¿Podría un poste enorme que se mueve de un lado a otro ser un método de comunicación FTL?

Aquí está el plan para el sistema propuesto de comunicación FTL.

Un enorme poste hecho del sólido más fuerte que existe (o cualquier sólido que funcione mejor para este escenario, si no existe ningún sólido que lo permita, suponga que el poste está hecho de Unobtanium indestructible) se extiende entre dos estaciones espaciales en los puntos finales del polo.

Los dos puntos finales están separados por 54,6 millones de kilómetros (la distancia entre la Tierra y Marte), por lo que la comunicación tiene un gran retraso (13 minutos y 48 segundos).

Así es como solucionamos esto:

En el Extremo Dos, el extremo del poste está suspendido frente a un botón. El poste es empujado por la estación de Endpoint One de un lado a otro para telegrafiar un mensaje.

La teoría dice que al empujar el poste, el movimiento del poste afecta a todo el poste simultáneamente, lo que permite que la información se transfiera más rápido que la velocidad de la luz.

¿Es esto de alguna manera plausible como método de comunicación FTL? Suponga que están disponibles todos los recursos y medios necesarios y que, de ser necesario, el poste puede estar hecho de materiales indestructibles.

@Gryphon Se me ocurrió la idea de que las moléculas no pueden viajar más rápido que la luz, y me preguntaba si de alguna manera había logrado encontrar algún tipo de "Escapatoria cósmica" en torno a esto. Oh bien. Si copia y pega su comentario en una respuesta, con gusto le daré una marca verde.
No creo que mi comentario de 3 oraciones realmente valga la pena como respuesta, así que dejaré que alguien más que sepa mucho más sobre física que yo responda la pregunta de una manera mucho mejor.
Cualquier material del mundo real se deformaría o destruiría en el proceso. Si tiene "Unobtanium indestructible", ¿puedo preguntar si este poste debería poder perforar el centro de un Agujero Negro?
¡Ese va a ser un poste pesado! Imagínese "empujando" un crucero para que el otro extremo toque un botón. Suena un poco difícil de hacer.
Si esto funcionó, podría convertir el poste en una catapulta FTL. Coloca un punto de apoyo en algún lugar entre el punto medio del polo y una de las estaciones, aplica empuje y la segunda estación sale disparada hacia el otro extremo del universo (o se desintegra, suponiendo que no esté hecha también de unobtanium).

Respuestas (3)

Lamentablemente, la respuesta a su pregunta es no, y el contraargumento es clásico.

  1. El polo está compuesto de átomos y moléculas y partículas; no es un objeto indivisible gigante.
  2. Esos átomos, moléculas y partículas pueden moverse, hasta cierto punto, incluso si el polo no es fácilmente deformable.
  3. Cuando empujas un extremo de un polo, cualquier polo, solo estás empujando directamente algunas de las moléculas constituyentes. Esas moléculas luego empujan a otras moléculas en el polo a través de fuerzas intermoleculares, incluidas las interacciones electromagnéticas.
  4. Esas fuerzas tardan en propagarse, y se propagan más lentamente que la velocidad de la luz. El cambio de densidad, de hecho, no debería propagarse más rápido que la velocidad del sonido en el polo, mucho menos que la velocidad de la luz en el vacío.

Por lo tanto, el poste se moverá a una velocidad menor que la velocidad de la luz.

Para obtener más información, consulte las preguntas en Physics Stack Exchange ( 1 , 2 , 3 y enlaces en el mismo) que hablan sobre el mismo tema. Véase también la paradoja de Ehrenfest , otro problema de la relatividad especial sobre cuerpos rígidos, aunque con una resolución diferente.

Las propias fuerzas intermoleculares son el resultado de interacciones ligadas a la velocidad de la luz. Hay principalmente electromagnéticos en sí mismos. Incluso se suele considerar que los materiales de unobtanium siguen estas reglas. Las cosas que parecen incompresibles no lo son, por ejemplo, un trozo de plutonio no parece comprimible, pero así es como funciona una bomba de fisión de Pu, el Pu se comprime para hacerlo supercrítico. Incluso transmitir una onda de sonido requiere compresibilidad.

No es una forma de hacer señalización FTL. La razón tiene que ver con los detalles de cómo funcionan los materiales.

Básicamente, cuando mueves un palo (sin importar de qué esté hecho), el movimiento afecta al resto del palo a la velocidad del sonido en ese palo. (Esto se ve fácilmente usando fotografía de alta velocidad).

La velocidad del sonido en el acero es de alrededor de 5000 metros/segundo, lo que equivale a unas 11 000 mph, por lo que los movimientos se propagan muy rápidamente. Pero nunca se propagan instantáneamente. (¡Incluso el diamante "solo" tiene una velocidad de sonido de 11.000 metros/segundo!) En consecuencia, no existe tal cosa como una barra verdaderamente rígida en la naturaleza. Una vez más, esto se mide muy fácilmente con los instrumentos adecuados, aunque para nuestras manos y ojos parezca que se mueve como un cuerpo rígido.

Si el unobtanio está hecho de materia o energía, la velocidad del sonido será menor que la de la luz.

"(L)a velocidad del sonido será menor que la de la luz". No siempre, un artículo publicado en Physical Review , a mediados de la década de 1960, sugirió que la velocidad del sonido en la materia ultradensa podría superar la velocidad de la luz. Ojalá pudiera publicar una cita. El resultado me sorprendió, por lo que golpeó en mi mente. La materia ultradensa tendría otros problemas que la harían inadecuada para un dispositivo de señalización FTL. Como su masa, para empezar.
No puedo comprobar el papel, obviamente, pero apostaría por una de dos cosas: lo más probable es que estuvieran hablando de la velocidad de la luz en el medio ultradenso que, naturalmente, será más lenta que la velocidad de la luz en el vacío. (Esto último es siempre lo que se quiere decir en relatividad cuando se habla de la "velocidad de la luz".) La velocidad de la luz en el vacío es una característica fundamental de la naturaleza. La velocidad de propagación de la luz en un material es más lenta porque implica mucha absorción y re-radiación por parte del material, lo que reduce la velocidad efectiva de la luz). Alternativamente, estaban simplemente equivocados.
Siempre consideré la idea con divertido escepticismo. Consideré la idea sin aceptarla. La materia ultradensa sería efectivamente opaca a la luz. Así que no hay propagación probable. Alguien habría escrito otro artículo refutándolo. Pero si lo hicieron, nunca lo encontré. El primer papel fue algo que encontré por accidente.
@a4android La luz lenta es una cosa: actualmente solo podemos reducirla a 9,7 km/s, por lo que solo 28 veces la velocidad del sonido en el aire, o poco menos del doble de la velocidad del sonido en el acero. Sin embargo, no puedo encontrar detalles sobre cuál es la velocidad del sonido en los materiales utilizados para reducir la velocidad de la luz en esos experimentos.
@Chronocidal He visto referencias a la reducción de la velocidad de la luz a 30 km/h en un condensado de Bose-Einstein. Probablemente, una noticia en New Scientist . La velocidad del sonido aumenta con la densidad, supongo que el documento extrapoló la densidad hasta el punto en que la velocidad del sonido superó la de la luz. Physical Review es una revista arbitrada, por lo que suficientes físicos pensaron que el artículo era lo suficientemente creíble para su publicación. Esto no lo hace correcto o incorrecto. Gran parte de la ciencia se trata de explorar ideas para ver si pueden mantenerse en pie o caerse.
@ a4android Nuevamente: todo depende de lo que entiendas por "velocidad de la luz". El sol en el vacío es un verdadero límite de velocidad en la naturaleza. El sol en un material no lo es. El descubrimiento de un material donde la velocidad del sonido supera la velocidad de la luz en el vacío sería algo sorprendente y revolucionario y sería seguido por varios premios Nobel y una fama eterna. El descubrimiento de un material en el que la velocidad del sonido en el material supera la del sol en el material es interesante, pero difícilmente revolucionario. Dado que el papel parece estar olvidado, ¿en qué caso crees que fue este?

Podrías hacer brillar un láser muy, muy poderoso en un planeta distante. Tal vez lleve bastante tiempo llegar allí, pero una vez allí, si tuviera que hacer brillar el láser de un lado a otro del planeta distante, el cambio en la posición de los láseres parecería estar ocurriendo en tiempo real, dando la ilusión de que es más rápido que acción ligera. Tal vez soy totalmente contrariado con mi física porque no estoy seguro de si la ilusión cuenta en ambos puntos de referencia en cualquiera de los extremos del láser o solo en el extremo receptor. Si no es solo una ilusión en el extremo del remitente, sino que también se puede observar desde el extremo del receptor, al encender y apagar el láser en un receptor, teóricamente podría haber establecido el código morse FTL. Pero nos estamos metiendo en los marcos de referencia y la rareza del tiempo y el espacio, así que realmente no sé si estoy completamente en lo correcto o no.

Creo que tienes que pensar en lo que estás diciendo aquí.
Esto no funcionará; consulte physics.stackexchange.com/q/48328/56299 .