Исключает ли теория относительности сверхсветовую скорость п

Исключает ли теория относительности сверхсветовую скорость п

Сообщение talash » 11 авг 2017, 08:43

Исключает ли теория относительности сверхсветовую скорость передачи сигнала?
Опубликовано 19.08.2013 автором talash
Аннотация

В данной работе показано на примере, что существует теоретическая возможность передачи сигнала со сверхсветовой скоростью, которая не вступает в противоречие с экспериментальной основой теории относительности — преобразованиями Лоренца.

Постановка задачи

Распространено мнение, что если возможна сверхсветовая скорость передачи сигнала, то теория относительности неверна. А поскольку эта теория самым серьёзным образом подкреплена экспериментально, то любые сообщения о подобных явлениях, подвергаются жёсткой критике со стороны научного сообщества. Но как раз экспериментальная составляющая теории относительности и не исключает возможности передачи сигнала со скоростью выше скорости света в вакууме. Докажем это на примере.

Пример

Допустим, кроме известного четырёхмерного пространства-времени (далее “обычное пространство”), которое описывает теория относительности, существует также дополнительное трёхмерное пространство. Оно у нас будет использоваться для сверхсветовых перемещений, поэтому возьмём для него соответствующее название – “гиперпространство”. Пусть гиперпространство имеет взаимно-однозначное соответствие с некоей выделенной инерциальной системой отсчёта обычного пространства, такое, что X=X’, Y=Y’, Z=Z’. Поскольку у нас в обычном пространстве появилась особая система отсчёта, то назовём её абсолютной системой отсчёта (АСО). Далее предположим, что при некоторых условиях фотоны могут переходить из обычного пространства в гиперпространство и обратно. Пусть перемещение в гиперпространстве для наблюдателя из АСО осуществляется с бесконечной скоростью, то есть, вход и выход фотона в/из гиперпространства происходит в один и тот же момент времени. Таким образом, перемещение в гиперпространстве осуществляется в три этапа: 1) Вход в гиперпространство 2) Смена координат частицы 3) Выход из гиперпространства. Назовём это перемещение “гиперпространственный прыжок”. Как этот прыжок будет выглядеть в других инерциальных системах отсчёта (ИСО) можно посчитать, воспользовавшись преобразованиями Лоренца. А раз мы сами пользуемся преобразованиями Лоренца, для получения координат событий входа и выхода из гиперпространства, то это значит, что наша гипотеза никак не может вступать с ними в противоречие.

Доказательство соблюдения принципа причинности

Основная проблема гипотез, пытающихся соединить сверхсветовое движение с теорией относительности, это нарушение принципа причинности. Однако, наша гипотеза этот принцип не нарушает. В самом деле, принцип причинности нарушается, если посетив некую точку пространства, мы имеем возможность вновь посетить её же, но в более ранний момент времени. Но при путешествиях через гиперпространство с бесконечной скоростью, если наблюдать за ним из АСО, мы лишь имеем возможность перемещаться из точки в точку в один и тот же момент времени, путь в прошлое нам закрыт. Вспомним, что наша АСО это та же ИСО обычного пространства и раз в одной из ИСО принцип причинности не нарушается, то также будет и в остальных, поскольку смена системы отсчёта не может влиять на поведение объектов в реальности.

Эффекты движения в гиперпространстве

Если вдруг будет экспериментально доказано, что фотоны в некоторых условиях и в самом деле способны перемещаться со сверхсветовой скоростью, то следует проверить, а вдруг это есть перемещение в гиперпространстве? А проверить легко. Поскольку опыты проводятся на Земле, а она вращается вокруг Солнца, то она в принципе не может покоиться в АСО, а значит, при движении через гиперпространство должны наблюдаться определённые эффекты.

Скорость сверхсветовой частицы должна зависеть от направления движения при полностью одинаковых остальных условиях эксперимента. В некоторых направлениях может фиксироваться перемещение в “прошлое”. В самом деле, если при наблюдении из АСО гиперпространственный прыжок всегда будет происходить между точками с одинаковым временем, то при наблюдении из некоей ИСО из-за относительности одновременности возможно, как перемещение в “будущее”, так и в “прошлое”. Принцип причинности при этом нарушаться не будет, поскольку это перемещение между разными точками пространства. Прыгнуть из будущего в прошлое в пределах одной точки невозможно, как это показано в предыдущем параграфе.

Телепортация или гиперпространство?

Почему используется дополнительное пространство, не является ли это лишней сущностью, ведь можно от неё отказаться заменив телепортацией? Действительно в приведённом выше тексте не обозначены основания почему введено дополнительное пространство.

Дело в том, что сообщения о превышении скорости света поступали от экспериментаторов пропускающих фотоны через некоторую специальным образом подготовленную среду. В нашей гипотезе, объясняющей этот результат, нагляднее использовать гиперпространство, в котором при движении фотона проходит некий специальный процесс проверки доступности обычного пространства и когда оно свободно фотон выходит из гиперпространства. Это первое основание.

Второе основание, это возможность распространить гипотезу на случай если перемещение будет происходить хотя и со скоростью превышающей скорость света, но не мгновенно и будет зависеть от расстояния прыжка. Тут удобно будет считать, что время затрачивается на движение фотона в гиперпространстве. Для фотона при этом и в первом и во втором случае время в гиперпространстве не идёт. Обратим внимание, что если гиперпрыжок при наблюдении из АСО происходит не мгновенно, то исходя из преобразований Лоренца в некоторых других ИСО будет наблюдаться дополнительный эффект — параллельное смещение фотона после прыжка. Тем не менее, такое смещение не противоречит законам сохранения, в частности закону сохранения импульса, а потому гипотеза и в этом случае вполне корректна.

Резюме

Итак, мы показали, что экспериментально обоснованная составляющая теории относительности, не исключает возможности передачи сигнала со сверхсветовой скоростью.
talash
Администратор
 
Сообщения: 214
Зарегистрирован: 24 май 2013, 17:48

Вернуться в Главный форум

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

cron