Аннотация
Практически все физики-релятивисты считают, что положения специальной теории относительности могут быть распространены на сверхсветовые явления. При этом никак не оценивается, что теория изначально была сформулирована на основе принципа постоянства скорости света, что напрямую вело к признанию её предельности. Использование сверхсветовых сигналов в специальной теории относительности вынуждает её делать взаимоисключающие, ложные предсказания.
Движение в прошлое сверхсветовых сигналов – это специфическая особенность этой теории, вызванная ошибочной интерпретацией недопустимых для неё сигналов. Сверхсветовые сигналы в теории относительности разрушают все её кинематические эффекты – преобразования Лоренца, замедление времени, сокращение отрезков и относительность одновременности.
Применение теории относительности к сверхсветовым сигналам превращает её в абсурд. Помимо физических сверхсветовых носителей к противоречиям приводит теорию и ненаблюдаемая непосредственно сверхсветовая «квантовая информация», позволяющая осуществить реальную сверхсветовую синхронизацию часов. Рассмотрен мысленный эксперимент на основе предлагаемых квантовых «нелокальных кубиков».
Введение
Еще несколько десятилетий назад было «принято считать, хотя и не всеми, что специальная теория относительности исключает возможность передачи энергии от точки к точке в пространстве-времени со скоростями, большими с, где с — скорость света в вакууме» [16, с.134]. Сейчас же мнение о том, что положения специальной теории относительности могут быть распространены на сверхсветовые явления, поддерживают практически все физики-релятивисты:
«...теория Эйнштейна никоим образом не исключает существования сверхсветовых частиц. Напротив, именно его теория и наводит на мысль о возможности существования подобных частиц» [7, с.112].
На такую мысль, видимо, наталкивают преобразования Лоренца: а что будет, если подставить в них скорость, большую, чем скорость света? При этом упускается из виду, что теория изначально была сформулирована на основе принципа постоянства скорости света, что напрямую вело к признанию её предельности. То есть, теория создавалась в рамках досветовых скоростей движения, но полученные ею выводы стали распространять на движения со скоростями, выше скорости света.
Недопустимым считалось только движение со скоростью, в точности равной скорости света. Автор СТО Эйнштейн говорил, что его теория не противоречит движениям со сверхсветовыми скоростями, что сверхсветовые объекты тоже являются лоренц-инвариантными. Правда, в этом случае появлялись различные мнимые характеристики таких объектов, но это как будто бы устранялось хитрыми математическими и физическими интерпретациями.
И всё же внедрение в специальную относительность сверхсветовых движений явным образом породило целый поток противоречий и парадоксов, решением которых занимаются практически со дня создания теории. Основной из этих проблем стала проблема отправки сверхсветовых сигналов в прошлое. Возникали различные пространственно-временные парадоксы, парадоксы причинности, которые также старались устранить математическими корректировками положений СТО. Мнимые массы стали прочно ассоциироваться со сверхсветовым движением объектов. Однако, приверженность теории относительности слишком сильна, поэтому все эти парадоксы, как утверждается, удалось разрешить. Например,
«Некоторые недавние эксперименты привели к утверждению, что нечто может путешествовать быстрее света в вакууме. Однако, эти результаты не выглядят как представляющие опасность для релятивистской причинности. На самом деле, можно решить такие причинные парадоксы, изобретенные для движения «быстрее, чем c»: даже если это и не является широко признанным» [3].
Приведённое высказывание о парадоксах заметно осторожное – утверждения о возможности движения со сверхсветовой скоростью основываются на результатах экспериментов, но делать на их основе выводы о нарушении причинности не следует. Вместе с тем, существование причинных парадоксов, вызванных движением быстрее света, все-таки признается, но предлагается некоторое их решение. Однако, эти решения не общепризнанные, то есть против них самих, видимо, имеются возражения.
«Есть мнение, что возникновение акаузальных петель - надуманная проблема, потому что из-за особенностей сверхсветовых частиц их поведение в нашей реальной Вселенной фридмановского типа существенно отличается от того, что происходит в абстрактном случае плоского пространства-времени, и тахион каждый раз поглощается вакуумом прежде, чем успевает создать какую-либо акаузальную петлю» [1].
Здесь приводится ссылка на ещё более резкое возражение против парадоксов причинности, вызванных сверхсветовыми частицами, тахионами. Утверждается, что такие частицы просто не проявляют своих сверхсветовых свойств в нашей Вселенной, исчезая раньше, чем возникает акаузальная петля, петля времени. Но это относится к спорным гипотетическим рассуждениям. Если частицы поглощаются, исчезают, то это, разумеется, решает проблемы причинности. Как говорится, нет частицы – нет проблем. Но поглощаются ли тахионы вакуумом? Кроме того, это не снимает принципиального теоретического вопроса – если бы частицы, тахионы не поглощались бы, возникали бы тогда причинные парадоксы, парадоксы петель времени или нет?
«... принцип [относительности] не содержит каких-либо ограничений на скорость относительного движения. В частности, могут рассматриваться две инерциальные системы, движущиеся с относительной скоростью V>>c» [10].
Здесь высказывается весьма спорное утверждение, что теория относительности не содержит ограничений на скорость относительного движения. Спорное, не смотря на то, что это, фактически, главенствующее, самое распространенное и едва ли не единственное мнение, которого придерживаются все серьёзные физики и философы. Редкие, едва слышимые возражения гласят, что инвариантность скорости света автоматически требует предельности этой скорости, что никакая другая скорость не может её превышать.
Как можно заметить из приведенных цитат, сверхсветовые движения связываются главным образом с тахионом, поэтому в литературе рассматриваются и описываются исключительно его сверхсветовые свойства.
«Суммируя, можно сказать, что невозможно последовательно описать тахионы в специальной теории относительности. Есть ли выход из этой, казалось бы, тупиковой ситуации? Ответ: да, к тому же решение заключается в самой специальной теории относительности» [4].
Этот оптимистичный вывод я подвергну в данной работе обоснованному (насколько мне это удастся) опровержению. Именно сама специальная теория относительности при её последовательном применении решительно отвергает любые сверхсветовые переносы информации любого рода. Следующая цитата подтверждает мнение многих авторов (это один из них) о невозможности привязать к сверхсветовому объекту инерциальную систему отсчета:
«... сверхсветовые движения допускаются специальной теории относительности так же, как и досветовые движения. Нет никаких сомнений, что специальная теория относительности не запрещает существования тахионов, для которых не существует неподвижной системы» [2].
В такой системе отсчета тахион был бы неподвижен и его можно было бы, например, взвесить. Это мнение имеет довольно слабое обоснование – «нет сомнений».
«Поскольку мнимой величине нельзя приписать физического смысла, скептики могут отвергнуть понятие мнимой массы. Не следует быть столь поспешным. Как мы уже видели, все наблюдатели имеют скорость, ограниченную с. Следовательно, для наблюдателя не существует системы отсчета, в которой сверхсветовые частицы находились бы в покое. Масса покоя сверхсветовых частиц является ненаблюдаемой величиной; это параметр, лишенный какого-либо непосредственного физического значения. Поэтому масса покоя вполне может быть мнимой величиной» [7, с.118].
Вывод неявно отсекает все иные возможные объекты. Следуя его логике, можно утверждать, что сверхсветовое движение недоступно для вещественных объектов. Это не противоречит аналогичному выводу специальной теории относительности, хотя сама теория относительности противоречит тахиону и любому сверхсветовому движению или информационным сигналам.
До настоящего момента - конца 2014 года - нет достоверных данных об обнаружении тахионов или каких-либо других сверхсветовых носителей, хотя есть сведения о возможном проявлении тахионов в эксперименте:
«С физической точки зрения возникает важнейшая проблема экспериментального обнаружения тахионов. В следующей статье мы будем утверждать, что в знаменитом эксперименте Нимца тахионы действительно были созданы...» [2].
Это не единственное «доказательство» существования тахионов или просто сверхсветовых частиц. Например, недавние споры в средствах массовой информации по поводу сверхсветового движения нейтрино продемонстрировали поспешность выводов о сверхсветовом движении.
В заключение ещё одно мнение о совместимости теории относительности со сверхсветовым движением:
«В теории относительности доказывается общая теорема о том, что ни один сигнал не может распространяться со скоростью, большей скорости света.... Докажем упомянутую выше теорему о невозможности сверхсветовых сигналов» [15, с.73].
Далее в книге приводится доказательство этой теоремы и делается вывод:
«Следовательно, допущение сверхсветовых сигналов эквивалентно допущению возможности изменения временной последовательности испускания и поглощения путем выбора системы отсчета. Но допущение такой возможности противоречит принципу причинности в его принятой в физике формулировке, ибо путем выбора системы отсчета причина — испускание сигнала может быть осуществлена после следствия — поглощения сигнала» [15, с.75].
Это весьма веские основания. Как видим, основой доказательства является привлечение принципа причинности, принципа, который многими физиками рассматривается как не имеющий строгого доказательства, являющийся, по сути, общим физическим постулатом, универсальным, установленным эмпирически принципом, опровержение которого в настоящее время невозможно.
Считается, что в рамках специальной теории относительности сверхсветовое явление не противоречит принципу причинности, если с его помощью невозможно передать взаимодействие со сверхсветовой скоростью. Другими словами, принцип причинности запрещает передачу со сверхсветовой скоростью лишь информации:
«И совершенно неправильным является утверждение, что теория относительности, так сказать, сама по себе, без привлечения других законов природы якобы запрещает сверхсветовые сигналы и переносящие энергию возмущения, распространяющиеся со скоростью, большей скорости света [15, с.76].
Довольно спорное утверждение. Есть постулаты теории относительности и из простых логических выкладок, основанных на этих постулатах, следует предельность скорости света. В классической, ньютоновой физике таких ограничений нет. В последующих выкладках я покажу, что не только возможна передача сверхсветовой информации, но она уже фактически привнесена в специальную относительность и неизбежно ведёт её к противоречивым, взаимоисключающим предсказаниям.
Тахионные парадоксы – свойство СТО
Все сверхсветовые парадоксы являются исключительной принадлежностью специальной теории относительности. Их можно назвать болезнью теории, её «раковой опухолью», вызванной неразрешимым антагонизмом второго постулата и сверхсветовой сигнализации. Решению причинных парадоксов уделили внимание многие релятивисты. Однако, лишь немногие из них обратили внимание на принципиальную неприменимость специальной относительности к сверхсветовому движению. Например, Мандельштам указал:
«...опровергнуть [теорию относительности] можно только в том случае, если в природе найдутся процессы сигнального характера, более скорые, чем свет» [11].
Здесь чётко сказано - «опровергнуть», то есть показать несостоятельность, ошибочность. Правда, нужно осторожно уточнить: опровергнута теория будет в первую очередь в отношении этих сверхсветовых сигналов. В досветовой области её выводы по-прежнему могут иметь применение, хотя, возможно, и ограниченное.
Тем не менее, попытки спасти специальную относительность от сверхсветовых парадоксов не прекращаются. По меньшей мере, это означает признание того, что, действительно, сверхсвет представляет для неё реальную угрозу. Попытки спасения имеют различные направления. Одно из этих направление - удар по причинно-следственным отношениям. Более или менее явно они отвергаются. А нет отношений - нет и их нарушения. В этом отношении можно привести мнение сторонников известного принципа (беспричинной) реинтерпретации. Однако, такие отвержения всегда приводят, мягко говоря, к недоразумениям.
Например, Барашенков при рассмотрении классической петли времени описывает пример логического парадокса, в котором радиопередатчик испускает сигнал, включающий источник тахионов, только в том случае, когда он получил сигнал от этого источника. Возникает акаузальная петля: обмен сигналами будет только тогда, когда его не будет. Но вывод из это он делает довольно странный:
«Однако фактически никакого парадокса здесь нет, так как заложенное в его основу требование представляет собой внутренне противоречивое, самоисключающее начальное условие, которое никогда не может быть удовлетворено (каждому моменту t' предшествует прошлое), и излучение попросту не происходит» [6, с.136].
Буквально это можно понять, что не каждому моменту времени предшествует прошлое. Ещё один намёк на Большой Взрыв и происхождение Вселенной из сингулярности? Но беспричинное возникновение реальности само по себе не имеет научного обоснования. А все без исключения последующие моменты времени предшествующее прошлое имеют. Так что не только «никогда не может быть удовлетворено», а, напротив, никогда и никем не может быть нарушено. Логический парадокс, таким образом, никуда не исчез. Признавая, что в отдельных случаях реинтерпретация не позволяет устранить акаузальность, он, тем не менее, приводит ещё один пример кажущегося, как он считает, нарушения причинно-следственных отношений (фрагмент):
«Телеграфную передачу спонтанно излучающим атомом сонета Шекспира движущийся наблюдатель воспримет как подлинное чудо. Однако этот наблюдатель всегда может установить истинную причину необычного явления, если перейдет в другую систему координат» [6, с.139].
Что же получается, проблема причинности решается так легко? Достаточно перейти в другую систему отсчета и акаузальности нет как нет? Здесь просто-напросто проделывается лингвистический фокус, логическая подмена понятий. Нарушение причинности здесь подменено передачей сигнала в прошлое. Изменением системы отсчёта, видимо, можно найти истинную последовательность событий даже при их сверхсветовой связи. При этом будет выявлено движение в прошлое. Но разомкнуть причинную петлю, петлю времени при её наличии таким способом невозможно. Поэтому следующий вывод является, безусловно, ошибочным, если понимать буквально, что причина становится (реинтерпретируется) следствием и наоборот:
«в процессах с участием сверхсветовых частиц ... порядок следования причины и следствия зависит от выбора системы координат» [6, с.139].
Вместе с тем положительно отметим «неудовлетворительное» отношение Барашенкова в области макроявлений к подходу, рассматривающему изменение причинной обусловленности явлений в сторону более общей формы причинной связи, включающей, в частности, «опережающую каузальность», при которой явление-следствие происходит раньше явления-причины. Но в области микроявлений он, тем не менее, допускает противоположное - «запаздывающую причинность», для которой «хронологический порядок причинно-следственной связи не имеет строго определенного значения» (там же).
Сомнение в обоснованности принципа причинности высказывает, например, Чонка. Однако, приведённое им следом «небольшое размышление», фактически означает признание именно запаздывающей причинности:
«Почему большинство людей верит в запаздывающую, отвергая опережающую причинность? ... эмоционально мы предпочитаем выводить будущее из прошлого. Если, однако, событие в будущем было бы достоверно известно нам ... мы могли бы так же легко вывести из него прошедшее и, возможно, тогда предпочли бы называть ... причиной прошлого» [17, с.189].
В общем, с его анализом принципа реинтерпретации, подробно изложенном в статье, можно согласиться. Сделанные в статье выводы отчетливо указывают на невозможность использования этого принципа для решения парадокса тахионной причинности в общем случае:
«В связи с причинными циклами... обычно замечают, что, приняв принцип переключения, такие замкнутые циклы следует интерпретировать не как взаимную сигнализацию, а скорее как некоррелированное спонтанное излучение. Из этого делают заключение, что не возникает никаких внутренних противоречий. Это рассуждение, однако, не разрешает противоречия, потому что корреляция между двумя событиями, если она есть, не может быть устранена переходом к другой интерпретации» [17, с.183].
Да, это так. В рамках принципа реинтерпретации практически все его сторонники, в том числе, Э.Реками, при условии признания запаздывающей причинности предлагают рассматривать явные причинно обусловленные события «петель времени» как спонтанные. Принцип реинтерпретации (переключения), казалось бы, «работает» в отдельных случаях, в которых отсутствуют явные замкнутые причинные циклы. Для решения парадоксов причинности этот принцип непригоден:
«Принцип переключения сам по себе недостаточен, чтобы разрешить трудности с причинностью... Невозможно найти решение, которое удовлетворяло бы всем условиям... если бы тахионы не существовали, но не в общем случае. ... граничные условия необходимо задавать с осторожностью» [17, с.188].
На приведённых здесь диаграммах Минковского мы видели, что сама по себе сверхсветовая скорость тахиона не ведёт к парадоксу причинности. Всегда можно найти такие условия обмена тахионами (их скорость), при которых причинная петля, петля времени не возникает. Вернее, она лишь маскируются. Движение в прошлое само по себе не ведёт к парадоксу причинности лишь при одном условии. Движение в прошлое возможно, только если это прямо или косвенно чужое прошлое. Мы можем, например, посетить отсталый народ, живущий в «прошлом веке». Но никогда, ни при каких условиях мы не сможем попасть в свой собственный «прошлый век» и даже во вчерашний день.
Что касается специальной относительности, то в ней «чужое прошлое» имеет свой специфический оттенок. Утверждая, что мы попали в прошлое, мы фактически обманываем себя. Для нас на самом деле это точно такое же «прошлое», как и прошлое в доме, в который мы пришли и обнаружили там остановившиеся или «отставшие» часы. Релятивистские предсказания «отставания времени» рассыпаются в пух и прах при сверхсветовом перемещении или сигнализации, в точности, как это предсказал Мандельштам.
И тем не менее, с появлением тахиона на причинность начались самые настоящие гонения. Принижалось её значение как фундаментального закона природы, ограничивалась область её применимости, приравнивали к её противоположности - опережающей причинности, а из микромира её практически изгнали. Делается допущение: пусть нам позволено заменить требование «будущее не влияет на прошлое» при некоторых условиях противоположным требованием «опережающей причинности», предполагающим отсутствие влияния прошлого на будущее:
«Кажется несомненным, что при этом мы и имеем дело скорее с непривычной, чем с недопустимой, ситуацией. Ведь ни в какой системе отсчета причинно- следственная связь вовсе не оказывается разорванной, просто она может предстать перед нами обращенной во времени. Во всяком случае, цепочка событий при переходе к другой системе отсчета не перестала быть детерминированной, и поэтому противоречий с общим принципом причинности нет. В силу всего сказанного представляется, что сама по себе замена запаздывающей причинности на опережающую допустима» [8, c.102].
Для сохранения требования запаздывающей причинности предлагается лишить причину и следствие их абсолютного смысла, но при этом признается, что заведомо существуют причины и следствия абсолютного характера [8, с.105]. Тем не менее, на вопрос, действительно ли принцип причинности запрещает сверхсветовые движения, следует ответить твердым «Нет, не запрещает». Только в теориях с «неисправным часовым механизмом» такие движения приходят в противоречие с причинностью, образуя замкнутые петли. Для их размыкания:
«...такие замкнутые циклы следует интерпретировать не как взаимную сигнализацию, а скорее как нескоррелированное спонтанное излучение» [16, c.172].
Казалось бы, такая интерпретация направлена на сохранение принципа причинности, но на самом деле он является самым прямым и явным его отрицанием. Здесь так прямо и сказано: нет причинно-следственной связи. Однако, причинность никуда не делась, просто на неё закрыли глаза. Но для тех, кто настаивает на «тахионной антипричинности» тоже есть варианты:
«тахионы, если они все же существуют в природе, в силу каких-то, еще неведомых нам законов не могут входить в пределы ультрамалых пространственных областей, и если время жизни тахионов исчезающе мало, то в больших, макроскопических областях пространства вероятность порожденных тахионами нарушений причинности явлений будет близка к нулю» [5].
В тех отдельных случаях, когда принцип реинтерпретации подвергается критике, даже в этих случаях тахиону отводится место в специальной относительности с её традиционными ценностями, формализмом и языком, хотя и провозглашается его собственная математика и даже целые миры:
«На самом деле, как можно показать подробным анализом... «принцип реинтерпретации» не спасает ситуацию. ...мы не можем теперь использовать преобразования Лоренца. ... Для данного тахиона в К всегда найдется такая инерциальная система К', в которой будет «нарушаться причинность»... В тахионных мирах... временной порядок событий, приобретает относительный характер, т.е. движение возможно из «прошлого» в «будущее», и обратно» [9].
Хотелось бы с этим согласиться, но с оговорками. Да, принцип реинтерпретации – не действующий механизм, он не способен решить парадоксы специальной относительности. А преобразования Лоренца, действительно, для сверхсветовых сигналов не применимы, поскольку основаны на досветовых принципах. Именно поэтому любой сверхсветовой сигнал приводит к нарушению причинности в релятивистском смысле, приводящем к движению в прошлое.
С чем сложно согласиться, так это с «относительным характером порядка событий». Это движение в прошлое – исключительная особенность именно специальной теории относительности, а не тахионного мира. Например, в физике Ньютона в тахионном мире движения в прошлое нет. В специальной теории относительности нет скоростей, превышающих скорость света, и не надо её использовать за границами её применимости.
Скорость тахиона
Если рассматривать тахион как релятивистский объект, то можно обнаружить у них интересную особенность. Скорость тахиона зависит от скорости наблюдателя. В сущности, это не удивительно, ведь в теории относительности все скорости зависят от наблюдателя и складываются по особым, релятивистским правилам. Но для тахиона эта особенность проявляется в том, что всегда есть такая система, в которой его скорость равна бесконечности.
Чтобы показать это, рассмотрим движение тахиона в некоей движущейся ИСО. Для определения его скорости применим лоренцево правило сложения скоростей. Найдём скорость такой ИСО, в которой скорость тахиона будет равна бесконечности:
V = (u+v)/(1+uv)
Здесь:
u – скорость исходной ИСО;
V – скорость тахиона в системе покоя этой ИСО;
v – скорость искомой ИСО, в которой V становится бесконечно большой.
Мы используем систему измерений, в которой скорость света равна единице. Легко заметить из уравнения, что парадокс возникает в случае разнонаправленного движения двух систем, то есть искомая ИСО движется со скоростью v в отрицательном направлении, поэтому:
V = (u-v)/(1-uv)
Скорость тахиона окажется равной бесконечности, если скорость v этой системы отсчета будет равна:
v = 1/u
Действительно, в этом случае скорость тахиона будет
V = (u-v)/(1-uv) = (u-v)/(1 – u x 1/u) = (u-v)/(1-1) = бесконечность
При этом скорость тахиона u в исходной системе отсчета может быть любой, лишь бы больше скорости света, пусть даже на незначительную величину. Например:
u = 1,1c
v = 1/u = 0,9c
V = (u-v)/(1-uv) = (1,1c – 0,9c)/(1 – 1,1c x 1/1,1c) = 0,2c/(1-1) = бесконечность
Эта бесконечная, то есть, мгновенная скорость сразу же приводит к новому парадоксу, о котором пока не слышно разговоров. Предположим, например, что в две ИСО А и В находятся на расстоянии 40 миллиардов световых лет. С точки зрения некоторой средней системы отсчета С (то есть, движущейся с равными скоростями от А и В) скорость тахиона от системы А к системе В равна бесконечности. Сигнал проходит мгновенно.
Очевидно, что с других точек зрения этого нет. Если С явно видит, что две системы ведут телефонно-телевизионную связь, мгновенно обмениваясь потоком информации, то ни А, ни В этого утверждать не смогут. А наблюдатель в системе С, настроившись на соответствующую волну связи, отчетливо слышит и видит, как А и В делятся новостями. Но с точки зрения А и В скорость тахиона лишь ненамного больше скорости света и, разумеется, сигналу нужны миллиарды лет, чтобы пройти расстояние между ними.
По аналогии с толменовским анти-телефоном это можно назвать парадоксом анти-видео-телефона. Покажем описанную ситуацию на динамических диаграммах Минковского – верхняя половина рисунка (анимации) в заставке к данной статье: Рис.1 Парадокс тахионного анти-видеотелеофона в системе покоя С.
Здесь мы примем, что шкала расстояний измеряется в миллионах световых лет. То есть, в конце движения между системами А и В будет расстояние около 140 миллионов световых лет с точки зрения системы С. На диаграмме показаны только отдельные, очень редкие сеансы связи через каждые 12 миллионов лет. Это исключительно для наглядности, поскольку более частые сеансы будут просто сливаться в одну линию.
В табличке справа сверху приведено время каждого сеанса Т1-Т6 по собственным часам каждой системы. В нижней табличке указано текущее время на диаграмме и значения изохрон В и С (изохроны – это линии одинакового времени во всех системах отсчета). Сигналы от А к В изображены красными штриховыми линиями со стрелками на конце. Обратные сигналы от В к А – зелеными линиями. Так удалось показать две сливающиеся друг с другом линии.
Как видно на диаграмме, время отправки и получения сигнала по собственным часам систем А и В одно и то же. То есть, система А отправила сигнал, например, в 80 миллионов лет по своим часам и в этот же миг получила ответный сигнал. Система В, соответственно, отправила сигнал в А в 80 миллионов лет по своим часам и тут же получила ответный сигнал. Система С, находясь на полпути между А и В в 93 миллиона лет по своим часам зафиксировала и прямой и ответный сигналы между А и В.
Всё строго логично и ничуть не противоречит ни одной физике: релятивистской и классической. В специальной относительности нет ограничений на скорость тахиона, тем более, что она получается, как показано выше, из её уравнений автоматически.
Итак, мы описали картину с точки зрения системы покоя С, в которой реально зафиксирован обмен сигналами. В частности, мог быть такой диалог:
. А: Мои часы показывают 80 миллионов лет;
. В: Какое совпадение, мои часы тоже показывают 80 миллионов лет;
. А: Удивительно, ведь от начала движения прошло как раз 80 миллионов лет;
. В: Да, верно, у меня тоже прошло 80 миллионов лет от начала движения;
. А: Странно, ведь твои часы шли медленнее…
. В: Действительно, странно. Ведь медленнее шли твои часы!
Слушая этот диалог, наблюдатель С тоже удивится: чего же тут странного? В строгом соответствии со специальной теорией относительности его часы показывают 93 миллиона световых лет, а их часы, как и положено, отстали по отношению к часам С. С точки зрения системы покоя С, таким образом, мы явно наблюдаем диалог между А и В. Но совершенно иная картина наблюдается с точки зрения систем покоя А (правая часть рисунка) и В (левая часть):
Рис.2 Парадокс тахионного анти-видео-телефона в системах покоя А и В (нижняя половина рисунка – анимации в заставке к данной статье).
Здесь мы уже не имеем никакой возможности утверждать, что диалог был. Рассмотрим систему покоя А (правая часть рисунка), поскольку, как видим, диаграммы симметричны и всё сказанное о системе покоя А с зеркальной точностью относится к системе покоя В. Начнем с начального кадра обмена сигналами на этих динамических диаграммах. В 80 миллионов лет наблюдатель А отправил сигнал в систему В.
Это в точности соответствует началу диалога на предыдущих диаграммах. Но… Скорость тахиона, как мы видим, лишь ненамного превышает скорость света – около 2с. Следовательно, расстояние в примерно 120 миллионов световых лет до системы В, каким оно является в системе покоя А, этот «медленный» тахион пройдёт почти за 60 миллионов лет. Ни о каком мгновенном сеансе связи здесь не может быть и речи.
Та же самая специальная теория относительности выше нам сказала: сеансов связи на протяжении 60 миллионов световых лет состоялось громадное количество, их достоверно наблюдали трое участников. В этом же случае та же самая специальная теория относительности говорит противоположное: никаких сигналов связи пока ещё не было.
Более того, на диаграммах Минковского мы видим: до момента времени, когда наблюдатель А перестал отправлять сигналы в систему В, ни один из них так её и не достиг. То есть, на протяжении 50 миллионов лет ни один сигнал из системы А не поступил в систему В. Соответственно, ждать ответных сигналов не следовало.
Но что в этом случае означают зелёные стрелки из системы В? Они означают, вообще-то, ответный сигнал! Но как может быть ответный сигнал, если не был получен прямой? Как можно себе представить описанный выше диалог? Во-первых, наблюдатель В должен телепатически угадать, что будет содержать сигнал от А, который придёт к нему через 50 миллионов лет; во-вторых, скорость обратного тахиона, судя по диаграммам, вообще-то, не мгновенная.
Да, он движется в обратном направлении времени, в прошлое. Но что в этом случае тогда должна означать скорость тахиона? С какой скоростью можно двигаться в прошлое? Ведь для наблюдателя любое прошлое – уже наступило! Он мгновенно может «обратить взгляд» в любую точку времени прошлого. И, наоборот, что означает для наблюдателя А приход сигнала из будущего? Как это вообще может выглядеть?
Если, условно говоря, ко мне летит голубь из будущего, то как я это буду наблюдать? Однозначно: голубь появится передо мною мгновенно, не пересекая никакого пространства. Что можно сказать о скорости «голубя из будущего»? Он вылетел позже, чем прилетел ко мне. Вот вам и причинный парадокс. Если его съест соседская кошка (в прошлом), то как он сможет вылететь (из будущего)?
Эти забавные рассуждения означат лишь одно: два предсказания специальной теории относительности одного и того же события – сеанса связи являются взаимно исключающими. Спросим наблюдателей А и В: был или не был сеанс связи? Согласно теории относительности ответов будет два: «сеанс был» и «сеанса не было». Предсказания теории относительности для сверхсветовых сигналов являются взаимоисключающими, теория не может дать на них однозначного ответа, она неспособна дать такой ответ.
Литература
1. Barashenkov V.S., Yur'iev M.Z., Tachyons - Difficulties and Hopes. \\Submitted to «Hadronic Journal», Dubna, 1995.
2. Kapuscik E., Special Theory of Relativity without special assumptions and tachyonic motion. \\The Alfred Meissner Graduate School for Dental Engineering and Humanities Ustron, Poland, arXiv:1010.5886v1 [physics.gen-ph], 2010, URL: http://arxiv.org/abs/1010.5886v1
3. Recami E., The Tolman «Antitelephone» Paradox: Its Solution by Tachyon Mechanics, arXiv:hep-th/9508164v1, 1995.
4. Rembielinski J., Wlodarczyk M., «Meta» relativity: Against special relativity? \\Department of Theoretical Physics, University of Lodz Pomorska 149/153, 90-236 Lodz, Poland. arXiv:1206.0841v1 [gr-qc], 2012.
5. Барашенков В.С., «Антимир скоростей. Тахионы», Журнал «Химия и жизнь», 1975, № 3, стр. 11-16.
6. Барашенков В.С., «Тахионы. Частицы, движущиеся со скоростями больше скорости света», УФН, 114 (1) 133 (1974)
7. Биланюк О., Сударшан Е., Частицы за световым барьером (Перевод Урнова А.М.). В книге «Эйнштейновский сборник. 1973», М., Наука, 1974, стр. 112-133.
8. Киржниц Д.А., Сазонов В.Н., Сверхсветовые движения и специальная теория относительности (вводная статья). В книге «Эйнштейновский сборник. 1973», М., Наука, 1974, стр. 84-111.
9. Корухов В.В., Наберухин Ю.И., «Сверхсветовые явления и пространственно-временные отношения в тахионных мирах» // Философия науки, 1995, № 1(1), с. 58–64. (07.01.2013)
10. Корухов В.В., Теоретические и методологические аспекты кинематики тахионов. \\«Гуманитарные науки в Сибири» № 1, 1994, с. 25 – 31
11. Малыкин Г.Б, Савчук В.С., Романец (Щербак) Е.А. «Лев Яковлевич Штрум и гипотеза существования тахионов», УФН 182 (11) 1217 (2012)
12. Путенихин П.В., Не-белловские квантовые запутанные состояния, 2013, URL:
http://samlib.ru/editors/p/putenihin_p_w/non-bell.shtml (дата обращения 12.08.2014)
13. Путенихин П.В., Как распутать квантовую запутанность, 2011, URL:
http://samlib.ru/editors/p/putenihin_p_w/entang.shtml (дата обращения 12.08.2014)
14. Путенихин П.В., Сверхсветовая связь: тахион и причинность, 2013, URL:
http://samlib.ru/editors/p/putenihin_p_w/causal.shtml (дата обращения 12.08.2014)
15. Терлецкий Я. П. Парадоксы теории относительности. — М.: Наука, 1966.
16. Фейнберг Дж., О возможности существования частиц, движущихся быстрее света (Перевод Волкова Е.И.). В книге «Эйнштейновский сборник. 1973», М., Наука, 1974, стр. 134-177.
17. Чонка П.Л., Причинность и сверхсветовые частицы (Перевод Волкова Е.И.). В книге «Эйнштейновский сборник. 1973», М., Наука, 1974, стр. 178-189.
28.03.2015
Адрес полного текста статьи в интернете URL:
http://samlib.ru/p/putenihin_p_w/sr65t.shtml
Иллюстрации и уравнения к статье (зеркала)
http://samlib.ru/p/putenihin_p_w/
https://cloud.mail.ru/public/8WpP/qeaUMAiGz
https://cloud.mail.ru/public/Hq7e/jZ9YZGJW9
https://yadi.sk/d/EZg36rrKmJDwk
http://fileload.info/users/putenikhin/