Как возникает петля времени в СТО
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» [4, 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» [2, с.112].
Однако, это ошибочное утверждение. Главный вывод специальной теории относительности - преобразования Лоренца - 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. Это движение в прошлое – исключительная особенность именно специальной теории относительности, а не мира сверхсветовых сигналов, 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.
Чтобы ещё нагляднее продемонстрировать абсурдность этой ситуации с путешествием в прошлое, рассмотрим её на примере «парадокса взрывателя», являющемся менее криминальным вариантом «парадокса дедушки». На рисунке в заставке к статье показаны две ИСО А и B (далее кратко - А и В).
В условное время ровно 00 часов по часам обеих систем В начинает удаляться от А со скоростью 0,87с. Такая скорость, как и выше, взята для простоты расчетов, поскольку при такой скорости движения часы в удаляющейся ИСО замедляются ровно в два раза по отношению к неподвижным часам. Считаем также, что движение систем было без ускорений.
Пусть ровно через 2 часа после начала движения в системе отсчета A по таймеру T срабатывает реле K, которое контактами U включает передатчик P, который посылается сверхсветовой (мгновенный) сигнал s на удаляющуюся платформу B. Характер сигнала не важен: это может быть любой сверхсветовой носитель информации - тахион, квантино, информион, почтовый голубь или ямская гоньба (историческая почтовая служба в России). В соответствии с СТО часы на платформе B с точки зрения отправителя A за время движения отстали и показывают только 1 час, поскольку и А и B двигалась 2 часа, а на В часы шли в два раза медленнее. Полученный на платформе B сигнал s с помощью реле M запускает ретранслятор R, который посылает в сторону A ответный сигнал q.
Как мы определили, с точки зрения теории относительности В получил сообщение в 1 час по своим часам, следовательно, он находился в пути ровно 1 час. Здесь появляется первый «подводный камень» сверхсветового движения. Ровно 1 час – это показания часов В с точки зрения A в момент получения на платформе В сигнала s. Эти показания мы вычислили по правилам теории относительности, в которой сверхсветового движения, вообще-то, нет. То есть, время 1 час в B мы получили по указанию, требованию, предсказанию СТО. В свою очередь, с точки зрения B по часам A прошло также ровно в 2 раза меньше времени. Действительно, по требованию СТО мы принимаем: поскольку B как бы получил сигнал в 1 час, то на A, по его мнению, прошло 30 минут. И вновь принимаем во внимание приведённое выше замечание о сверхсветовых сигналах, которых в СТО нет. Итак, А получит ответный сигнал q, по мнению B и требованиям СТО, именно в 30 минут от начала разлёта.
Далее по полученному на платформе A сигналу q взрывается заряд Z, который уничтожает таймер T, реле K с контактами U и передатчик P, распыляет их до атомарного состояния. Произошло это, как показано, в 00:30 минут по часам платформы A, как это считает В. Но тогда, следовательно, получается, что в 2 часа на платформе A не может сработать таймер T, не может сработать реле K и включить своими контактами U передатчик P. Следовательно, не может быть отправлен сигнал s, поэтому не будет включено реле M на платформе B и не будет запущен ретранслятор R, который не сможет отправить обратный сигнал q на платформу A, при отсутствии которого не сработает взрывное устройство Z и не уничтожит передатчик P.
Это абсурд. Сигнал на уничтожение получен с B, поскольку об этом была дана команда с A в 2 часа таймером T и остальными элементами схемы. Но таймер T на A был уничтожен ещё в 00:30 минут, за полтора часа до его предполагаемого срабатывания. А если таймер не сработал, то на В не мог быть отправлен сигнал-команда на его уничтожение. Следовательно, таймер T не мог быть уничтожен! А раз он не был уничтожен, то он был уничтожен?!! Замкнутый порочный круг, парадокс причинно-следственной связи, который никак не может быть урегулирован, сглажен выбором системы координат для изменения временного порядка обмена сверхсветовыми сигналами:
«Зависимость временного порядка событий от выбора системы координат порождает различные акаузальные эффекты: возможность будущему влиять на прошлое, циклические петли последовательностей событий и т. д.» [1].
Это верно лишь частично: акаузальность присутствует независимо от системы отсчета. Рассмотренная схема мысленного эксперимента специально сконфигурирована таким образом, чтобы эти акаузальные эффекты присутствовали во всех без исключения системах координат, что делает недействующим принцип реинтерпретации (переключения), поскольку всегда будет наблюдаться парадокс. Принцип реинтерпретации не решает проблему включения сверхсвета в СТО; напротив, он фактически отвергает причинность своими фокусами с перестановкой местами причин и следствий. Биланюк и Сударшан этот принцип формулируют следующим образом:
«Частицы «с отрицательной энергией», сперва поглощенные и затем испущенные, есть не что иное, как частицы с положительной энергией, испущенные и поглощенные в обратном порядке» [2].
Подобные терминологические фокусы с причинностью можно назвать «толерантным, политкорректным» определением беспричинности. Действительно, давайте попробуем решить рассмотренную проблему замкнутой петли времени с помощью принципа реинтерпретации. В этой попытке мы сразу же наталкиваемся на новый абсурд. Согласно принципу мы можем рассматривать излучение тахиона s с положительной энергией как поглощение s-антитахиона с отрицательной энергией.
Поскольку нам нужно разорвать абсурдную цепочку обратных во времени последовательностей, то мы должны сделать это, в том числе, и в передатчике P. В этом случае передатчик, согласно реинтерпретации, не может излучить тахион, поскольку он поглощает антитахион. Следовательно, возможна только обратная последовательность, которая предусматривает спонтанное срабатывание контактов U реле K. Спонтанное – это синоним «беспричинного».
Если мы и можем допустить, что контакты как бы сами собой замкнулись, то спонтанное, самопроизвольно, ничем не вызванное появление напряжения на катушке реле K допустить просто невозможно. Это тем более невозможно, ведь передатчик P был уничтожен перед получением антитахиона.
Может быть принцип реинтерпретации что-то прояснит в точке излучения q-антитахиона взрывным устройством? Звучит, в общем-то, приемлемо: взрывается устройство (спонтанно!) излучает антитахион. Лёгкое насилие над здравым смыслом и мы получаем «причинно-следственную» последовательность. Устройство, которое не предназначено для излучения антитахионов - приёмник во взрывном устройстве - посылает его устройству, которое не предназначено для их приёма, а, наоборот, предназначено как раз для излучения (тахионов). Более того, оно ещё умудряется управлять контактами реле M, причём в результате замыкания контактов реле в катушке этого реле появляется напряжение.
Как видим, принцип реинтерпретации не даёт разумного размыкания созданной нами петли времени. Получается, что сверхсветовой сигнал не мог двигаться обратно во времени, а всякие «принципы реинтерпретации» - это досужий вымысел релятивистских «реформаторов», стремящихся расширить её формализм за рамки области её применимости. Этот принцип по самой своей сути является ошибочным, парадоксальным. То, что в отдельных случаях он как-то позволяет прояснить ситуацию с петлями времени, означает только одно. В этих случаях причинно-следственные отношения не являются жёсткими, отчётливыми. В них парадокс есть, просто он завуалирован, невидим.
С учётом сказанного следует сделать заключение: сверхсветовые коммуникации (перенос вещества, передача информации) несовместимы с теорией относительности, поскольку приводят к абсурду. Специальная теория относительности справедлива только в рамках своих постулатов. Само формальное, в математической форме, представление о движении сверхсветовых сигналов в прошлое является исключительным и неотъемлемым свойством теории относительности, когда в её математический аппарат привносится сверхсветовое движение. «Путешествие в прошлое» - это специфическое свойство именно теории относительности, только её математика, искаженная сверхсветовым движением, даёт такое предсказание.
Казалось бы, теория относительности может спокойно обойтись без сверхсвета и обоснованно запрещать всякие отклонения от её базовых постулатов, очерчивающих область её применимости. Признание постулатов истинными делает саму СТО в математическом смысле безусловно истинной и не опровержимой никакими «мысленными» экспериментами. Любой такой эксперимент либо явно, либо, зачастую весьма искусно завуалированно, «приостанавливает» действие принципа постоянства скорости света. На словах демонстрируется приверженность постулатам СТО, но на деле он неявно отвергается.
Но здесь можно сделать оговорку. Известно, что реальных физических процессов, связанных со сверхсветовым перемещением в пространстве в настоящий момент не зарегистрировано. Поэтому обычно они рассматриваются как гипотетические, мысленные конструкции. Как говорится, нет сверхсветового носителя - нет проблем. Ведь отсутствие таких реальных сверхсветовых носителей, которые могли бы привести теорию к абсурду, по факту не делает теорию абсурдной. Как писал Мандельштам:
«...опровергнуть [теорию относительности] можно только в том случае, если в природе найдутся процессы сигнального характера, более скорые, чем свет» [3].
Таких процессов в природе пока не найдено. Однако, известно явление сверхсветового переноса так называемой «квантовой информации». Особенность этой информации состоит в том, что она не является классической, она не переносит классической информации и не позволяет зарегистрировать сам факт своего переноса. Лишь косвенные измерения показывают сверхсильную мгновенную корреляцию между удалёнными объектами, нелокальную связь между ними. Поскольку нет переноса классической информации, считается, что нет и противоречия между квантовой механикой, нелокальностью и теорией относительности.
Но это заблуждение. Нелокальность, сверхсветовая «квантовая информация» позволяют в реальном физическом эксперименте продемонстрировать, по крайней мере, что часы в движущихся относительно друг друга ИСО идут синхронно!
Литература
1.Барашенков В.С., «Тахионы. Частицы, движущиеся со скоростями больше скорости света», УФН, 114 (1) 133 (1974)
2.Биланюк О., Сударшан Е., Частицы за световым барьером (Перевод Урнова А.М.). В книге «Эйнштейновский сборник. 1973», М., Наука, 1974, стр. 112-133.
3.Малыкин Г.Б, Савчук В.С., Романец (Щербак) Е.А. «Лев Яковлевич Штрум и гипотеза существования тахионов», УФН 182 (11) 1217 (2012)
4.Фейнберг Дж., О возможности существования частиц, движущихся быстрее света (Перевод Волкова Е.И.). В книге «Эйнштейновский сборник. 1973», М., Наука, 1974, стр. 134-177.
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/