¿Violará esto la causalidad?

Bien, entonces tengo un escenario de ciencia ficción en el que hay una forma de viaje FTL.

Imagina que el universo (las tres/cuatro dimensiones del mismo) se extendiera sobre la superficie de una esfera.

Ahora suponga que no hay forma de viajar a través del espacio FTL pero es posible girar hacia el centro de la "esfera" y saltar partes del espacio. Por lo tanto, permite que las naves STL que pueden alcanzar velocidades STL significativas tomen un atajo al atravesar la esfera.

En aras de un cálculo sencillo, suponga que el viaje a Alpha Centauri se reduce a la mitad de la distancia tomando el atajo. (Sé que si el universo fuera tan curvo, ya se habría notado. Esto es solo para ilustrar).

¿Sería posible que una nave que pudiera viajar al 75% de la velocidad de la luz a través del espacio, tomando el atajo que reduce a la mitad la distancia (dando como resultado una velocidad efectiva de 1.5c), violara la causalidad?

EDITAR:

Si alguien puede decirme los cálculos que tendría que hacer para resolverlo yo mismo, también sería apreciado.

Realmente depende de sus propias reglas, nadie puede decirlo con seguridad en el mundo real.
Es una idea que estoy buscando para hacer una prueba de estrés. Estoy seguro de que no es el caso en realidad, pero si fuera el caso, ¿alguien podría encontrar una forma de viajar en el tiempo? O al menos una curva cerrada similar al tiempo.
Ah, está bien, sospecho que estarías bien, ya que no estarías retrocediendo en el tiempo, o viajando más rápido que la luz, pero pensaré un poco en el asunto, creo que es una buena pregunta para reflexionar.
Me gusta el sistema porque 1, no cabrees a Einstein, 2, cuanto más te alejes, mejor será el atajo.
¿No es esto el agujero de gusano estándar?
No, porque no te mueves instantáneamente de un punto a otro. Además, no puede arrastrar el otro extremo de su viaje a casi la velocidad de la luz para crear un viaje en el tiempo. Además, no depende de la gravedad.
@ ¿Creo que es mucho más sofisticado? podría ser incluso ontópico en el PSE.
Creo que ha encontrado una pregunta muy interesante, sugiero iniciar una comunicación con personas más científicas en el tema. Respondo lo que puedo responder.
Si su punto inicial y final se mueven uno respecto del otro a una fracción significativa de la velocidad de la luz, ¿es su "velocidad efectiva de 1.5c" desde el punto de vista del punto inicial o del punto de destino? Porque su velocidad real medida será bastante diferente desde esos dos puntos de vista. (Cualquiera que sea su respuesta, podemos usar eso para producir una violación de causalidad, pero primero debe elegir una de esas opciones).
El 1.5c estaba destinado a ser desde el punto de vista del barco. Entonces, si la nave tiene un motor capaz de llevarlos a Alpha Centauri en 5,6 años usando un viaje normal (velocidad promedio de 0,75c), entonces tomaría 2,8 años tomando el atajo. Todo desde la perspectiva de la nave espacial mientras viaja.
PD, en caso de que sea importante, no viajan por el espacio, viajan por el vacío, sin interacción con el espacio durante todo el viaje, excepto los puntos de inicio y final.
@Douglas Si el viaje a Alpha Centauri tomará 2.8 años desde el punto de vista de la nave, no hay necesidad de ningún agujero de gusano o similar. Su velocidad de 0.75c a través del espacio normal hará el truco muy bien.
Pero si está a 4,2 ly de distancia, ¿eso no lleva un poco más de 5 años a 0,75c?
@Douglas No desde el punto de vista del barco. No puedes hablar de velocidades o tiempos en un universo relativista sin decir de qué marco de referencia estás hablando.
Increíblemente relevante y escrito sólo para este propósito . En este caso, estás usando un agujero de gusano para unir las puertas del granero. Aparte de eso, todo sigue igual (a menos que quieras ponerte realmente loco al deformar el resto del espacio-tiempo, lo que resulta que probablemente requiere energía infinita)
Acabas de describir un puente Einstein-Rosen, un agujero de gusano, un atajo a través del no-espacio entre dos puntos en el espacio, eso es FTL. FTL no puede violar la causalidad porque "Time's Arrow" no permite tránsitos de múltiples cuadros, debe permanecer en el marco de referencia de su hogar o ya no es un objeto tridimensional. No está claro si un objeto de 4 dimensiones puede violar la causalidad, pero probablemente podría hacerlo.

Respuestas (3)

Vea mi respuesta a ¿Hay alguna forma de permitir algún tipo de viaje FTL sin permitir el viaje en el tiempo?

El mecanismo no importa. La descripción en Time Travel Happens se aplica a saltos hiperespaciales, agujeros de gusano, espacio plegable o lo que sea. De hecho, se presume algún tipo de movimiento fuera del universo porque las velocidades FTL en nuestro espacio-tiempo simplemente no se calculan.

Aquí está la ilustración relevante de esa respuesta:st diagrama

Es posible evitar violaciones de causalidad como se indica en detalle en esa Respuesta, y el mecanismo de "salto" subyacente no importa. En general, no seguir las restricciones sino saltar de cualquier manera conduce a problemas de causalidad.

Compare también en particular una de las respuestas a ¿Tiene la unidad de Alcubierre un límite de velocidad superior teórico? en Física . Divulgación completa: mi propia pregunta.
Como complemento, quizás este video sea de su interés: PBS Spacetime on Superluminal Time Travel
Esos diagramas de cono de luz muestran un tránsito instantáneo. La pregunta habla sobre el tiempo de viaje en < c. ¿Son esos conos de luz relevantes para la pregunta?
@Schwern@sc "tomar un atajo" supera a la luz, con una velocidad efectiva de 1.5c: ¿cómo es eso <c? Una pista de tránsito FTL es instantánea en algún marco de referencia , y esto se explora en detalle en mis publicaciones vinculadas. Los conos de luz siempre son relevantes ya que son equivalentes a un eje en un gráfico normal.

El FTL aparente entre dos puntos deformados en el espacio está bien, siempre que no sea un FTL real a través del espacio . La velocidad de la luz solo se aplica al movimiento a través del espacio .

Lo que ha descrito es efectivamente un agujero de gusano o una unidad warp : algo que cambia la topología del espacio para acortar la distancia espacial entre dos puntos. Un agujero de gusano es como un túnel, deformarse es como tomar la Ruta del Gran Círculo . Ambos son más rápidos que ir en "línea recta" sobre la superficie de la esfera.

Tenga en cuenta que tal deformación requiere cantidades alucinantes de energía: los cálculos optimistas para Alcubierre Drive requieren la energía de masa de 700 kg, aproximadamente 6e19 J. Esa es toda la electricidad en el mundo durante un año.

Esto no viola la causalidad. La velocidad de la luz/causalidad solo se aplica a viajar por el espacio. Curvar el espacio, y formar un túnel sigue siendo curvar el espacio, no cuenta. Mientras su nave esté viajando a través de ese espacio curvo a menos de C Estás bien.

FTL aparente debido a la deformación del espacio está sucediendo ahora mismo debido a la expansión del universo . La distancia entre dos galaxias puede aumentar más rápido que la luz. Esto está bien porque el espacio mismo se está expandiendo entre ellos. Las dos galaxias no violan la relatividad o la causalidad porque sus propios marcos de referencia son diferentes .

Si la expansión continúa acelerándose, eventualmente habrá galaxias distantes que nunca podremos ver porque se están alejando más rápido que la luz: el Horizonte Futuro . Su luz nunca nos alcanzará.

El requerimiento de energía no es un problema. En mi entorno descubren que el espacio ya es curvo y pueden dejar espacio sin construir agujeros de gusano. Solo necesitan rotar su nave en la nueva dirección y encender los motores normalmente.
«La velocidad de la luz/causalidad solo se aplica a viajar por el espacio. Curvar el espacio, y formar un túnel sigue siendo curvar el espacio, no cuenta.» Eso está mal.
Cómo se lleva a cabo un tránsito, alguna variación de un salto hiperespacial o un agujero de gusano, no importa. Llegar allí más rápido que la luz es el problema. No viajas por el espacio en este modelo.
Tengo que estar de acuerdo con @JDługosz. Si bien el FTL aparente no infringe ninguna ley de la física, definitivamente creará una violación de causalidad.

Si desea un movimiento manual razonablemente plausible para evitar la posibilidad de una violación de la causalidad de una unidad FTL que, en principio, es capaz de hacerlo, simplemente diga que si su unidad se usa realmente para crear una curva cerrada en el tiempo, eso creará un ciclo de retroalimentación como más y más partículas virtuales atraviesan el bucle hasta que se destruye la nave (y cualquier información contenida en ella).

¿Violará esto la causalidad?
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