Tachionowy antytelefon

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Tachionowy antytelefon, znany również jako Paradoks Tolmana – hipotetyczne urządzenie, które można wykorzystać, aby wysłać sygnał w przeszłość. Albert Einstein w 1907 roku[1] przeprowadził eksperyment myślowy, w którym pokazał, iż sygnały podróżujące z prędkością nadświetlną mogą prowadzić do paradoksów, w których efekt lub konsekwencję wydarzenia można spostrzec przed jego wystąpieniem. Ten sam problem w 1917 roku przedstawił Richard Chase Tolman[2].

Urządzenie mogące "telegrafować w przeszłość" zostało później nazwane "tachionowym antytelefonem" przez m.in. Gregoryego Benforda[3]. Dzisiejsze rozumienie fizyki nie dopuszcza możliwości istnienia sygnałów poruszających się z prędkością nadświetlną[potrzebne źródło].

Podróż jednokierunkowa[edytuj | edytuj kod]

Problem ten został zilustrowany w 1911 roku przez Paula Ehrenfesta przy użyciu diagramu Minkowskiego. Sygnał zostaje wysłany w układzie B1 z prędkością bliskiej nieskończoności w dwa przeciwne kierunki ON i OP. W tym układzie O następuje przed N. Jednak w innym układzie B2 wydarzenie N następuje przed O.[4]

Tolman użył następującej wariacji eksperymentu Einsteina[2]:

Należy przyjąć, że w przestrzeni istnieją dwa punkty A i B, które dzieli pewna odległość. Z punktu A wysyłany jest sygnał z prędkością a w kierunku B. Wszystkie pomiary są wykonywane w układzie inercjalnym, gdzie wszystkie punkty są w spoczynku. Czas dostarczenia sygnału do B można wyliczyć następująco:

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

W opisanej sytuacji wydarzenie w punkcie A jest przyczyną wydarzenia w punkcie B. W układzie inercjalnym poruszającym się z prędkością v czas dostarczenia sygnału można wyliczyć na podstawie transformacji Lorentza:

\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.

Jest możliwe udowodnienie, że jeśli a > c, to niektóre wartości Δt mogą być ujemne. Innymi słowy, efekt wydarzenia w punkcie A następuje przed powstaniem wydarzenia (wysłany sygnał zostaje dostarczony przed jego wysłaniem).

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. Albert Einstein. Über die vom Relativitätsprinzip geforderte Trägheit der Energie. „Annalen der Physik”. 328, s. 371-378, 1907 (niem.). 
  2. 2,0 2,1 R. C. Tolman. Velocities greater than that of light. „The theory of the Relativity of Motion”, s. 54, 1917. University of California Press (ang.). 
  3. Gregory Benford, D. L. Book, W. A. Newcomb. The Tachyonic Antitelephone. „Physical Review D”. 2, s. 263-265, 1970 (ang.). 
  4. Paul Ehrenfest. Zu Herrn v. Ignatowskys Behandlung der Bornschen Starrheitsdefinition II. „Physikalische Zeitschrift”, s. 412-413, 1911 (niem.).