente a velocidad infinita).
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