¿Una explicación plausible para el "ansible?" - Comunicaciones FTL

Entonces, tienes hiperespacio. Primero necesitas decidir cómo funciona eso en tu universo. La versión ficticia más común del hiperespacio es un espacio muy parecido a nuestro espacio, excepto que las distancias son más cortas.

Entonces, saltas al hiperespacio y te mueves una distancia corta. Cuando regresas a nuestro espacio, te encuentras muy lejos de donde empezaste. La relación entre los dos depende de qué tan rápido usted, el autor, quiera que sea el viaje espacial.

Debe ser posible que los humanos sobrevivan por un corto tiempo en el hiperespacio. Esto significa que la física debe funcionar más o menos igual allí. En particular, existe el electromagnetismo y funcionan las señales de radio.

Entonces, básicamente colocas una antena de radio normal en el hiperespacio y envías señales de radio normales. Trabajo fácil. Tenga en cuenta que esto permite tanto antenas direccionales para mensajes como antenas de transmisión para estaciones de hiperradio.

También debe decidir cómo funciona el vuelo espacial no hiperespacial. La tecnología que tenemos hoy es dolorosamente lenta. Incluso ir al lado de Marte es una empresa importante. Probablemente quieras acelerar eso.

Digamos que una nave espacial puede moverse en el espacio normal a 0.001 c. Esto significa que las señales de radio son mil veces más rápidas que las naves espaciales. Esta es una gran simplificación, ya que las naves espaciales no se mueven a una velocidad máxima, sino que tienen una aceleración máxima. Pero todo esto es solo para obtener números con los que jugar.

Dado que la física es similar en el hiperespacio, las señales de radio son mil veces más rápidas que las naves espaciales allí también. Si el viaje en una nave espacial dura un día, una señal de radio tardará aproximadamente un minuto. No instantáneo, pero bastante rápido.

Es posible acelerar esto, si lo desea. Puede haber varios hiperespacios diferentes. Las naves espaciales solo usan el hiperespacio más lento, por una u otra razón. Sugiero que el hiperespacio rápido es difícil de navegar, es muy difícil llegar a cualquier lugar cercano a donde quieres ir. Las señales de radio no tienen ese problema. Llegan a todos lados.

Es muy difícil hacer que cualquier teoría FTL funcione realmente como una teoría física consistente. El problema más importante es evitar los viajes en el tiempo. La relatividad tal como la conocemos establece que los viajes FTL implican viajes en el tiempo. Esto puede estar mal, pero es bastante difícil hacer una alternativa que coincida con el mundo tal como lo vemos a nuestro alrededor, permita FTL y no permita viajar en el tiempo.

Un problema menos importante es la conservación de la energía y la cantidad de movimiento. Es más probable que esto sea falso sin afectar la historia que quieres contar.

Mi sugerencia es simplemente ignorar estos problemas. El viaje en el tiempo es imposible, pero a los personajes no les importa por qué. De hecho, ni los personajes ni la narración deberían mencionar en absoluto el viaje en el tiempo , para evitar que el lector empiece a pensar en ello.

Y podría ser posible obtener energía del hiperespacio. Esta podría ser su principal fuente de energía, O podría ser demasiado costosa para usarla en gran medida. Los paneles solares son bastante baratos.

O podría ser imposible, por razones que a ningún personaje le importan. ¿Quién pasa el tiempo pensando en lo imposible?

Buena suerte con tu historia!

Tienes hiperespacio. Eso hará que funcione.

El prefijo "hiper" para mí se refiere a la dimensión espacial más allá de nuestro común 3.
https://en.wikipedia.org/wiki/Hypercube

Si tengo acceso a una dimensión espacial adicional, puedo usarla para tomar un atajo que no es posible en mis dimensiones ordinarias. Por ejemplo, en 1 dimensión, un punto debe viajar a lo largo de una línea para llegar de un extremo al otro. Si puedo doblar la línea en 2 dimensiones, formo un círculo o una espiral y puedo poner el final de la línea justo detrás de mi punto: un atajo. Si soy un flatlander que se mueve a lo largo de una hoja de papel 2d, puedo doblar el papel de manera que mi destino esté justo encima de mí en 3 dimensiones. Un atajo a través de esa dimensión 3d me lleva al destino sin atravesar todo el papel 2d en el medio.

Así también con la 4ª dimensión. Atajo y llego a mi destino en el espacio 3d sin tener que atravesar todo el espacio 3d en el medio.

La transmisión puede ser cualquier medio que pueda atravesar esa 4ª dimensión y salir en el espacio 3D donde quieras. Podrían ser ondas de radio, lo que sería bueno si desea que su transmisión salga al espacio vacío como espera hacer el Halcón Milenario. Si está utilizando cosas del tipo Stargate de agujero de gusano, entonces abra el Stargate y transmita a través de su emisora, tal como lo haría con su gente a cierta distancia en su propio espacio 3D.

Sí.

Has decidido que tu universo puede usar el hiperespacio. El hiperespacio es ficticio en primer lugar. Eso significa que tienes libertad para elegir las reglas. Simplemente elija las reglas para que las señales puedan viajar lo suficientemente rápido como para ser esencialmente instantáneas.

Pero, ¿es "posible"?

Parecerá más "posible" si decide reglas consistentes sobre cómo funciona el hiperespacio y se apega a ellas. Aquí hay un ejemplo de una regla: la velocidad a la que un paquete puede moverse a través del hiperespacio es proporcional a la inversa de la masa-energía. Dado que una señal tiene mucha menos masa-energía que una nave espacial, puede viajar mucho más rápido.

¿Qué aspecto tendría?

Las naves espaciales tienen grandes máquinas llamadas Hyperspace Rams que abren y cierran la puerta al hiperespacio. Dado que su señal es solo algunas ondas electromagnéticas, no puede llevar consigo el carnero. Así que me imagino dos estaciones ram permanentemente abiertas que mantienen permanentemente abierta una pequeña puerta entre el Sistema A y el Sistema B y simplemente disparas tus señales.

Comenzando con el más antiguo Desacreditado hasta Todavía indeterminado

Taquiones:

Aunque el campo en sí puede propagarse más rápido que la luz, las perturbaciones en el campo se mueven a la velocidad de la luz.

Neutrinos:

Hasta ahora, todas las esperanzas de neutrinos más rápidos que la luz se han explicado por errores de medición o cálculo.

Agujeros de gusano o espacios-tiempos extraños:

Todos esperábamos que pudiera comprimir el espacio infinitamente, de modo que alcances muy lejanos pudieran estar a solo un paso de distancia, con suficiente potencia.

Sin embargo, observaciones recientes han demostrado que la entropía (energía) de los agujeros negros no aumenta con el volumen encerrado, sino con el área superficial del horizonte de sucesos. Lo que sugiere que hay un límite en la cantidad de espacio que se puede exprimir, nada entra en un agujero negro, sino que viaja más lento que la luz a lo largo del horizonte de eventos.

Unidades Alcubierre / White "Boost":

Estos se basaron en la esperanza de que la velocidad de la gravedad a través del espacio fuera mucho más rápida que la velocidad de la luz. Sin embargo, observaciones recientes de ondas gravitacionales han demostrado que la velocidad de la gravedad es igual a la velocidad de la luz.

Quinta fuerza:

Muy recientemente, mientras buscaba materia oscura, se pudo haber observado alguna nueva física inusual: una nueva fuerza fundamental para agregar a la electromagnética, débil, fuerte y gravitacional. Es difícil decir todavía lo que hace.

Estructura fina no constante:

Hay algunas observaciones que sugieren la constante de estructura fina $\alpha = {{e^2} \over {hc}}$puede variar Esto podría significar que existe una nueva física que modifica una o más de estas propiedades (con suerte c).

Inflación:

El universo se expandió a una velocidad de en la vecindad de$Speed Of Light^7$para todos$10^{-35}$a$10^{-30}$segundos. O al menos, eso es lo que pensamos. Se han proporcionado explicaciones subluminales, pero existe la posibilidad de que la nueva física se encuentre aquí. Además, se supone que si existe alguna física nueva en esta región, las energías requeridas son una barrera infranqueable.

Si la nueva física permite FTL, ya sea cambiando la constante de estructura fina o recreando de alguna manera las condiciones de inflación a niveles de energía mucho más bajos, podría señalar con este campo (al igual que el telégrafo inalámbrico o la radio).

Pregunta: ¿Es esto "posible"? ¿Cómo sería el paquete?

Se vería como cualquier medio que lo hayas enviado. En palabras de Nuestra Señora Inmortal GLaDOS:

Lo veloz entra, lo veloz sale.

Si envía esa información en forma de una unidad USB en un lado, que luego viaja en una nave espacial en el hiperespacio, tendrá una unidad USB en el otro lado. Esto es similar a lo que algunas personas han hecho antes en la Tierra con las palomas , excepto que aquí en la Tierra nadie violó la causalidad. Usted, por otro lado, está obligado a recibir una multa de los Auditores de la Realidad , porque FTL en cualquier forma implica violaciones de causalidad .

Si se pueden crear agujeros de gusano , podría usarlos tanto para viajar como para comunicarse, siempre que el viaje o el mensaje no violen la causalidad. Lo que nos lleva a;

La primera limitación sobre los agujeros de gusano. La causalidad gana, siempre. Hay un cierto conjunto específico de condiciones en las que, en teoría, la causalidad puede romperse mediante mensajes de agujero de gusano o viajes. El resultado de lo cual es el colapso inmediato del agujero de gusano. Esto en sí mismo no es 'peligroso' porque la causalidad evita que ocurra la brecha, por lo que ningún mensaje o nave puede entrar en el agujero de gusano; el mero intento de hacerlo hace que se colapse. Sin embargo, es ruinosamente derrochador y caro.

2ª limitación; Sugiero que sus agujeros de gusano son realmente fáciles de crear, pero un extremo tiene que ser 'entregado' por una sonda de subluz al destino objetivo. Si un sistema está a 100 LY de distancia, entonces, a menos que tenga una 'cadena' de agujeros de gusano ya establecida que se acerque a ese punto, debe esperar> 100 años para que el agujero de gusano sea útil. Tenga en cuenta que tratar de enhebrar un agujero de gusano a través de otro agujero de gusano es 'malo' para todos los involucrados, especialmente para cualquier tripulación en el barco que lo intente.

tercera limitación ; mientras que los agujeros de gusano diminutos (submicroscópicos) se pueden generar con bastante facilidad en la Tierra o cerca de ella, los más grandes/estables deben colocarse en órbitas adecuadas a cierta distancia del planeta. Esto se debe a que los agujeros de gusano anulan la distancia. Coloque un extremo de un agujero de gusano de gran diámetro en la Tierra y el otro en órbita justo encima de un planeta del tamaño de Júpiter y el campo gravitatorio de ese planeta también viajará a través del agujero de gusano. (Todo lo hace) Esto sería malo. Por lo tanto, debe colocar los grandes al menos donde no interfieran con las órbitas planetarias en ninguno de los extremos.

cuarta limitación ; los agujeros de gusano son mascotas: necesitan ser alimentados y cuidados. No son estables una vez que se 'giran', pero se descomponen en la nada a menos que la materia exótica (costosa) o su contraparte se reemplace según sea necesario en función de un conjunto complejo de ecuaciones y observaciones realizadas por quienes están a cargo del mantenimiento de la red. Los barcos que pasan pueden hacer esto.

5ª Limitación ; Tiempo: dado que los agujeros de gusano están a cierta distancia de los planetas internos de cualquiera de los 2 sistemas vinculados (y probablemente en órbitas polares muy inclinadas), una señal de radio o láser de la Tierra a un mundo distante tardará algunas horas en llegar al punto de entrada inicial. (sin tiempo) para transitar por el agujero de gusano seguido de más retrasos a medida que la señal se transmite a su destino final o al siguiente agujero de gusano en una cadena.

Así que nada es gratis . Si tiene una red grande y extensa, los mensajes aún tardarán semanas en llegar a su destino. Es posible que pueda hacer girar pequeños (diminutos) agujeros de gusano en pequeñas estaciones o satélites más cerca de la Tierra, pero cuanto más larga sea la red por la que tienen que pasar, más tardará el mensaje. Por lo tanto, se ahorra algo de tiempo para saltos 'más cortos', pero no una gran cantidad. (Sin embargo, todavía supera los siglos).

Antena de radio hiperespacial

Mucho de lo que quieres está hecho en la serie de libros Culture de Iain M Banks, recomiendo copiar ya que es más consistente que el mero concepto de hiperespacio e intenta solucionar muchos de los problemas que podrías encontrar con la explicabilidad.

Tome 2 antenas y gírelas/palanca dentro y a través de la dimensión hiperespacial . Ahora transmiten a través de una cuarta dimensión. Puede usar la misma tecnología que usan los barcos para crear estas antenas, pero mantenga un extremo anclado para que no entre por completo en el hiperespacio.

Ahora tiene un transmisor portátil en el cuarto plano capaz de comunicaciones FTL. ¡Hipercomunicadores!

Dado que las naves con masa pueden viajar a velocidades FTL en el hiperespacio, ¡imagínese cuánto más rápido viajarían los fotones sin masa en el hiperespacio! Por ejemplo, Star Trek tiene radios subespaciales que se basan en la misma premisa, aunque no creo que las bobinas subespaciales estén parcialmente en el subespacio en esa franquicia.

Como estás en el hiperespacio, puedes decir que la velocidad de la luz en el hiperespacio es mucho más alta, o que los equivalentes exóticos de los fotones existen solo en ese reino y se usan en su lugar.

Apuntar transmisiones

Luego puede apuntar su transmisión de la misma manera que apuntaría una transmisión convencional, con técnicas como antena direccional, formación de haz, etc.

Sin embargo, tenga en cuenta que tiene toda una dimensión adicional a la que apuntar, solo porque esté apuntando al objetivo en 3D, no significa que pueda ignorar el eje adicional agregado por 4D/Hyperspace. Apuntar una antena hacia abajo no ayudará si su objetivo está por encima de usted, lo mismo es cierto aquí, lo que lleva a...

Mecánica de consumo de energía

Puede ser útil orientar sus antenas a lo largo de un plano o eje 4D común. Debido a que el espacio 3D tenemos que trabajar dentro de la ley del cuadrado inverso, agregar una dimensión adicional lo multiplica mucho más. El espacio 4D es un orden de magnitud más vasto que el espacio 3D.

Por lo tanto, enviar una transmisión 4D omnidireccional se disipará más rápido y reducirá el alcance. La forma en que esto interactúa con la mayor velocidad de transmisión y la orientación depende de usted, y le deja muchas mecánicas de trama.

Por ejemplo, ¿quizás ambos extremos del sistema Hypercom tienen que hacer ping entre sí y ubicar las coordenadas 4D, luego, una vez que están bloqueados entre sí, pueden enviar haces más enfocados a través del espacio 4D? ¿O tal vez un extremo necesita tener coordenadas conocidas para enviar transmisiones? ¿Quizás la geometría de la antena proporcionará acceso a subconjuntos limitados del espacio 4D?

Tenga en cuenta que no hay necesidad de transmisión o recepción en el propio espacio tridimensional.

Una nota al margen, si te metes con la velocidad de la luz, te metes con la química básica, te aconsejo robar un tropo común de rodear tus naves en una burbuja de espacio real, por ejemplo, campos gellares de 40ks, o el interior de las burbujas warp de ST, o el Campos que utilizan los cubos Borg para evitar la inestabilidad temporal cuando se utiliza transwarp. Afortunadamente, ninguno de estos es necesario para la transmisión de datos.

Esto también permite algunos elementos no relacionados:

• Conductos y tuberías de cables 4D , cables de ethernet que se curvan hacia la cuarta dimensión y luego hacia atrás, lo que permite que las cosas no conectadas se conecten. Enviar material a corta distancia a través de una pared, por ejemplo, o entre 2 barcos sin que se toquen
• Soportes flotantes ¿recuerdan cómo en Júpiter ascendiendo las naves tenían pequeñas partes flotantes que de alguna manera todavía se movían con la nave? Resulta que estuvieron unidos todo el tiempo, su soporte simplemente se curvó hacia arriba en la cuarta dimensión y luego hacia atrás.
• ¡Desplazadores! A diferencia de los transportadores de estilo ST, ¡vamos a hacer este estilo de la serie Culture! Envolveremos a la persona en una burbuja y luego usaremos campos EM para mover la burbuja a la cuarta dimensión, cruzarla y luego regresar a un destino. ¡Felicitaciones, tiene teletransportadores que no causan problemas filosóficos!
• Hypercomm Jammers funcionan igual que los jammers convencionales, pero su antena está en un espacio 4D en lugar de un espacio 3D. Sin embargo, espere que tomen más poder ya que tienen un área más grande para cubrir
• HyperShields, ¿por qué protegerse en 3D cuando alguien puede doblarse en el plano hiperespacial y salir con bombas? Presentando un blindaje 4D que envuelve no solo los lados, la parte superior de la parte inferior, sino también la parte 4D
• Las naves FTL se apalancan en el plano Hyperstial y aceleran hacia un objetivo, fusionando su concepto Hyperspace FTL con Hypercomms
  • FTL Jammers porque el hiperespacio es solo la cuarta dimensión, también puede aplicar los efectos de los pozos de gravedad al hiperespacio

Entrelazamiento cuántico

La idea de encontrar alguna forma de utilizar el entrelazamiento cuántico es una idea que he visto pasar mucho. Según tengo entendido, la premisa básica es que las partículas entrelazadas siempre actuarán una frente a la otra, simultáneamente, a una distancia infinita. Entonces, la idea es que si puede manipular una partícula enredada en un lado, puede leerla desde el otro en algún tipo de código binario / morris instantáneo con teléfonos de taza. Creo que ha habido algunas explicaciones de por qué esto no funcionaría en la realidad, pero también es una de esas cosas que podrías convertir manualmente en una explicación creíble para el lector promedio.

Sin embargo, en una nota logística, si dicha premisa fuera posible, necesitaría tener los dos puntos de contacto físicamente en contacto para intercambiar partículas enredadas de antemano. Esto significaría que la comunicación FTL sería imposible entre barcos y estaciones que nunca antes han estado en contacto físico.

Enredo

Aunque su respuesta parece plausible con la información que ha proporcionado, tengo una sugerencia alternativa. Enredo Cuántico .

En resumen lo que necesitas saber. Puedes "entrelazar" dos partículas. Esto hará que actúen como si fueran la misma partícula (aunque a veces reflejada). Esto funciona después de que se hayan separado nuevamente. Si vibras uno, el otro vibra al mismo tiempo como si fueran la misma partícula. Eso significa que puede transferir conocimiento más rápido que la velocidad de la luz a través de vibraciones deliberadas. El problema es que esto funciona solo para este par (y otras partículas si también las entrelazas con estas). Entonces, si quieres hablar con un barco y solo tiene una partícula, solo puedes hablarle con la otra partícula. Esto limita sus opciones.

Sin embargo, si los coloca en satélites, permitiendo que cada satélite se comunique entre sí con un par entrelazado entre cada uno, puede configurar una transmisión instantánea entre ellos. Si luego comienza a emitir las señales "normales" desde allí a sus naves y viceversa, puede tener una conexión ansible que aún funciona como una especie de red telefónica o de Internet.