Takyonik antitelefon

Bir takyonik antitelefon kişinin kendi geçmişine sinyalleri göndermek için kullanılır olabilir teorik fizik varsayımsal bir cihazdır . 1907 yılında Albert Einstein^[1] bir araç olarak "geçmişe telgraf" ışıktan daha hızlı ışık sinyalleri 1910 yılında Einstein ve Arnold Sommerfeld'in tanımlanmış bir nedensellik paradoksuna yol açan nasıl bir düşünce deneyi sundu.^[2] aynı düşünce deneyi ^[3] bu nedenle de Tolman paradoksu olarak bilinen , 1917 yılında Richard Chace Tolman tarafından tarif edilmiştir . "Geçmişle telgraflaşma" yeteneğine sahip bir cihaza daha sonra da Gregory Benford ve arkadaşları tarafından " takyonik antitelefon " denildi.Çünkü şu anki fizik anlayışına göre , bilgilerin böyle daha hızlı ışık transferi aslında mümkün.Örneğin,cihazı adını vermek varsayımsal takyon parçacıklar nedeniyle takyon yoğunlaştırma , parçacık fiziğinin standart modelinde bile teorik olarak yoktur ve onların var olabileceğini düşündürecek hiçbir deneysel kanıtta yoktur . Nedensel çelişkiler yoluyla takyonların tespit problemi bilimsel olarak çözüldü.^[4]

Tek yönlü bir örnek

Bu 1911 de Paul Ehrenfest tarafından bir Minkowski diyagramı kullanılarak gösterildi. Sinyaller B1 çerçevesi içine OP ve ON ile ters bir yönde sonsuza yaklaşıyor. Burada, O olayı Nden önce olur.Ancak,diğer B2 çerçevesi içinde, N olayı Odan öncedir.^[5]

Tolman Einstein'ın düşünce deneyinin aşağıdaki türevini kullanır:^[1][3] Bitiş noktaları olan bir mesafe düşünün ${\displaystyle A}$ ve ${\displaystyle B}$. a hızı ile ilerleyen bir sinyal B ye gönderilir olsun. Tüm bu bitiş noktası bir atalet çerçeve içinde ölçülür. B varışı tarafından verilen:

${\displaystyle \Delta t=t_{1}-t_{0}={\frac {B-A}{a}}.}$

Burada, A Olay B olayın nedenidir. Bununla birlikte, eylemsiz çerçeveye v nispi hız hareketi ile, geliş zamanı B Lorentz dönüşümüne göre verilir:

${\displaystyle {\begin{aligned}\Delta t'&=t'_{1}-t'_{0}={\frac {t_{1}-vB/c^{2}}{\sqrt {1-v^{2}/c^{2}}}}-{\frac {t_{0}-vA/c^{2}}{\sqrt {1-v^{2}/c^{2}}}}\\&={\frac {1-av/c^{2}}{\sqrt {1-v^{2}/c^{2}}}}\Delta t.\end{aligned}}}$

Kolayca a > c , ise o zaman v nin bazı değerleri Δt' negatif yapabileceği gösterilebilir. Diğer bir deyişle, bu sonuç, bu çerçeve içinde sebebinden daha önce ortaya çıkar.Einstein (ve benzer Tolman) göre bu sonucun hiçbir mantıksal çelişki içermediği sonucuna varılmıştır;O, ancak, şöyle dedi dedi, a> c imkânsızlığını yeterince kanıtlanmış gibi görünüyor böylece bizim deneyin bütünü çelişmektedir.

İki-yön örneği

Bu düşünce deneyinin daha yaygın bir varyasyonu göndericiye sinyali geri göndermektir (bir benzerini David Bohm verdi ^[6]).varsayalımki Alice bir (A) uzay aracı ile x-yönünde bir ${\displaystyle v}$ hızla yerden hareket ediyor , ve o evden Bob (B)'la haberleşmek istiyor.varsayalım her ikisinde de bir cihaz var gönderme ve almanın yetenekli ışık-tan-hızlı sinyalde bir hızla $a$${\displaystyle c}$ ile ${\displaystyle a>1}$. Alice bir cevap gönderir Bob'a, bir mesaj göndermek için bu cihazı kullanır. Diyelimki Bob'un koordinatlarının orijini referans çerçevesi, ${\displaystyle S}$,Ona Alice'in mesajının alımı ile denktir. Bob'a hemen Alice geri bir mesajı gönderirse, onun geri kalanı ile cevap sinyalinin koordinatlarının çerçevesi ( böylece doğal birimleriçinde c=1 ) ile verilir:

${\displaystyle (t,x)=(t,at)}$

Cevabın Alice tarafından alındığında öğrenmek için, Alice'in çerçevesine biz bir Lorentz dönüşümü gerçekleştiriyoruz Yere ${\displaystyle v}$ hızı sırasıyla pozitif x-yönü ile ${\displaystyle S'}$ taşınıyor .Alice'in bu çerçevesi ${\displaystyle x'=L}$ pozisyonda istirahattedir, burada ${\displaystyle L}$ duran çerçeve içinden dünyaya geçilerek gönderilen bu sinyal mesafesidir. Cevap sinyalinin koordinatları

${\displaystyle t'=\gamma \left(1-av\right)t}$

${\displaystyle x'=\gamma \left(a-v\right)t}$

ile verilmektedir. Cevap Alice tarafından alındığında ${\displaystyle x'=L}$. bunun anlamı ${\displaystyle t={\tfrac {L}{\gamma (a-v)}}}$ ve böylece:

${\displaystyle t'={\frac {1-av}{a-v}}L}$

buradan Alice Bob gönderilen mesaj bir zaman aldı ${\displaystyle {\tfrac {L}{a}}}$'nın ona ulaşmaya, ona geri aldığı mesaj şu zamanda ona ulaşacaktır:

${\displaystyle T={\frac {L}{a}}+t'=\left({\frac {1}{a}}+{\frac {1-av}{a-v}}\right)L}$

daha sonra ona mesaj gönderdi. Bununla birlikte, eğer ${\displaystyle v>{\tfrac {2a}{1+a^{2}}}}$ ise ${\displaystyle T<0}$ ve önce Alice ilk aşamada Bob'a mesaj gönderir sonra Alice Bob'tan mesajı geri alacak

Ayrıca bakınız

• Büyükbaba paradoksu
• Yanıtlayıcı
• Zamansal paradoks

Kaynakça

1. Einstein, Albert (1907). "Über die vom Relativitätsprinzip geforderte Trägheit der Energie". Annalen der Physik 328 (7): 371–384. Bibcode 1907AnP...328..371E. DOI:10.1002/andp.19073280713. http://www.physik.uni-augsburg.de/annalen/history/einstein-papers/1907_23_371-384.pdf. 
2. Miller, A.I. (1981), Albert Einstein's special theory of relativity. Emergence (1905) and early interpretation (1905–1911), Reading: Addison–Wesley, ISBN 0-201-04679-2 
3. R. C. Tolman (1917). "Velocities greater than that of light". The theory of the Relativity of Motion. University of California Press. s. 54. OCLC 13129939. http://www.archive.org/details/theoryrelativmot00tolmrich. 
4. Gregory Benford, D. L. Book, W. A. Newcomb (1970). "The Tachyonic Antitelephone". Physical Review D 2: 263–265. Bibcode 1970PhRvD...2..263B. DOI:10.1103/PhysRevD.2.263. 
5. Ehrenfest, P. (1911). "Zu Herrn v. Ignatowskys Behandlung der Bornschen Starrheitsdefinition II [On v. Ignatowsky's Treatment of Born's Definition of Rigidity II]". Physikalische Zeitschrift 12: 412–413. 
6. David Bohm, The Special Theory of Relativity, New York: W.A. Benjamin., 1965