¿Puede dirigirme a una explicación más simple de cómo FTL permite el viaje en el tiempo y el concepto de Light Cone? [cerrado]

si viajo por algún método instantáneo al Sol (a 8 minutos luz de distancia), luego doy la vuelta e inmediatamente viajo de regreso a la Tierra de la misma manera, llego 16 minutos antes de irme. ¿Es esto correcto? ¿Es este el argumento?

No. El tiempo de regreso puede ser cualquiera . En el concepto de marco de referencia único u otra relajación de eso que no viola la causalidad, llegarás después de que te fuiste, nunca antes.

Puede comprender esto desde el comienzo más básico de un tutorial sobre su pregunta principal. Dibuja un gráfico con una dimensión espacial, x , horizontalmente, y el tiempo verticalmente, de modo que arriba sea +t .

Dibuje dos líneas verticales que representen la tierra y el sol en reposo entre sí (el movimiento real es demasiado pequeño para ver en esta escala donde la separación de sus líneas, digamos 8 pulgadas, es de 8 minutos luz, y la escala vertical es de 1 pulgada por minuto).

Dibuja un cono de luz (como se indica en algunas de mis ilustraciones) como ángulos de 45°. El movimiento normal sería una línea que se mueve hacia arriba con una inclinación alejándose de la vertical. Piénsalo: traza tu posición en cada momento . La velocidad de la luz es el cono diagonal. La luz viaja a lo largo del cono, hacia arriba a la izquierda o a la derecha. El movimiento normal permanece dentro de ese cono. Nunca te mueves tan rápido como la luz, ya sea en las direcciones x o −x.

Dibuja una línea fuera del cono de luz. Esa es una pista FTL. Si estás en la Tierra en t=0, puedes ver que un rayo de luz conectaría ese punto con la posición del sol en t=8 minutos. El movimiento de la materia tiene un rumbo más vertical y, por lo tanto, se cruza con la posición x del sol en un momento posterior.

Ahora conecte una línea desde el punto de partida (x=0=Tierra, t=0) a (x=8=Sol, t=4). Esa línea indica su posición en cada momento y es una pista ftl.

Dibuja una línea de (0,0) a (8,−3). Esa también es una pista ftl (ya que se encuentra fuera de su cono de luz) y retrocede en el tiempo.

Mirando solo 1 marco de referencia, el gráfico x vs t es un gráfico perfectamente comprensible.

La parte difícil es trazar los ejes de otros marcos de referencia en el mismo dibujo. Luego, la comprensión de que si la pista ftl está inclinada hacia arriba o hacia abajo depende de su marco de referencia y no es algo absoluto.

Ese es el problema: cualquier tránsito ftl elegido puede medirse como un viaje hacia el futuro, simultáneo o hacia el pasado, según el movimiento relativo del observador.

Comencemos con el escenario estándar para la relatividad de la simultaneidad:

El punto de partida de todo es el postulado de que la velocidad de la luz no depende del marco de referencia.

Ahora considere una estación de tren. En un extremo de la plataforma hay escaleras, mientras que en el otro extremo solo hay una pared. Exactamente en el medio de la plataforma hay una lámpara. Cuando la lámpara está encendida, la luz se aleja de la lámpara con la velocidad de la luz. Como la lámpara está en el medio de la plataforma, alcanza las escaleras y la pared al mismo tiempo. Nada inusual todavía.

Sin embargo, ahora considere un tren que pasa por la estación de tren, entrando desde el lado de la pared. No se detiene, sino que avanza con velocidad constante. Y lo hace así como se enciende la lámpara. Para un observador en el tren, la luz vuelve a viajar a la velocidad de la luz. Pero la plataforma también se está moviendo. Por lo tanto, la luz tiene que alcanzar la pared, mientras se acercan las escaleras. Por lo tanto, obviamente, la luz llegará a las escaleras antes de llegar a la pared.

Por lo tanto, los eventos "la luz llega a las escaleras" y "la luz llega a la pared", que suceden al mismo tiempo para el observador en el andén, suceden en un momento diferente para el observador en el tren.

En particular, si el observador en el tren tiene un dispositivo que puede enviar señales FTL, puede usarlo para enviar un mensaje desde el lado de las escaleras cuando llega la luz, y recibirlo más tarde junto a la pared cuando la luz llega a la pared. .

Ahora agreguemos otro tren que vaya en la dirección opuesta. Por supuesto, el mismo argumento se aplica también para ese otro tren, pero como va en la otra dirección, ahora son las escaleras las que la luz tiene que alcanzar, mientras la pared se acerca. Por lo tanto, un observador en ese tren encontrará que la luz llega a la pared antes de llegar a las escaleras.

Ahora considere nuevamente la señal FTL anterior. Esa señal FTL se envió cuando la luz llegó a las escaleras y se recibió cuando la luz llegó a la pared. Pero para este observador, la luz llegó a las escaleras después de llegar a la pared. Por lo tanto, el mensaje FTL fue enviado al pasado.

Y, por supuesto, si ese observador también tiene un dispositivo FTL, puede enviar una señal desde el evento de la pared al evento de las escaleras. De hecho, si envía un poco más rápido, incluso puede enviar después de que la luz llegue a la pared y hacer que llegue antes de que la luz llegue a la escalera. Lo que le permite reaccionar a lo que sea que se envíe con la primera señal FTL.

Pero si la señal llega a las escaleras antes que la luz, significa especialmente que llega antes de que se envíe la señal original desde allí. Entonces tenemos un bucle causal manifiesto, ya que el observador en el primer tren ahora podría reaccionar a la respuesta a su mensaje antes de enviar el mensaje.

Para convertir eso en un viaje en el tiempo en toda regla, solo tiene que hacer que una persona en lugar de un mensaje haga los dos viajes FTL y que la persona cambie de tren (que solo necesita una aceleración sublumínica ordinaria). Obviamente, el tiempo es demasiado corto para hacer eso con los trenes, pero con naves espaciales y distancias interestelares, eso sería completamente factible.

Sugiero probar este artículo "The Graphic Demise of FTL" de G David Nordley en su sitio web y está en formato PDF. Así que puedes descargarlo para estudiar a tu aire.

Lo bueno del artículo de Gerry es que sienta las bases al explicar los conceptos básicos de la relatividad especial antes de abordar las paradojas relativistas que surgen de los eventos más rápidos que la luz.

No espere que las respuestas sean obvias. Tómese su tiempo y trate de entender un poco a la vez.

La pregunta que hace sobre viajar al Sol con una unidad FTL instantánea debe ser sencilla y fácil de responder. No he visto ningún lugar donde alguien haya calculado o mostrado cómo se hacen los cálculos para calcular el tiempo que tarda una embarcación FTL en viajar de un lugar a otro y de regreso. Si esto te desconcierta, anímate, no estás solo.