¿Moverse más rápido que la velocidad de la luz es una paradoja? [cerrado]

Supongamos que de alguna manera la humanidad inventó una máquina de teletransportación que pudiera transportar momentáneamente a una persona a distancias muy grandes (hasta varios años luz).

Como sabemos, la velocidad de la luz es finita, por lo que la luz de todas las estrellas y planetas nos llega durante bastante tiempo. Como ejemplo: el Sol está a unos 8 minutos luz de la Tierra, por lo que si el Sol explota o lo que sea, los observadores en la Tierra lo sabrán solo después de 8 minutos.

Entonces, la pregunta: si un hombre de la Tierra se teletransporta momentáneamente a algún planeta a 1 año luz de distancia y mira a la Tierra con un telescopio realmente poderoso, ¿qué verá? ¿Puede presenciar todos los eventos (bueno, todo lo que se pueda capturar con el telescopio) en la Tierra durante el último año antes de la teletransportación? ¿Significa que moverse más rápido que la luz es en realidad viajar en el tiempo al pasado (desde el punto de vista de los viajeros)? ¿Y significa que debido a esta "paradoja del tiempo" un objeto que se mueve más rápido que la luz rompe la línea de tiempo y por lo tanto es imposible?

Esto me parece una pregunta sólida. No parece diferente a preguntas como "¿Cómo demuestras que eres del futuro?" o "¿La ciencia realmente parecería magia en la era medieval?" Creo que debería permanecer abierto.
@James parece como esas otras dos preguntas, pero para mí la primera de esas preguntas es demasiado amplia y la segunda está demasiado basada en la historia (ya que depende de qué tipo de ciencia estén hablando). Este, en particular, me parece un poco confuso; pero al mismo tiempo sé lo que está preguntando. También se parece mucho a una pregunta de física pura para mí, así que dudo sobre qué hacer aquí... Sin embargo, siento que definitivamente hay una falta de investigación aquí.
OP, recomiendo ver Fabric of the Cosmo de Brian Greene
Probablemente alguien podría hacer los cálculos, pero sospecho que necesitarías una lente de varios años luz de diámetro para ver algo útil a un año luz de distancia. Posiblemente, si alguien conectara una cámara y emitiera una señal a una ubicación específica, a través del láser podría recopilar suficientes datos para formar una imagen significativa. La luz reflejada de la superficie se habrá desviado tanto cuando viaje un año luz que no podrá recolectar suficientes fotones de un momento dado para formar una imagen más allá de un punto de luz. No es una cuestión de tecnología, sino de fotones disponibles.
Toda esta pregunta depende de lo que quieras decir con la palabra "momentáneamente", que es mucho más complicado de lo que crees. Si puede definir esa palabra rigurosamente, su pregunta se responderá sola, pero necesitará una comprensión bastante buena de la relatividad especial para poder hacerlo. Si dos cosas que suceden a años luz de distancia suceden o no al "mismo tiempo" depende de la velocidad y la dirección de su movimiento en relación con ellas.

Respuestas (4)

Si un hombre se teletransporta a un planeta a 1 año luz de distancia, entonces sí, podría observar los eventos que sucedieron hace un año en la Tierra. También podría captar todos los demás tipos de radiación EM, como las ondas de radio (de las estaciones de radio). Dependiendo del método de transporte, es posible que deba viajar en el tiempo. Sin embargo, solo cambiar de ubicación no constituye un viaje en el tiempo, es solo que su información sobre lo que está sucediendo específicamente en la tierra se retrasa un año. Poder ver atrás en el tiempo no constituye una paradoja; miramos hacia atrás en el tiempo millones de años cada vez que miramos hacia el cielo nocturno. Sin embargo, ser capaz de ver hacia adelante en el tiempo crearía paradojas, ya que implica que viajas en el tiempo hacia el futuro y hacia atrás (la parte de atrás es el problema).

@MichaelKjörling Si el hombre tiene un telescopio de luz que puede captar lo que sucede en la Tierra a un año luz de distancia, probablemente tenga la tecnología para captar también esas ondas de radio :P
En realidad no, no necesariamente. La luz es radiación EM en el rango de aproximadamente 400 a 700 nm, mientras que esas transmisiones de radio usan longitudes de onda en el rango de varios cm y más largo. Esto tiene un gran impacto en la práctica, y la respuesta vinculada analiza algo de esto. Incluso tiene algunos números específicos para una distancia de 1 ly.
@James Gracias, nunca antes había publicado en worldbuilding.SE desde hace algunos meses. Lo he estado leyendo varias veces al día porque es muy interesante :)
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Depende de tu marco de referencia. Desde el marco de referencia de alguien estacionario con respecto a la Tierra, la persona teletransportada no ha retrocedido en el tiempo. Pero la relatividad nos dice que si la teletransportación es más rápida que la luz entonces hay marcos de referencia en los que han retrocedido en el tiempo.
@MikeScott Probablemente depende de cómo ocurra la teletransportación, pero si se trata de un agujero de gusano, un subespacio o uno de los otros métodos de atajo que se mueve de A a B sin pasar por el espacio intermedio, entonces en realidad no viajaron más rápido que la velocidad de la luz, simplemente tomaron una ruta más corta y llegaron primero. Si el espacio fuera plano y dirigieras un láser sobre B desde A, a un minuto luz de distancia, y luego plegaras el espacio y pasaras de A a B ya que ahora son adyacentes, llegarías a B antes que el láser mientras te mueves a la velocidad de una caminata. . Mientras no te acerques a c, ahora sigue siendo ahora.
@ AndyD273 Eso no hace ninguna diferencia desde el punto de vista relativista. Un observador en el marco de referencia correcto aún puede ver los efectos antes que sus causas.
@MikeScott Porque todavía sucedió primero, es posible que no lo parezca para un observador externo. Siempre que active el láser antes de pisar, la causa seguirá ocurriendo, incluso si la información tarda un minuto en llegar al destino. Los marcos de referencia no importan cuando se trata de paradoja, ya que es solo un problema para el observador, no para la realidad. Si recibo la señal, y luego paso y la disparo, serían efectos antes que la causa.
@ AndyD273 No, no fue así. Ese es el punto central de la relatividad especial. Cuando dos eventos ocurren fuera de los conos de luz de cada uno, cuál de ellos ocurrió primero depende de su marco de referencia. No existe una realidad inequívoca independiente del marco de referencia del observador.
@MikeScott, excepto que la velocidad de la luz es una constante sin importar dónde se encuentre, qué tan rápido se mueva o en qué dirección. Entonces, los vogones explotan la estrella 1, y luego viajan 1009 años y explotan la estrella 2. Según dónde se encuentre en relación con las dos estrellas, verá explotar la estrella 2, y luego, un poco más tarde, la estrella 1. Si sabe cuánto tiempo tomó la luz de cada estrella llegue a ti, sabrás cuál explotó primero sin importar en qué parte del universo te encuentres. La luz es el reloj y la regla, y su límite superior es la herramienta de medición de la realidad absoluta e inequívoca.
@ AndyD273 Realmente necesitas leer un libro sobre relatividad. Porque estás equivocado. Si los Vogones viajaron más rápido que la luz y las dos estrellas explotaron fuera de los conos de luz de la otra, entonces no hay un orden en las explosiones en el que todos los observadores puedan estar de acuerdo.
@MikeScott Ok, solo quiero asegurarme de que entiendo. Ves una estrella a 10 años luz de distancia convertirse en nova. Un día terrestre después, ves una estrella a 1000 años luz de distancia convertirse en nova. ¿Qué estrella fue nova primero? Ahora, a 1020 años luz de distancia, los extraterrestres ven que la estrella a 10 años luz de ellos se convierte en nova, y 1000 años después ven que la estrella a 10 años luz de nosotros se convierte en nova. ¿Qué estrella fue nova primero?
@ AndyD273 Si las estrellas están en diferentes direcciones (es decir, los eventos de nova están fuera de los conos de luz de los demás), usted y los extraterrestres no necesariamente estarán de acuerdo en cuál fue la nova primero. No depende tanto de dónde estén los extraterrestres; más sobre qué tan rápido se están moviendo y en qué dirección.
@ AndyD273 En este ejemplo en particular, usted y los extraterrestres pueden estar de acuerdo. Porque es el caso especial en el que están (más o menos) en reposo entre sí y, por lo tanto, en el mismo marco de referencia inercial. Para un ejemplo general, necesita que un observador viaje a una fracción alta de la velocidad de la luz en relación con el otro.

"Eso depende"

Las reglas con respecto a la velocidad de la luz y la teletransportación están bastante entremezcladas, principalmente porque la velocidad de la luz existe y, a día de hoy, la teletransportación no. Por lo tanto, dependiendo de las reglas de su sistema de teletransportación, puede hacer muchas cosas.

En general, observar el pasado no se considera una paradoja en la relatividad de Einstein, ni en la mayoría de los sistemas. No tenemos ningún problema en que podamos ver una grabación de la transmisión en vivo de anoche, y ver a los locutores hablando de cómo es el evento en vivo. Si viaja a un año luz de distancia, en realidad solo está tratando el espacio vacío como si fuera una cinta de video de 1 año (que, a diferencia de la cinta real, no se puede pausar ni rebobinar). Para causar una paradoja, uno debe poder actuar sobre la información de una manera que cambie el pasado. A menos que el teletransportador también tenga un dispositivo de viaje en el tiempo, no hay forma de volver a hace un año y cambiar los eventos que se observan. Es demasiado tarde.

El viaje en el tiempo ocurriría si alguna vez viajaras en el tiempo (en lugar de simplemente alejarte lo suficiente como para ver el pasado). Si hicieras eso, tendrías que jugar con la causalidad, y cuestiones como la velocidad de la luz serían importantes .

Matemáticamente es posible, los taquiones, solo existen a una velocidad superior a la de la luz, y comienzan a tener menos masa a medida que se acercan a la velocidad de la luz. Si de alguna manera puedes convertir la materia en Tacheons y Viceversa, no habrá ningún tipo de Paradoja.

No hay evidencia de la existencia real de taquiones. En este punto, son simplemente una construcción teórica.
Matemáticamente existen, ¿por qué descartarlos?
Nada existe matemáticamente. Tenemos matemáticas que describen tal partícula, pero eso no significa que exista. Tenemos matemáticas que describen muchas cosas que en realidad no existen.
Entonces no existen físicamente, matemáticamente tienen un origen, pero simplemente los descartamos como el complejo conjugado. Y descubrimos el bosón de Higgs, y podríamos descubrirlos también.

No es una paradoja, pero viola la causalidad.

Gravedad masa ligera todos ellos están limitados por la velocidad de la luz. Normalmente, un efecto solo puede ocurrir cuando le llega la noticia de su causa. Como la información viaja a la velocidad de la luz solo se puede obtener información de cosas que se encuentran a d/c metros de distancia, donde d es la distancia y c es la velocidad de la luz, a esto se le llama cono de velocidad de la luz.

Si el Sol desapareciera en el espacio delgado, la Tierra continuaría sintiendo la atracción de su gravedad y vería la luz proveniente de ella durante 8 minutos, cuando llegaría la noticia de la desaparición del Sol con la desaparición de su gravedad y la luz del sol.

Tu nave podría violar la causalidad y aprender cosas que aún no debería saber.

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