Передача сигналов быстрее скорости света - это мечта ученых, но это невозможно согласно известным физическим законам. И лучше нам привыкнуть к этому.
Мы все знаем это киношное клише.
Двое людей, находящихся на расстоянии световых лет друг от друга, мгновенно общаются через запутанные черные дыры. Однако на практике это немного сложнее. Такое общение может происходить только перед самой их смертью, и они уже не смогут поделиться своим разговором с кем-то еще.
По крайней мере, это следует из предположения ER=EPR, согласно которому запутанные частицы, частицы, разделяющие квантовое состояние, соединены мостом Эйнштейна-Розена или червоточиной.
Данное предположение исходит из теории, что две запутанные черные дыры образуют червоточину между ними. Это означает, что если две черные дыры, A и B, находятся на расстоянии световых лет друг от друга, и Алиса падает в дыру A, а Боб падает в B, то теоретически Алиса и Боб могут встретиться, падая к сингулярности.
Эта встреча позволила бы им обменяться информацией, что является сверхсветовой связью, но, поскольку оба они находятся за горизонтом событий, то никто из них не сможет никак передать эту информацию внешнему миру.
Сверхсветовая связь является основой научной фантастики. В "Звездном пути" есть связь через "подпространство". Урсула Ле Гуин придумала термин "ансибл", который Орсон Скотт Кард использовал в своих романах Enderverse. Несколько писателей использовали термин "гиперволна", включая Азимова и Нивена. В Mass Effect и Аватаре используют некоторую форму квантовой запутанности. Звездные врата и Хайнлайн предложили некоторую форму телепатии на больших расстояниях.
Технически, в фильме "Назад в будущее" реализуется сверхсветовая связь, отправляя сообщения людям, возвращаясь во времени (записки в сейфах, например). Коммуникация быстрее света любого рода эквивалентна отправке информации обратно во времени.
Общение через червоточину не кажется сверхсветовой связью, потому что сообщение не движется быстрее света. Оно просто проходит по более короткому пути, чем тот, который мы обычно считаем расстоянием между двумя точками. Однако для того чтобы такая связь стала осуществимой, червоточина должна позволять путям (нулевым геодезическим линиям) входить с одной стороны и выходить с другой. Такие червоточины требуют экзотической, отрицательной массы, чтобы оставаться открытыми достаточно долго для прохождения информации через них.
Самый физически обоснованный способ сверхсветовой связи заключается в использовании небольших пузырьков искривления Алькюбьерра. Искривление Алькюбьерра славится своим аппетитом к энергии и требует отрицательной энергии, существование которой пока вообще не подтверждено.
Позднейшие исследования: одна статья Эрика Лентца и другая Алексея Бобрика и Джанни Мартире и еще одна от Фелла и Гейзенберга, кажется, устраняют проблему с отрицательной энергией. Все они были опубликованы в одном журнале в 2021 году. Позже было показано, что положительная энергия была иллюзией, поскольку она не была положительной в каждой системе координат, а только в тех, которые движутся вместе с двигателем Алькюбьерра. Это означает, что для работы этих искривлений все равно требуется отрицательная энергия, но в локальных системах координат эта энергия выглядит положительной.
Эти условия могут нарушаться на квантовых масштабах, но никогда на макроскопических, что означает, что для того чтобы двигателем Алькюбьерра стал жизнеспособным механизмом сверхсветовой связи, мы должны найти что-то с отрицательной энергией или массой.
Исходя из этого, можно утверждать, что любой механизм сверхсветовой связи, так же как и любой способ отправки информации обратно во времени, нарушает условия положительности энергии, и что связь быстрее света, по существу, такая же, как отправка записок в прошлое.
Кажется, что Вселенная не хочет, чтобы мы перемещались быстрее света, так же как и возвращались во времени, и эти возможности останутся в области научной фантастики. Как запретный плод, получение информации быстрее света требует, чтобы мы оставались с ними навсегда за горизонтом событий, как в предположении ER=EPR.
Наша лучшая надежда на путешествия к звездам и общение с ними заключается в использовании света, как для толчка кораблей, так и для передачи информации.
Это заставляет задуматься о том, что проблема, возможно, не во Вселенной и ее законах, а в нас. Мы живем на слишком коротких временных масштабах для межзвездных путешествий и общения. Если бы мы жили гораздо дольше, и наши умы работали на гораздо более медленном темпе или если бы мы могли контролировать это с помощью, например, некоторой формы анабиоза, то годы могли бы казаться днями или неделями.
Научная фантастика полна таких предложений. Артур Кларк, например, исследовал этот вид путешествий в серии "Рама", а Энди Вейр сделал превосходный, хотя и чрезвычайно спекулятивный, прыжок в физические и энергетические требования для этого в своем романе "Проект Хейл Мэри". Оба признали, что такое долгое путешествие потребует спячки. Альтернативой является некий корабль поколений, который больше похож на движущуюся космическую колонию, где люди проводят свою жизнь, перемещаясь от одной звезды к другой.
Ставьте палец вверх и подписывайтесь на канал, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!