¿Qué modelos FTL son apropiados dadas mis limitaciones?

Me gustaría que los viajes (y las comunicaciones) más rápidos que la luz fueran una opción tardía para un videojuego en el que estoy trabajando. La extensión del universo jugable es de aproximadamente 4 millones de años luz en todas las direcciones, y esta área tendrá al menos 1 galaxia espiral, además de cualquier otra característica que pueda idear para que se vea lo más realista posible. Probablemente también algunas galaxias enanas y cúmulos globulares, algo que se parece a la Vía Láctea y sus inmediaciones.

En el juego, el paso del tiempo será de 1 megasegundo por 15 minutos de tiempo real, o alrededor de 3 años por día real. Sospecho que esta velocidad permitirá importantes posibilidades de exploración con propulsión sublumínica avanzada (mmo, los jugadores pueden tardar semanas reales en enviar barcos a destinos si es necesario).

Me gustaría describir la tecnología FTL lo suficiente para que los jugadores sientan que esto es real. Sé que esta no puede ser una pregunta basada en la ciencia o la ciencia dura (FTL no es esas cosas en absoluto), pero aún quiero que se suspenda la incredulidad.

Hay bastantes tropos de ciencia ficción para elegir (o incluso podría elegir varios modelos, supongo), pero muchos tienen problemas que los hacen menos que ideales.

¿Qué modelos FTL podrían ajustarse a mis requisitos?

  1. No debería permitir viajes instantáneos, incluso al más alto nivel de miniaturización/eficiencia/lo que sea
  2. Debe ser compatible/coherente con un concepto de comunicaciones FTL asociado, al menos sin descartarlo por completo.
  3. Idealmente, tampoco debería implicar directamente comunicaciones FTL, de modo que las comunicaciones/propulsión puedan descubrirse de forma independiente, en cualquier orden.
  4. Debe estar basado en barcos, ya sea que requiera naves espaciales o que sea la forma más práctica de utilizarlo.
  5. No se debe interferir fácilmente con las naves mientras están en tránsito, no se deben torpedear con fotones a los Borg mientras lo persiguen a la velocidad de la luz, aunque no se descartan las tecnologías que evitan que el FTL funcione en un área grande o lo hacen menos eficiente. enteramente
  6. La velocidad efectiva todavía está limitada, por lo que podría llevar varios años de juego (mínimo) cruzar todo el universo jugable, incluso en el juego muy avanzado.

Los tropos de ciencia ficción, la pseudociencia marginal y cualquier otro concepto son bienvenidos. Las respuestas que sugieran más de un concepto distinto para estar disponible también son bienvenidas. Tengo un conocimiento modesto de ciencia ficción, pero incluya tanto el autor como el título de aquellos conceptos con los que no esté familiarizado para que pueda buscarlos en Google si es necesario. Las respuestas que sugieran más de un concepto también son bienvenidas.

sobre 3) FTL implica también comunicación FTL. Simplemente adjunte el mensaje a la cosa que viaja en FTL...
@ L.Dutch-ReinstateMonica: creo que "FTL Comm" generalmente se interpreta como algo así como FTL "radio", frente a "Servicio postal".
Si no permite ninguna radio FTL, el modelo FTL del juego de rol de mesa Traveler parece cumplir con todos los 1, 4, 5 y 6 (con 2 y 3 irrelevantes ya que no hay comunicación FTL en absoluto, que no sea "poner el mensaje a bordo de un barco")
En su referencia de Star Trek, ¿por qué no usar convertidores de materia/antimateria? Tiene "sentido" debido a la cantidad de energía teóricamente liberada de tal cosa. Sería una referencia agradable y divertida a algo que a tus jugadores probablemente les encante. Sin embargo, no sé las restricciones de derechos de autor en algo así. Lo único que se me ocurrió fue convertir de alguna manera toda la nave y su contenido en taquiones y luego volver a convertirlos en el destino. Eso sería muy pseudociencia pero ftl travel ES pseudociencia
En la serie Odyssey One, se sugiere que los viajes FTL no instantáneos no pueden ocurrir sin comunicación FTL o, al menos, son ridículamente peligrosos con sensores FTL. La razón es que literalmente no puedes ver lo que tienes delante si viajas más rápido que las partículas captadas por los sistemas sensoriales. Como resultado, cualquier escombro perdido o partícula pesada podría atravesar completamente la nave que viaja a tales velocidades, y no podrías ni siquiera verla venir, y mucho menos ajustar tu rumbo. Para aclarar, si tiene sensores FTL, tiene comunicaciones.
@ MingD14 La antimateria definitivamente estará en el juego, es uno de los recursos básicos que puedes producir a través de alguna reacción oscura del criador. Pero es solo una tecnología de potencia/energía en sí misma.
@L.Dutch-ReinstateMonica Me gustaría que las comunicaciones y la propulsión fueran independientes, de modo que algunos jugadores se vean obligados a enviar mensajes por barco hasta que desarrollen o descubran la tecnología ftl-comm.

Respuestas (5)

Alcubierre impulsa para FTL Travel

Alcubierre Drives (similar a lo que ves en Star Trek) te permite viajar a velocidades superlumínicas al desplazar el falso vacío detrás de tu nave al frente de ella. Esto crea una masa negativa detrás de ti que te empuja hacia adelante, y una masa positiva frente a ti que te empuja hacia adelante de manera ascendente haciéndote caer para siempre en una sola dirección. Debido a que la burbuja de deformación es propiamente parte de su propio marco de referencia, la relatividad especial con respecto a la mecánica de los taquiones dice que debería poder superar la velocidad de la luz de esta manera.

La mecánica de los taquiones dice que puedes moverte más rápido que la luz siguiendo una curvatura hacia abajo del espacio-tiempo, pero solo puedes promediar la velocidad de la luz cuando viajas de un lado a otro entre dos puntos porque luego tienes que seguir la curvatura hacia arriba y reducir la velocidad en un igual proporción. Alcubierre Drives "hackea" este intercambio al traer la curvatura del espacio-tiempo contigo en lugar de viajar a lo largo de las curvaturas creadas por tu entorno.

Estos también son buenos porque una unidad más débil puede permitir velocidades relativistas pero no superlumínicas, lo que le brinda un camino suave de avances tecnológicos para pasar de cohetes químicos a FTL realmente rápidos.

Entrelazamiento cuántico para comunicación FTL

El entrelazamiento cuántico aprovecha los pares de partículas que comparten estados cuánticos. Si crea un par de partículas y atrapa ambas partículas para su observación, entonces podría mantener una mitad en un centro de comunicaciones y la otra en un barco. Al estimular el estado cuántico de una mitad usando algo como el cambio de fase fotón/átomo, los cambios se observarían instantáneamente en la otra mitad sin importar las distancias; por lo tanto, se podría usar un centro que contenga millones de mitades para transmitir mensajes en toda su flota. El entrelazamiento cuántico no se puede usar para viajes FTL porque los pares de partículas solo comparten estados cuánticos, no estados cinéticos o posicionales.

No debería permitir viajes instantáneos, incluso al más alto nivel de miniaturización/eficiencia/lo que sea

El Alcubierre Drive no permite viajes instantáneos, cuanta más potencia le pones, más rápido puedes en teoría acelerar, pero las restricciones de ingeniería como la inercia y la espaguetificación en algún momento te impedirían acelerar más rápido que una cierta velocidad antes de matar a todos en junta.

Debe ser compatible/coherente con un concepto de comunicaciones FTL asociado, al menos sin descartarlo por completo.

Aunque la Teoría de la Relatividad no logra explicar el entrelazamiento cuántico, el mismo Einstein aceptó que era algo real que simplemente no podía explicar. Es decir, las observaciones y teorías sobre la manipulación de los dos fenómenos no se basan en teorías mutuamente excluyentes.

Idealmente, tampoco debería implicar directamente comunicaciones FTL, de modo que las comunicaciones/propulsión puedan descubrirse de forma independiente, en cualquier orden.

Estas tecnologías se basan en dos principios científicos separados, por lo que tendrían que descubrirse por separado. En teoría, uno podría comunicarse con las naves de mensajería FTL, pero una vez que se descubre la comunicación de entrelazamiento cuántico, puede comunicarse instantáneamente con cualquier persona con la que entre en contacto, lo que hace que esas cosas queden obsoletas. Esto también es mejor para el juego, ya que cualquier sistema de comunicación que no sea instantáneo solo empujará a los jugadores a comunicarse a través de otros canales como Discord, lo que les dará una ventaja injusta sobre aquellos en los que confías en los métodos del juego para coordinar los esfuerzos de los aliados.

Debe estar basado en barcos, ya sea que requiera naves espaciales o que sea la forma más práctica de utilizarlo.

Alcubierre Drives solo funciona en barcos porque necesita un marco de referencia móvil para que funcione.

No se debe interferir fácilmente con las naves mientras están en tránsito, no se deben torpedear con fotones a los Borg mientras lo persiguen a la velocidad de la luz, aunque no se descartan las tecnologías que evitan que el FTL funcione en un área grande o lo hacen menos eficiente. enteramente

Una unidad de Alcubierre Drive básicamente intercala tu nave entre un agujero negro y un agujero blanco. Los disparos en la proa serán absorbidos por tu singularidad artificial, y los que se disparen en la parte trasera se alejarán de ti a velocidades relativistas, lo que hará que el aterrizaje en una nave warp solo sea posible desde los lados. Sin embargo, cualquier cosa que salga del gradiente de deformación de repente seguirá las reglas del espacio normal, por lo que tratar de volar junto a otra nave de deformación a costado será tan efectivo como intentar derribar un F-22 lanzando un granada de mano fuera de su cabina.

Si desea hacer un inhibidor de FTL, es fácil e imposible de explicar. Nadie tiene siquiera un concepto teórico de cómo se podría manipular el falso vacío del espacio de esta manera; entonces, simplemente puede decir que se pueden hacer porque cualquier explicación de ondas de mano que dé sobre cómo se hacen los campos warp lo permite.

La velocidad efectiva todavía está limitada, por lo que podría llevar varios años de juego (mínimo) cruzar todo el universo jugable, incluso en el juego muy avanzado.

Junto con los límites de la inercia y la espaguetización que discutí anteriormente, la velocidad efectiva máxima también está limitada por la "densidad" actualmente desconocida del falso vacío del espacio. Solo puede crear una curvatura tan pronunciada en el espacio-tiempo como haya masa / energía de campo escalar para extraer. Dado que se sabe que este límite estricto probablemente existe, pero nadie sabe qué es, puedes convertirlo en lo que necesites para que tu juego le dé a las unidades warp un límite máximo a su velocidad máxima.

Siempre he querido usar el enredo para la comunicación, pero cuando fuerza una acción a uno de los dos, rompe el enredo, aparte de eso, ya que estamos hablando de pseudociencia, ¿qué tecnología o explicación sugeriría sobre cómo estimular uno de? ¿el par?
A menos que esté muy mal informado, los experimentos muestran que permanecen enredados, lo que da como resultado lo que Einstein denominó "acción espeluznante a distancia" que permite que uno estimule al otro. Para estimularlo, usaría los mismos mecanismos que una computadora cuántica. Probablemente algo así como el cambio de fase Fotón-Átomo o algo así.
@Nosajimiki-ReinstateMonica Estás muy mal informado. En la vida real, el entrelazamiento cuántico no se puede utilizar para la comunicación, y la estimulación de una partícula entrelazada no tiene efecto sobre la otra.
@ LoganR.Kearsley Esa conclusión se basa en gran medida en un argumento de causalidad que solo seguirá siendo "verdadero" hasta que alguien lo refute o encuentre una manera de evitarlo. Ya se ha demostrado que es posible entrelazar partículas que nunca han estado "en contacto" en el espacio de Einstein.
@ZeissIkon No, no lo es. Se basa en las matemáticas de la mecánica cuántica (y se apoya en las matemáticas más complicadas de la teoría cuántica de campos). Sí, puede enredar partículas que nunca han estado en contacto entre sí directamente, pero aún no puede usarlas para comunicarse más rápido que la luz, y sigue siendo cierto que pinchar una partícula enredada no tendrá efecto en otra. Tal vez haya alguna física no descubierta que permita la señalización FTL entre partículas fundamentales, pero si es así, no se llamará "entrelazamiento".
@ LoganR.Kearsley, el teorema de no comunicación respalda su perspectiva al decir que necesita información que no se puede almacenar como un qubit para interpretar un qubit, pero la teletransportación cuántica dice que los qubits se pueden transferir más rápido que la luz al estimular el par. Si bien esto limita las vías de comunicación, deja mucho espacio (al menos en teoría) para que dos entidades se reúnan, compartan información sobre cómo interpretar las señales de los demás y luego usen las reglas acordadas para comunicarse a distancia.
Además, los videojuegos pueden tomar ciertas libertades que un libro de texto de física no puede. para el nivel de incredulidad que debe superar para convencer a los jugadores de que tiene una explicación viable para la comunicación instantánea, solo decir que está utilizando el entrelazamiento cuántico como base para su comunicador será más que suficiente para el 99.9% de su audiencia. Honestamente, la mayoría de los jugadores ni siquiera se preguntarán cómo o por qué pueden comunicarse instantáneamente o romper la barrera de la luz para empezar.
@Nosajimiki-ReinstateMonica "teletransporte cuántico dice que los qubits se pueden transferir FTL". No. Absolutamente no.
@Nosajimiki-ReinstateMonica La teletransportación cuántica requiere un canal STL clásico para transferir qubits. Y aunque sí, el "corte cuántico" puede ser lo suficientemente bueno para un videojuego, me parece moralmente irresponsable perpetuar una explicación pseudocientífica que ya se ha utilizado en tantos medios que muchas personas asumen que es un hecho. Cuando todos saben que tu ciencia ficción es, de hecho, ciencia ficción, continuar usando el tropo está bien; pero cuando un tropo interfiere constantemente con la educación científica real, es hora de deshacerse de él.
en.wikipedia.org/wiki/Quantum_teleportation afirma que "una observación resultante de una elección de medición realizada en un punto del espacio-tiempo parece afectar instantáneamente los resultados en otra región, aunque la luz aún no ha tenido tiempo de recorrer la distancia" y en . wikipedia.org/wiki/No-communication_theorem afirma que "estadísticamente, Bob no puede diferenciar entre lo que hizo Alice y una medición aleatoria", pero esto deja de ser cierto si...
"Si se permite que el operador de densidad {\ Displaystyle P (\ sigma)} P (\ sigma) evolucione bajo la influencia de interacciones no locales entre A y B, entonces, en general, el cálculo en la prueba ya no se cumple" o por "modificar la regla de Born generalmente da como resultado teorías con cantidades físicamente medibles que no pueden ser capturadas por una matriz de densidad reducida y que, por lo tanto, permiten una señalización más rápida que la luz". Entonces, si bien hay una teoría para respaldar su afirmación, está lejos de ser verificada.
O más concretamente, no se verifica que sea cierto en todos los casos, ya que tal investigación futura aún puede encontrar la manera de explotar la teletransportación cuántica para las comunicaciones FTL.
Este debate y las dos respuestas de Nosajimiki y @LoganR.Kearsley recuerdan mi pregunta aún abierta . Para hacer agujeros de gusano en ciencia dura en un videojuego o una historia de ciencia ficción, la parte más complicada es cómo dividir dos campos gravitatorios de agujeros negros vinculados y moverlos. ¿Cómo producirás materia negativa? Al menos para mi historia, una apuesta en algo similar al entrelazamiento disponible en los próximos 200 años parece más factible que los agujeros de gusano.
Además, el OP afirma: "Los tropos de ciencia ficción, la pseudociencia marginal y cualquier otro concepto son bienvenidos". Si bien estaría allí con usted discutiendo qué tan sospechosa sería esta respuesta en el intercambio de pila de física, en la construcción de mundos de ciencia ficción, el objetivo generalmente es superar la suspensión de la incredulidad al especular qué campos de la ciencia podrían producir un resultado que su audiencia aceptar en lugar de apegarse al 100% a las teorías científicas predominantes. A veces eso significa citar teorías minoritarias y decir "¡resulta que el mundo era redondo después de todo!"
El argumento sobre el concepto erróneo de la ciencia real en la ciencia ficción popular no tiene sentido. Tome AWD por ejemplo y diga: ¿cómo recolectará materia negra o lo que sea para que la unidad sea viable? Otro ejemplo: ¿cómo funciona la gravedad artificial de todas esas naves en los medios, y también cómo saltan tan fácilmente del pozo gravitatorio de los grandes planetas, de la superficie al espacio?

Hiperespacio

O viaje espacial en cuarta dimensión, o tesserring, o cualquier término que quieras usar para viajar en el espacio entre espacios, a través de la cuarta dimensión espacial. El hiperespacio resuelve perfectamente todos sus problemas. Ah, y solo para aclarar: a pesar de que afirman usar el hiperespacio, Star Wars no usa el hiperespacio correctamente . Ve a leer A Wrinkle in Time , hace un trabajo fantástico explicando el concepto.

  1. El hiperespacio no permite viajes instantáneos, ya que todavía estás viajando una distancia, pero no la distancia directa. En otras palabras, en lugar de usar la ruta A, que está a cinco años luz, usa la ruta Q, que viaja entre dimensiones. La ruta Q aún puede requerir tiempo para despejarse, ya que aún está compuesta por una distancia, pero no los cinco años luz de la ruta A.
  2. Controlar. Los mensajes pueden atravesar el hiperespacio con la misma facilidad que los barcos reales.
  3. No. Pero esta condición contradice la anterior. No deberías tener dos sistemas diferentes de viaje a la velocidad de la luz, uno para información y otro para personas. Los lectores se preguntarán por qué no usan el mejor. Estoy seguro de que puede balbucear una explicación técnica, pero empujará el sobre de la suspensión de la incredulidad.
  4. Controlar. El hiperespacio generalmente se basa en naves, la explicación manual es que solo se puede hacer en el vacío del espacio porque la gravedad del planeta hace que sea demasiado difícil activar el túnel hiperespacial.
  5. Controlar. No estás viajando por el espacio normal, estás viajando por el espacio entre espacios. Las armas normales como torpedos o láseres son inútiles. Y, como se mencionó anteriormente, puede usar pozos de gravedad para dejar de saltar al hiperespacio.
  6. Controlar. La velocidad efectiva es limitada porque todavía tienes que viajar distancias en el hiperespacio.
¿El #5 es realmente apropiado? ¿Qué sucede si dos naves ingresan al hiperespacio al mismo tiempo, entonces no se acercan también en el hiperespacio? ¿Y qué haría que los láseres no funcionaran allí, o los misiles para el caso? ¿Sin embargo, las ondas de radio todavía funcionan en él?
@JohnO No creo que esa sea la idea. La idea es que las cosas en el universo 3D exterior no puedan dispararte. Se puede pensar que algo en el espacio 4d en reposo con respecto a ti es la misma parte de ti, y ciertamente puedes dispararte a ti mismo. Pero, muchas historias de ciencia ficción usan esta idea de dimensión adicional. Tal vez la dimensión extra esté plagada de radiación y partículas que difunden u obstaculizan las armas convencionales.
@JohnO En ese momento, está bien que el científico diga 'No funciona, y necesitas tres grados para entender por qué'.

Para comunicarse:Agujeros de gusano. Diminutos agujeros de gusano. Descubrirás cómo hacer agujeros de gusano que sean lo suficientemente grandes como para enviar pulsos de luz de alta frecuencia y permanezcan estables indefinidamente ... pero tratar de escalarlos hasta donde puedas enviar incluso un solo átomo intacto no es factible. Como, requeriría más {recurso limitante} de lo que está disponible en toda una galaxia. Sin embargo, no funciona como la radio, sino más bien como un sistema de teléfono fijo. Las bocas de los agujeros de gusano se crean en pares locales, y cada boca debe transportarse a través de otros medios a través de cualquier distancia que desee comunicarse. Podría hacer que pares de barcos individuales se reúnan para intercambiar bocas de agujeros de gusano y establecer una comunicación directa a partir de ese momento (como construir una línea telefónica dedicada), pero sería más eficiente establecer una red de centros de comunicación,

Para viajar Un warp drive al estilo de Alcubierre es tan bueno como cualquier otro, y encaja bastante bien con la comunicación de agujero de gusano. Ambos requieren materia exótica, y los tratamientos modernos de la métrica de Alcubierre indican que la cantidad de materia exótica requerida puede reducirse arbitrariamente con la modulación adecuada, por lo que la idea de que solo se pueden generar cantidades muy pequeñas para hacer pequeños agujeros de gusano aún encaja. Y desarrollar cualquiera de las tecnologías primero lógicamente le daría una ventaja sobre el desarrollo de la otra, ya que ambas requieren descubrir cómo hacer ingeniería con materia exótica.

puntos de Alderson.

Estos son lugares asociados con cuerpos gravitatorios donde FTL es posible. Probablemente, la FTL solo es posible para un conjunto finito de puntos, no para todos los puntos. Podrías estructurarlos como un sistema de metro. Desde el punto GI se puede llegar a F y H y B; Necesito ir a B primero si quiero ir a A. Son varios saltos a Q.

http://www.technovelgy.com/ct/content.asp?Bnum=448

También conocido en el punto "Crazy Eddie". La idea que se presenta aquí es que hay pares de puntos muy distantes en el espacio que están conectados fuera del espacio normal. Una embarcación equipada con Alderson Drive puede aprovechar este par de puntos, moviéndose de uno a otro sin atravesar el espacio intermedio.

He estado en viajes en los que era más rápido conducir hasta otro punto de Alderson, hacer un salto, moverme en el nuevo sistema, saltar a otro lugar, seguir haciéndolo hasta que regrese al sistema original en un lugar diferente: haga todo eso y seguiría siendo más rápido que simplemente navegar a través del sistema original en el espacio normal. De La paja en el ojo de Dios, de Larry Niven (con J. Pournelle). Publicado por Simon & Schuster en 1974

Una buena cantidad de este concepto en esta idea: ¿ Se puede usar esta versión de Alderson Drive para violar la causalidad?

En "Mote in God's Eye", recuerdo que el punto Alderson en cuestión (el sistema alienígena al que se accedió) era inaccesible de alguna manera, posiblemente dentro de la heliosfera de la estrella, por lo que estos alienígenas estaban aislados del resto del universo.

Puede hacer que estos puntos sean fenómenos naturales accesibles con la tecnología adecuada, como en Mote. O podrías hacer que se construyan cosas de procedencia antigua y desconocida, más como Stargates.

Si los tiene constantemente abiertos donde nuestro espacio se conecta en 4d, entonces podría enviar transmisiones de radio; tal vez podría tener repetidores (¿incorporados?) para habilitar mensajes que pasarían por más de un punto.

Así que no puedes simplemente deslizarte en warp para escapar de tus problemas. Tienes que llegar al Alderson Point más cercano. Tus enemigos podrían estar en el camino.

Aceleración más lenta que la luz hasta casi la velocidad de la luz, luego un "salto" a una velocidad apenas superior a la velocidad de la luz. Otro "salto" vuelve a la velocidad de la luz. Cada "salto" exige mucho combustible, por lo que debe usarse con moderación.

El giro es: mientras está a la velocidad de la luz, la nave retrocede en el tiempo, como se ve desde el exterior. Además, cuanto más rápido vuela, más rápido va al pasado.

La comunicación se realiza mediante pequeñas naves mensajeras no tripuladas, también capaces de "saltar".

¿Bariónico a taquiónico? Eh. Sin embargo, ¿por qué el salto discreto y cómo aborda los requisitos del OP?
¿Qué modelos FTL son apropiados dadas mis limitaciones?
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