К.З. Лешан E-mail: hol@nm.ru
Невозможно найти телепортационный эксперимент, где было бы нарушение причинности, все рассмотренные примеры содержат ошибки. Зависимость появления «нарушения причинности» от пространственного положения наблюдателя относительно места событий, от выбора носителя информации и невозможность влияния следствия на причину доказывает, что факт наблюдения сигнала от «следствия» раньше «причины» не имеет отношения к нарушению причинности или движению назад во времени и является просто зрительным эффектом зависящим от выбора носителя информации. Предлагается другой критерий поиска нарушения причинности и формулируется телепортационный принцип причинности.
1. Так как при телепортации тела перемещаются быстрее света, то закон ограничения скорости сигналов теории относительности (ОСС) является главным препятствием запрещающим адресную телепортацию материальных тел в заданную точку. Поэтому естественно, что прежде чем отказаться от адресной телепортации, проблему нужно обсудить. Принцип ОСС был введен в предположении, что все сигналы двигающиеся быстрее света нарушают принцип причинности, однако ниже будет показано, что в телепортации нет нарушения причинности. Кроме того, даже судя по названию, принцип ограничения скорости распространения сигналов не имеет никакого отношения к телепортации. Ведь здесь написано, что запрещаются сигналы, которые именно распространяются (в пространстве) и имеют скорость, т.е. сигналы которые преодолевает некоторое расстояние в пространстве за определенное время, но в телепортации этого нет, телепортационный сигнал никогда не преодолевал расстояние между точкой старта и финиша, и не существовал между этими точками, он просто исчез и появился.
2. Понятие «мгновенная» телепортация
из точки А в точку В означает, что события исчезновение тела в А и появление
в В одновременны по показанию часов А и В, синхронизированных согласно
процедуре установления одновременности предложенной Эйнштейном [1]. Впрочем
мгновенная передача сигналов рассматривается в литературе по теории относительности
[1] как равноправный метод синхронизации часов наравне со световыми сигналами.
В формулу процедуры установления одновременности (2) из [2] входит e –
коэффициент одновременности, его величина находится в пределах между 0
и 1. Если e = 0, то это означает, что скорость сигнала равна бесконечности
– передача сигнала мгновенна. Поэтому тем более непонятно это противоречие,
когда с одной стороны мгновенная адресная телепортация используется как
эталон одновременности для синхронизации часов, а с другой стороны те же
источники утверждают, что при превышении сигналами скорости света происходит
нарушение причинности. Это происходит потому, что не делается различие
между сигналами распространяющимися в пространстве и телепортационными
сигналами, которые не распространяются в пространстве. Даже в стандартных
учебниках и справочниках по физике [3] находим «Проверить одинаковость
показаний часов в А и В было бы очень просто с помощью сигнала, распространяющегося
из А в В мгновенно». Теперь же, когда мгновенные сигналы наконец появились,
те же учебники запрещают его применение, ссылаясь на нарушение причинности.
Разве можно применять физические процессы с нарушением причинности для
синхронизации часов в физических экспериментах (пусть теоретических)? По
крайней мере в схемах синхронизации часов современная физика должна признать,
что в мгновенной телепортации нет нарушения причинности, иначе мгновенные
сигналы нельзя применять для синхронизации часов. А если существуют две
такие системы отсчета, для которых невозможно осуществить процедуру синхронизации
часов, то между ними также невозможно осуществить и процедуру телепортации.
Тогда где же здесь вообще нарушение причинности при мгновенных сигналах?
Абсолютно все рассмотренные примеры нарушения причинности из литературы
содержат ошибки. Рассмотрим сначала более простой случай, когда наблюдатели
покоятся относительно места событий телепортации, затем когда двигаются,
потому что картина нарушения причинности в обоих случаях идентична.
3. Пример 1. Пусть существуют несколько наблюдателей
А, В, и С находящихся в точках А, В, С. Информацию о событиях они получают
световыми сигналами, затем телепортационными сигналами. Пусть в момент
исчезновения тела в точке А происходит зеленая вспышка света, а в момент
появления тела (прием сигнала) в точке В происходит красная вспышка света.
Часы всех наблюдателей синхронизированы согласно процедуре установления
одновременности Эйнштейна. Для наглядности изучения последовательности
событий изменим слегка эту схему, поместив на середине дистанции АВ в точке
С зеркало, мгновенно отражающее часть света назад. Пусть из точки А в точку
В испускается сначала пробный световой сигнал, а момент исчезновения тела
совпадает с моментом возвращения в точку А отраженного зеркалом светового
сигнала. Тогда показания часов в точке В в момент появления тела будут
совпадать с показаниями часов А соответствующих моменту исчезновения тела.
Теперь рассмотрим события с точки зрения наблюдателя А, находящегося в
точке А. Он увидит сначала зеленую вспышку в момент t0, а затем красную
в t1. Учитывая свое положение относительно событий, наблюдатель А
вычтет задержку на распространение светового сигнала (t1 – t0) – L/c =
0 откуда заключит, что зеленая вспышка произошла одновременно с красной
вспышкой. Наблюдатель В, находящийся в точке В увидит сначала красную вспышку
в момент времени t0 по своим часам, а затем зеленую вспышку. В обычном
эксперименте из литературы, после этого он должен был бы заявить о нарушении
причинности, несмотря на то, что это полуобработанные результаты (8). Здесь
однако наблюдатель В также выполнит обработку измерений до конца,
обратив внимание на свое положение относительно места событий и выполнив
те же самые операции что и наблюдатель А, получив ноль. Так как световые
сигналы всегда распространяются со скоростью света, то он заключит что
наблюдал красный сигнал раньше зеленого только потому, что зеленый сигнал
прошел путь L со скоростью c, тогда как длина пути красного сигнала в эксперименте
близка к нулю. Так как наблюдатель знает что события в точках А и В причинно-связанные,
то он заключит что событие «следствие» произошло одновременно с «причиной».
Наблюдатель С сделает те же выводы наблюдая вспышки одновременно. Одновременность
событий «причина» и «следствие» не противоречит телепортационному принципу
причинности (6.1).
3.1 Предположим что наблюдатель В принял решение, что наблюдение сигнала от «следствия» раньше «причины», означает нарушение причинности. Это предположение можно проверить только обратной связью, путем влияния следствия на причину. Пусть наблюдатель В попробует телепортироваться в точку А чтобы отменить телепортацию тела и зеленую вспышку, что привело бы к грубому нарушению причинности. Нереальность этого намерения видно хотя бы из того, что так как часы в точках А и В синхронизированы, то событие телепортации уже произошло как по часам наблюдателя А, так и В. Предположим что В телепортировался сразу как только тело появилось в точке В, затратив только время на процедуру телепортации dT. Тогда последовательность событий выглядит по часам А и В так – тело исчезает в точке А в момент t=0, и появляется в точке В в момент t=0, после чего наблюдатель В начинает выполнять процедуру телепортации, в результате чего исчезает в момент t= dT и появляется в точке В в момент T=dT, когда событие «причина» уже произошло, поэтому следствие никак не может влиять на причину. Невозможно попасть в прошлое при помощи метода синхронизации часов, дырочная телепортация это эталон одновременности.
4. Рассмотрим теперь случай, когда все наблюдатели получают информацию о событиях посредством телепортации. В моменты исчезновения и появления тела в точках А и В, срабатывают другие станции телепортации, которые передают информацию об этом наблюдателям А, В, С. В таком случае все наблюдатели получат информацию одновременно, но с задержкой dt необходимой для процедуры телепортации. Вычитав время dt, они найдут что события исчезновения и появления тела в А и В строго одновременны. Обратите внимание, что в этом случае исчезает «нарушение причинности» в старом смысле (17), когда наблюдатель В наблюдал красный сигнал от события «следствие» раньше зеленого сигнала от события «причина». Нарушение причинности не может зависеть от метода доставки информации к наблюдателю. Здесь действует правило – чем быстрее, тем лучше. Следовательно, явление НП связано исключительно с применением сигналов со скоростью с как носителей информации. Это подтверждается тем, что следствие не может влиять на причину. Наблюдатель В может только наблюдать сигнал от события «следствие» раньше «причины», но он абсолютно не имеет возможности влиять на причину события «следствие». Кроме того, обратите внимание, что мнимое нарушение причинности зависит от положения наблюдателя, оно наблюдается только тогда, когда наблюдатель находится ближе к событию «следствие», чем «причина». Этот факт важен потому, что точно такая же зависимость наблюдается в экспериментах, где наблюдатели двигаются с релятивистскими скоростями относительно точек А и В.
4.1 Заключение к примеру 1 Наблюдение сигнала» от «следствия» раньше «причины» не имеет отношения к НП и является просто зрительным эффектом, зависящим от выбора носителя информации. Это подтверждается зависимостью НП от положения наблюдателя относительно событий, исчезновением НП после замены носителя информации и полной обработки данных наблюдателями. Это также доказывается невозможностью влияния следствия на причину в телепортации.
5. Пример 2 Рассмотрим пример нарушения причинности [5]:
Пусть сигнал, посылаемый из точки х1 в момент времени
t1 принимается в точке x2 в момент времени t2. Очевидно, что момент испускания
сигнала предшествует моменту его приема, т. е. t1< t2, а скорость распространения
сигнала равна
Vc= (x2 – x1) / (t2 – t1) (1)
В то же время в движущейся системе отсчета E’:
t2" – t1"=(t2 – t1)g (1– vVc/c2), где g = (1 – v2/c2)–1/2 (2)
Так как для всех реальных
систем отсчета v < c, то при Vc< c всегда vVc< c2 и
поэтому t1"< t2", т.е. последовательность моментов испускания сигнала
и его приема сохраняется неизменной во всех реальных системах отсчета.
Однако если Vc > c, то найдутся системы отсчета, удовлетворяющие
условию: c / Vc < v/c < 1; для которых
vVc > c2, поэтому t2" < t1". Но такое изменение
последовательности моментов испускания и поглощения сигнала в зависимости
от выбора системы отсчета несовместимо с принципом причинности, по крайней
мере в той форме, в какой он выполняется для всех макроскопических процессов.
Согласно этому принципу, всякая информация сначала посылается (причина),
а затем принимается (следствие), менять причины и следствия местами невозможно».
5.1 Формально здесь можно сказать следующее – так как в телепортации момент испускания сигнала совпадает с моментом приема, то t2 – t1 = 0, поэтому формула 2 дает ноль, а Vc не имеет смысла из-за деления на ноль. Поэтому непонятно, откуда авторы примера находят t2" < t1", если формула 2 дает ноль для любых расстояний, следовательно нарушения причинности здесь нет. Совпадение событий «причина» и «следствие» во времени не противоречит телепортационному принципу причинности (6). Если вы считаете, что нарушение причинности здесь есть, то прочтите аналогичный пример 3 (7), где отсутствие НП доказывается другими методами.
6. Телепортационный принцип причинности
Обратите внимание на предпоследнее
предложение из примера 1. Это широко применяемый в литературе [5, 6, 7,
8] аргумент при формулировке принципа причинности – событие «причина» должно
всегда предшествовать «следствию» только потому, что «в такой форме принцип
причинности всегда выполняется для макроскопических процессов» [5]. Или
другой аргумент – принцип причинности выглядит именно так, потому что обратное
противоречит повседневному опыту [6, 8]. Согласитесь, что эти аргументы
несерьезны и не выдерживают критики, потому что в такой форме принцип причинности
всегда выполнялся для до-световых процессов, но это не дает нам основания
категорически утверждать, что он также должен выполнятся для сверхсветовых
процессов. Мы не можем точно знать, как должен выглядеть принцип причинности
в сверхсветовом мире, поскольку физике еще неизвестны процессы передачи
информации быстрее света. Получается что сверхсветовые сигналы запрещаются
только потому, что существуют (до) световые сигналы. Поэтому нужно подчеркнуть,
что современная физика может только предполагать, (а не утверждать категорически!),
что возможно принцип причинности, выведенный для до-светового мира, может
быть справедлив и в сверхсветовом мире, а возможно и нет. На деле же получается
что физика категорически отрицает сверхсветовые сигналы на основании закона,
выведенного при изучении до-светового мира! Какие основания есть для автоматического
переноса законов из до-светового мира в сверхсветовой? Из истории
можно привести массу примеров, когда попытки переноса некоторых законов
из одной области физики в другую закончились провалом.
Принцип причинности
не выводится из каких-то фундаментальных законов, а только из факта того,
что в таком виде он никогда не нарушался в до-световом мире. Поэтому
вполне допустимо, что принцип причинности в сверхсветовом мире может иметь
другой вид. В частности, следует обсудить возможность существования так
называемого телепортационного принципа причинности, который может иметь
следующий вид:
6.1 Телепортационный принцип причинности
Событие «причина» может
происходить раньше или одновременно с событием «следствие».
(Передача сигнала может происходить раньше или одновременно с приемом сигнала.)
6.2 Или в более короткой форме: Событие «следствие» не может
опережать событие «причина» (Событие передачи сигнала не может
опережать прием сигнала).
7 Пример 3 [4]. Наблюдатель на Земле видит, что ящик исчезает с Земли, и микросекундой позже (т.е. до того как световой сигнал мог туда добраться) появляется на Луне. Земной наблюдатель видит это в телескопе, затем вычитает световую задержку чтобы получить точное время появления ящика на Луне. В это же время с космического корабля пролетающего мимо Земли к Луне видят те же самые события. Корабль двигается с скоростью 0,9с, поэтому имеется значительный эффект замедления времени между их видением событий и земного наблюдателя. С корабля видят те же события и тоже вычитают световую задержку, после чего находят что второй ящик появился на луне первым, а секундой позже ящик появился на земле. Поэтому, если бы существовала телепортация быстрее света, это привело бы к нарушению причинности. Если бы с корабля могли отправить посланца на Землю быстрее света , то он смог бы остановить телепортацию ящика с земли до того как ящик исчез - парадокс времени.
7.1 Схема ответа к примеру 3
Прежде всего нужно отметить, что телепортация
с двигающегося с релятивистской скоростью корабля на неподвижную Землю
невозможна (см. раздел 10), поэтому наблюдатель с корабля никак не может
воздействовать на причину события «следствие», он может только наблюдать
эти события.
Следует считать ошибкой, что наблюдатель
не обработал данные измерений до конца и строго отождествляет последовательность
регистрации сигналов с последовательностью соответствующих событий во времени,
так как первое зависит от факторов, от которых может не зависеть второе.
Например сигнал от события «следствия» может прибыть раньше или позже потому,
что прошел сквозь оптически активную среду, или по другой причине прошел
меньший путь, но это же не значит, что соответствующее ему событие также
произошло раньше или позже. В (8) показано, что наблюдатель с корабля ошибается,
отождествляя последовательность прихода сигналов с последовательностью
событий во времени, без полной обработки данных. Нарушение причинности
в экспериментах с телепортацией может быть, только если релятивистский
наблюдатель окажется в прошлом относительно часов в точках телепортации,
и сможет оказать влияние на причину события «следствие», например препятствуя
передаче телепортационного сигнала. Анализ примера 2, 3 и других показывает,
что факты наблюдения сигнала от «следствия» раньше «причины» появляются
только в зависимости от геометрического положения наблюдателя относительно
событий телепортации (смотрите подробнее в разделе (11)). Такая же картина
НП наблюдается и в примере 1, где все наблюдатели покоятся относительно
точек телепортации. Разве течение времени зависит от геометрического положения
наблюдателя относительно событий? В (11) показано, что наблюдение одного
сигнала раньше другого не имеет отношения к НП или движению назад во времени,
а является просто зрительным эффектом, зависящим от выбора носителя информации.
Это доказывается тем, что в эксперименте 4 (12) после замены носителя информации,
НП исчезает во всех с.о. Это также доказывается невозможностью влияния
следствия на причину в телепортации (10). В (19) показано, что возможность
телепортации не должно привести к падению теории относительности.
8. Почему-то в физике негласно принято правило, что заявление любого наблюдателя следует считать истинным. Если бы наблюдатель просто заявил, что он видел, например зеленый сигнал с определенными параметрами раньше красного, то это действительно истинная информация, которая соответствует его прямым измерениям, но если он заявляет, что следствие было раньше причины, значит уже была предпринята мысленная обработка и анализ прямых измерений. В этом случае информация уже не может считаться истинной, поскольку наблюдатель может внести в нее ошибки при обработке данных. Ведь не учел же он, например свое положение, скорость относительно событий, релятивистские эффекты, заявляя что следствие было раньше причины! Поэтому нужно уточнить, какие данные требуются при применении принципа причинности – результаты мысленной обработки прямых измерений, или сами прямые измерения. Если бы данный закон требовал только прямые измерения, то он формулировался бы например так: «сигналы с такой-то частотой, модуляцией и амплитудой должны приходить всегда раньше других сигналов с другими параметрами» (или например, – зеленые сигналы должны приходить всегда раньше красных). Но так как принцип причинности требует, чтобы наблюдатель выяснил последовательность событий «причина» и «следствие» в изучаемой с.о., следовательно принцип причинности требует именно результатов мысленной обработки прямых измерений. Но в таком случае наблюдатель должен выполнить полную обработку прямых измерений, учесть абсолютно всю известную ему информацию. Следует сказать, что все простейшие законы природы оперируют именно с результатами мысленной обработки наблюдателем своих прямых измерений. При распаде нейтрона в камере Вильсона никто не видит электронное антинейтрино, тем не менее никто не заявляет о нарушении закона сохранения энергии, потому что результаты прямых измерений проходят мысленную обработку. В описанных же здесь экспериментах из литературы путаются эти понятия. Наблюдатель видит один сигнал раньше другого, но заявляет что следствие было раньше причины. Что это, прямые измерения или результаты мысленной обработки данных прямых измерений? Ни то, ни другое, это не прямые измерения, но и не результаты мысленной обработки, потому что они не выполнены до конца.
9. Под полной обработкой информации имеется в виду, что наблюдатель должен использовать всю доступную ему информацию и средства, чтобы установить последовательность событий в изучаемой с.о. То что один сигнал пришел раньше другого, не означает обязательно, что соответствующие ему событие произошло раньше другого, возможно сигнал прошел меньшее расстояние или оказали влияние другие факторы, что и должен выяснить наблюдатель. Ведь для применения принципа причинности требуется информация не о том, который сигнал пришел раньше, а который позже, а произошло ли событие «причина» раньше «следствия» в изучаемой с.о. Например в примере 3 наблюдатель заявляет о нарушении причинности, следовательно он знает о том, что сигналы передавались быстрее света, иначе он заявил бы, что наблюдал случайные события, не состоящие в причинно-следственной связи. Но тогда почему он не учитывает то, что в то время как сигнал от события «причина» прошел весь путь до наблюдателя со скоростью света, второй сигнал преодолел расстояние между точками телепортации мгновенно, отчего был испущен значительно раньше?
10. Обратную связь между следствием и причиной можно реализовать, если например посредством телепортации на землю посылается сигнал, который включает взрывное устройство и мгновенно уничтожает телепортационную станцию. Тогда в случае если следствие было раньше причины, станция будет уничтожена до момента передачи телепортационного сигнала, что приведет к нарушению причинности. Безуспешная попытка покоящегося наблюдателя оказать влияние на причину следствия была показана в (3.1). Телепортация же между двигающимися с.о. невозможна по многим причинам [2], в частности из-за законов сохранения импульса и энергии. Если бы предмет с двигающегося корабля телепортировался на неподвижную Землю и появился неподвижным относительно Земли, это было бы нарушением закона сохранения энергии, так как исчез импульс тела, кинетическая энергия. Телепортация между данными системами отсчета станет возможной только тогда, когда станет возможным синхронизация часов в обеих с. о., т. е. данные с. о. сравняют свои скорости и физические поля, в том числе и темп течения времени, но тогда телепортация наблюдателя к событию «причина» не сможет влиять на причину, потому что событие «причина» уже произошла по часам обоих наблюдателей (их часы синхронизированы!).
11. Мнимое «нарушение причинности»
Крайне важен факт идентичности проявления нарушения причинности в экспериментах, где наблюдатели соответственно двигаются (примеры 2, 3) и покоятся (пример 1) относительно точек А и В. 1) В обоих экспериментах «нарушение причинности» (НП), понимаемое в старом смысле (17), наблюдается в зависимости от геометрического положения наблюдателя относительно точек А и В, т.е. НП наблюдается только в тех с.о., которые расположены (двигаются) значительно ближе к месту события «следствие» чем причина. Существует множество двигающихся относительно точек А и В с.о., в которых нет НП 2) Замена носителя информации приводит к исчезновению НП в обоих экспериментах 1 и 2, 3. 3) Как в первом, так и втором примере после полной обработки данных НП исчезает. 4) В обоих с.о. невозможно влияние «следствия» на «причину». Практически картина НП совпадает в обоих примерах по всем параметрам. Это позволяют сделать вывод о том, что «нарушение причинности» в обоих примерах имеет одну и ту же природу – приход одного сигнала раньше другого не имеет никакого отношения к последовательности во времени событий «причина» и следствие». Исходя из сходства НП в обоих примерах можно ответить на важный вопрос - является ли наблюдение релятивистским наблюдателем «следствия» раньше «причины» в примерах 2 и 3 действительно движением назад во времени относительно часов точек телепортации, или это просто зрительный эффект вследствие конечности скорости света?
Нарушение причинности может действительно
иметь место, только если двигающийся наблюдатель окажется в прошлом относительно
событий телепортации. Только в таком случае следствие может влиять на причину,
именно так описывается НП в литературе. Но как известно, релятивистское
замедление времени зависит только от скорости, поэтому если бы в телепортации
было НП, то НП должны были бы наблюдать все релятивистские наблюдатели,
двигающиеся относительно точек А и В. Факт отсутствия НП в других релятивистских
с.о. и зависимость мнимого НП от геометрического положения относительно
событий говорит о том, что регистрация наблюдателем одного сигнала раньше
другого не имеет никакого отношения к последовательности событий «причина»
и «следствие» во времени, и это только проявление свойств световых сигналов.
Разве течение времени может зависеть от положения наблюдателя относительно
событий? В самом деле, такую зависимость невозможно объяснить свойствами
телепортации, зато можно легко объяснить свойствами световых сигналов -
общеизвестно, что первым придет световой сигнал, источник которого ближе
к наблюдателю. Это доказывается в эксперименте (12), где замена носителя
информации приводит к исчезновению НП во всех с.о. Как показано в (17),
не существует строгой зависимости между порядком прихода сигналов и последовательностью
соответствующих событий во времени. Если допустить, что в телепортации
есть нарушение причинности, то придется допустить еще такие же бессмысленные
вещи, как влияние положения наблюдателя на темп течения времени, наряду
со скоростью и гравитацией. Иначе чем можно объяснить то, что наблюдатели
находящиеся ближе к следствию, чем к причине, якобы уходят в прошлое относительно
событий телепортации , а другие наблюдатели с той же скоростью – нет.
Следующим доказательством мнимости «нарушения причинности» в
телепортации является невозможность влияния следствия на причину в обоих
экспериментах (9). Оно невозможно именно потому, что приход одного
сигнала раньше другого не связан с последовательностью соответствующих
событий во времени, а является только зрительным эффектом, связанным с
использованием в качестве носителя информации сигналов с конечной скоростью
распространения с.
12. Пример 4. Метод трех точек – эксперимент с комбинированной передачей информации, без нарушения причинности
Световые сигналы в экспериментах исследующих нарушение причинности выполняют только функцию передачи информации о событиях телепортации, следовательно их можно заменить носителями информации другой природы. Принцип причинности не требует, чтобы информация доставлялась непременно только световыми сигналами. Если после замены носителя информации нарушение причинности исчезнет, то это неизбежно означает, что факт наблюдения сигнала от события «следствие» раньше сигнала от события «причина» не имеет никакого отношения к последовательности соответствующих событий во времени и является просто зрительным эффектом, зависящим от выбора носителя информации. Нарушение причинности не должно зависеть от метода доставки информации к наблюдателю! При доставке информации действует только один принцип – чем быстрее, тем лучше. Если при быстрой доставке информации НП нет, а при медленной есть, то данное мнимое НП связано исключительно со свойствами медленных сигналов.
13. Пусть в системе отсчета E существуют три неподвижные относительно друг друга точки А, В и С, часы во всех точках синхронизированы, между точками расстояние в несколько световых лет. Рассмотрим процесс телепортации тела из точки А в В. В момент исчезновения тела в точке А, включается другая станция телепортации, которая телепортирует информацию об этом событии (письмо) в С. В точке С в момент появления письма из точки А мгновенно излучается вспышка света, или радиосигнал содержащий всю информацию о пространственно-временных параметрах события телепортации тела в точке А. То же самое происходит в точке В – в момент появления телепортированного тела, включается другая станция телепортации, которая телепортирует письмо в точку С. В точке С в момент появления письма из точки В, мгновенно испускается другой радиосигнал, содержащий полную информацию о событии появления телепортированного тела в точке В. Таким образом полная информация о моментах передачи и приема телепортационного сигнала в точках А и В, а также их пространственные координаты, передается почти мгновенно в точку С, откуда далее эту информацию переносят два электромагнитных сигнала. Итак, вы согласны с тем, что в точке С представлена точная информация о моментах передачи и приема телепортационного сигнала в точках А и В? В конце концов, если вычесть задержку на время телепортации dt, подобно тому как вычитается световая задержка, мы получим точные моменты передачи и приема телепорт. сигнала, потому что часы в точках А, В, и С синхронизированы. Наблюдатель покоящийся относительно точки С, сможет узнать когда произошли данные события и интервал между ними, вычитав световую задержку. Тогда для движущейся с релятивистской скоростью системы отсчета К’, интервал между сигналами (событиями телепортации) в точке С можно вычислить по формуле:
t2" – t1" = (t2 – t1) / (1 – v2 / c2)–1/2 (3)
В результате получим ноль для мгновенных сигналов. Обратите внимание, что полученное время t2" – t1" не имеет отрицательного знака, что означает что нарушения причинности нет в телепортации. Здесь «нарушения причинности» не зарегистрирует ни один из наблюдателей, в том числе и корабельный наблюдатель из примера 3. Получается что «влиять на события прошлого» может только наблюдатель, получивший информацию посредством световых сигналов, а если информация доставляется другими сигналами, то уже нельзя. Разве темп течения времени зависит от метода доставки информации к наблюдателю? Так как двигающийся наблюдатель в момент телепортации расположен очень близко к точке С, то он получит точную информацию о событиях телепортации почти мгновенно, тогда как в случае применения одних световых сигналов пришлось бы ждать несколько лет. Казалось бы, это только улучшает возможность нарушить причинность путем влияния на причину события «следствие». Однако влиять на причину события «следствие» в данном случае все равно невозможно, так как телепортация между двигающимися с. о. запрещена, а если с.о. сравняют свои скорости и телепортация станет возможной, то это означает и возможность синхронизации часов, следовательно событие «причина» уже произошло для обоих наблюдателей. Невозможно попасть в прошлое при помощи метода синхронизации часов.
14. Пример 5 Описанный в [7] эксперимент невозможен в телепортации. Один наблюдатель покоится, а другой двигается с релятивистской скоростью и посылает сверхсветовой сигнал, который оказывается в прошлом первого наблюдателя и производит нарушение причинности. Это некорректный для телепортации эксперимент, поскольку обмен телепортационными сигналами между двигающимися с релятивистской скоростью системами отсчета невозможен.
15. Пример 6. С. Лилли [8] рассматривает модель одномерной Вселенной на диаграммах. Удачно разместив события и наблюдателей, он также находит, что один из них видит следствие раньше причины. Эксперимент аналогичен второму примеру [5], поэтому здесь следует повторить изложенные выше аргументы.
16. Несколько слов следует также сказать о диаграмме Минковского, изображающего пространственно-временной мир в виде конусов будущего и прошлого. Анализируя данную диаграмму [9], многочисленные авторы приходят к выводу, что «все точки, расположенные вне светового конуса, вообще не имеют физического смысла, так как их можно достичь, лишь двигаясь со сверхсветовой скоростью». Ошибка здесь состоит в том, что данная модель Минковского строится в предположении, что скорость света это предельная скорость передачи сигналов, а потом исходя из этой же модели, запрещается движение быстрее света. Это похоже на прием сказочного барона Мюнхгаузена, вытягивающего самого себя из болота. Конечно, запрещенные зоны существуют - это область прошлого. Однако телепортация действует только в плоскости одновременных событий (настоящего).
17. Предложение о пересмотре критериев поиска нарушения причинности и определения принципа причинности
Понятие «нарушение причинности» неправильно понимается в литературе как факт наблюдения сигнала от события «следствие» раньше сигнала от события «причина». Между тем принцип причинности требует информацию не о том, который сигнал пришел раньше, а который позже, а произошло ли событие «следствие» раньше «причины». Отождествление явления нарушения причинности с очередностью регистрации сигналов неразумно, так как нет строгой зависимости между последовательностью прихода световых сигналов и последовательностью во времени соответствующих им событий. Например достаточно изменить положение наблюдателя относительно событий, как «нарушение причинности» появляется или исчезает. Между тем явление релятивистского замедления времени и связанное с ним нарушение причинности не может зависеть от пространственного положения наблюдателя относительно событий. Поэтому предлагается называть в дальнейшем «нарушением причинности» только случаи, когда можно доказать возможность влияние «следствия» на «причину». Кроме того, предлагается изменить определение принципа причинности, поскольку оно не учитывает явление телепортации (6.1). Телепортационный принцип причинности (6.1) включает в себя существующий принцип причинности как частный случай для до-световых скоростей.
18. Могут ли нарушить причинность сигналы другой природы?
Практически во всех рассмотренных примерах нарушения причинности есть ошибки. Кроме того, ряд ошибок (8, 9, 11,17) в примерах относятся не только к телепортации, но и к сигналам другой природы, откуда следует что возможно перейти сверхсветовой барьер может не только дырочная телепортация, но и сигналы другой природы. Более того, в литературе не существует логически непротиворечивый и без ошибок пример нарушения причинности, откуда следует что возможно эффект НП вообще не существует и запрещен в природе, если какой-либо физический процесс возможен, то это автоматически означает что он не может нарушить телепортационный принцип причинности, и наоборот.
19. Можно ли согласовать телепортацию с теорией относительности, или это приведет к падению ТО?
ТО допускает существование
тахионов, но с условием выполнения принципа переключения [5], согласно
которому абсорбер может становится эмиттером, а эмиттер – абсорбером при
переходе к системе отсчета, в которой изменяется последовательность момента
поглощения и испускания в пространственно разобщенных точках. Идея допустить
существование телепортации на тех же основаниях, что и существование тахионов
заманчива. Телепортация имеет много общих с тахионами свойств – тела перемещаются
мгновенно, поэтому “скорость” переноса бесконечна. Но самое главное,
теоретически принцип переключения не противоречит каким-либо фундаментальным
законам в телепортации. После исчезновения тела в камере телепортатора
в точке А, тело может многократно мгновенно появится и исчезнуть
в разных точках Вселенной, в том числе и в исходной точке А, прежде чем
материализоваться в какой-то точке В. Это и есть процесс переключения,
когда эмиттер и абсорбер можно поменять местами. Казалось бы, при этом
нарушается закон сохранения энергии, так как тело не может сначала появиться
в точке В, а потом исчезнуть в А. Однако здесь нужно учесть, что эти процессы
не разделены во времени, а являются строго одновременными, поэтому закон
сохранения энергии не нарушается. Таким образом процесс телепортации
действительно на этой стадии похож на процесс испускания и поглощения тахионов.
Но дальше сходство прекращается - тело материализуется в конкретной точке
В, поэтому одни наблюдатели увидят сначала “причину”, затем “следствие”,
а другие увидят события наоборот. Однако здесь не должно быть проблем,
потому что этот эффект связан исключительно со свойствами сигналов с конечной
скоростью распространения, и при смене носителя информации ”нарушение причинности”
исчезает. Другими словами это не нарушение причинности в классическом смысле
как движение назад во времени, а просто зрительный эффект.
Может показаться,
что запрет на телепортацию тел между двигающимися с.о. нарушает принцип
относительности о полном равноправии всех инерциальных с.о. Однако, как
известно, невозможность синхронизации часов между двигающимися с.о. согласуется
с ТО, а возможность телепортации означает в первую очередь именно возможность
синхронизации часов.
Любая теория имеет ограниченные рамки применения. ТО первоначально
формулировалась только для сигналов, распространяющихся в пространстве,
потому что других сигналов тогда не знали. Причина, по которой ТО
распространило свое влияние на абсолютно все возможные сигналы, совершенно
непонятна. Известно, что Эйнштейн критически относился к теории дальнодействия
с мгновенными взаимодействиями, главной идеей теории относительности
была как раз конечность скорости распространения взаимодействий и сигналов.
После доказательства возможности телепортации тел быстрее света, в случае
угрозы падения теории относительности нужно просто ограничить рамки применения
ТО сигналами распространяющимися в пространстве, где ТО остается справедливой.
Заключение
В статье показано, что невозможно поставить телепортационный эксперимент, где было бы нарушение причинности. Два события одновременные в одной с.о. будут неодновременными в другой с.о. двигающийся относительно первой, и этот эффект усиливается при применении мгновенных сигналов. Однако если заменить носитель информации (метод трех точек), то события одновременные в одной с.о. будут одновременны и в другой. Это говорит о том, что мнимый эффект «нарушения причинности» связан только со свойствами световых сигналов и не имеет отношения к движению назад во времени, как это описывается в литературе. Данное мнимое «нарушение причинности» обнаруживают только те наблюдатели, которые расположены ближе к событию «следствие» чем к «причине», что легко обьяснятся свойствами сигналов с конечной скоростью распространения. Темп течения времени может зависеть только от скорости и гравитационных полей и не может зависеть от геометрического положения наблюдателя относительно событий, следовательно найденное в экспериментах НП не является движением назад во времени относительно событий телепортации, это только зрительный эффект, зависящий от выбора носителя информации. Другим доказательством мнимости НП является невозможность влияния события “следствие” на “причину” в телепортации. Также показано, что заявление двигающегося относительно событий телепортации наблюдателя, зарегистрировавшего один сигнал раньше другого о «нарушении причинности» не относится ни к прямым измерениями, ни к результатам обработки измерений, это нечто среднее, на основании которого недопустимо делать выводы о нарушении причинности. Предложен телепортационный принцип причинности. Возможность телепортации тел быстрее света не приведет к падению теории относительности, если осознать что ТО создана только для сигналов распространяющихся в пространстве, в то время как телепортационные сигналы не распространяются в пространстве.
Список литературы
1. Ю.Б. Молчанов, – Эйнштейн и философские проблемы физики
20 века. M.: Наука, 1979, стр.155
2. К.З. Лешан, – Свойства дырочной телепортации, ДФТЛ,
№ 1, Том 1, август 2001
3. Б.М. Яворский, – Справочное руководство по физике, М.:
Наука, 1989, стр.396
4. http://www.hoboes.com/pub/Role-Playing/Future/Realistic%20FTL/Paradox%20Example
5. Я.П. Терлецкий, – Электродинамика, М.:Высшая школа, 1990,
стр. 227
6. А. Голубев, – Возможна ли сверхсветовая скорость?,Техника-молодежи,2,
2001
7. Jason W. Hinson, – Relativity and FTL Travel, http://www.physics.purdue.edu/~hinson/ftl/html/FTL_part4.html
8. С. Лилли, – Теория относительности для всех, М.:Мир, 1984.
9. Г. Линдер – Картины современной физики, Мир.: 1977, стр. 43