タイムマシンの作成が可能です。 時間の実験。 理論部

先日、「 時間と旅行の旅」という記事を読んだ後、時間旅行に関する質問に対する実用的な答えを提供する実験的研究のアイデアに興奮しました。 しかし、実験に移る前に、過去と未来の間の時間を克服する可能性の理論的正当性を開発する必要があります。 実際に最後の日にやったこと。 この研究は、アインシュタインの相対性理論と相対論的効果の理論に基づいているが、量子力学と超弦理論にも影響を与えている。 提起された質問に対して肯定的な答えを得ることができ、隠された次元を詳細に検討し、同時に波動粒子双対性の性質など、いくつかの現象の説明を得ることができたと思います。 また、現在と未来の間で情報を転送する実用的な方法も検討してください。 これらの問題についても懸念がある場合は、catへようこそ。

通常、私は理論物理学を行いません。実際、ソフトウェア、ハードウェアを実行し、ユーザーからの同じ質問に答えることで、かなり単調な生活を送っています。 したがって、不正確な点や誤りがある場合は、コメントで建設的な議論をお願いします。 しかし、私はこのトピックを乗り越えることができませんでした。 時々私の頭に新しいアイデアが現れ、最終的には単一の理論になりました。 どういうわけか、誰も私を期待していない過去や未来に自分自身を駆り立てることはありません。 しかし、将来的には可能になると思います。 私は、過去と未来の間で情報を伝送するための情報チャネルの作成に関連する応用問題を解決することにもっと興味があります。 過去と未来を変える可能性についての質問。

過去の旅行は、そのような旅行の可能性を大きく制限する多くの困難に関連しています。 科学技術の開発のこの段階では、そのようなアイデアの実施に着手するのは時期尚早だと思います。 しかし、過去を変えることができるかどうかを理解する前に、現在と未来を変えることができるかどうかを決める必要があります。 結局のところ、過去の変化の本質は、特定の時点に関連する後続のイベントの変化に帰着します。 現在の瞬間を特定のポイントとしてとると、過去に移動する必要がなくなり、そのような移動に関連する多くの困難がなくなります。 将来起こるはずの一連のイベントを見つけ出し、将来の代替開発を得るためにこのチェーンを壊そうとするだけです。 実際、イベントの完全なチェーンを知る必要さえありません。 将来の特定のイベント（研究の対象となる）が実現するかどうかを確実に知る必要があります。 それが実現した場合、イベントのチェーンがこのイベントを実現したことを意味します。 その後、実験の過程に影響を与え、このイベントが実現しないことを確認する機会があります。 これを行うことができますか？質問はまだ明確ではありません。 そして、ポイントは私たちがこれを行うことができるかどうかではなく（実験的なセットアップはこれを可能にするべきです）、現実の代替開発が可能かどうかです。

まず、疑問が生じます-まだ何が起こっていないのかを確実に見つけるにはどうすればよいのでしょうか？ 結局のところ、未来に関するすべての知識は常に予測のみに帰着し、予測はそのような実験には適していません。 実験中に得られたデータは、すでに起こった出来事として将来起こるべきことを反論の余地なく証明するはずです。 しかし実際には、このような信頼できるデータを取得する方法があります。 アインシュタインの相対性理論と量子力学の理論を慎重に検討する必要がある場合、過去と未来を1つのタイムラインでつなぎ、必要な情報を私たちに送信できる粒子を見つけることができます。 光子はそのような粒子として機能します。

実験の本質は、1980年に物理学者のJohn Wheelerによって提案された、2つのスロットを備えた有名な実験に限定されています。 そのような実験を実装するための多くのオプションがあり、そのうちの1つはHabréで与えられました 。 例として、ScullyとDrulによって提案された、遅延選択の実験を考えます。


ビームスプリッターは、半透明ミラーであるレーザーの光子源の経路に配置されます。 通常、このようなミラーは、入射する光の半分を反射し、残りの半分は通過します。 しかし、量子の不確実性の状態にある光子は、ビームスプリッターに落ちると、両方の方向が同時に選択されます。

ビームスプリッターを通過した後、光子はダウンコンバーターに入ります。 ダウンコンバーターは、入力で1つの光子を受け取り、出力で2つの光子を生成するデバイスであり、それぞれがソースからのエネルギーの半分（「ダウンコンバージョン」）を持ちます。 2つの光子の1つ（いわゆる信号光子）は、元の経路に沿って向けられます。 ダウンコンバーターによって生成される別の光子（単一光子と呼ばれる）は、まったく異なる方向に送信されます。

側面にある完全反射ミラーを使用して、2つのビームが再び組み立てられ、検出器スクリーンに送られます。 マックスウェルの説明のように、波の形の光を考慮すると、干渉パターンが画面に表示されます。

実験では、どのダウンコンバーターが単一の光子パートナーを放出したかを観察することにより、信号光子が選択したスクリーンへの経路を決定することができます。 シグナルフォトンのパスの選択に関する情報を取得することが可能であるため（シグナルフォトンと相互作用しないため、シグナルフォトンは完全に間接的ですが）、単一のフォトンを観察することで干渉パターンの発生を防ぐことができます。

だから。 そして、ここでは2つのスリットで実験します

事実、ダウンコンバーターから放出されたアイドルフォトンは、シグナルフォトンパートナーよりもはるかに長い距離を移動できるということです。 しかし、アイドルフォトンがどこまで進んでも、画面上の画像はアイドルフォトンが固定されているかどうかに常に一致します。

アイドルフォトンから観察者までの距離が、シグナルフォトンからスクリーンまでの距離よりも何倍も長いと仮定します。 画面上の画像は、単一のパートナーフォトンを観察するかどうかを事前に表示することがわかります。 アイドルフォトンの観測に関する決定がランダムイベントジェネレーターによって行われた場合でも。

単一の光子が移動できる距離は、画面に表示される結果に影響しません。 このような光子をトラップに押し込み、たとえば、リングの周りで繰り返し回転させる場合、この実験を任意の時間延長することができます。 実験の期間に関係なく、将来何が起こるべきかという事実を確実に確立します。 たとえば、空の光子を「キャッチ」するかどうかの決定がコインの反転に依存する場合、すでに実験の開始時に「コインがどのように落ちるか」がわかります。 画面に画像が表示されると、コインがトスされる前であっても、それは既成事実になります。

因果関係を変えると思われる興味深い機能があります。 私たちは尋ねることがあります-どのように結果（過去に起こった）が原因（将来起こるべきです）を形成できますか？ そして、原因がまだ来ていない場合、どのように結果を観察できますか？ これを理解するために、アインシュタインの特別な相対性理論を掘り下げて、実際に起こっていることを処理しようとします。 しかし、この場合、量子の不確実性を相対性理論と混同しないように、光子を粒子として考慮する必要があります。

なぜ光子なのか

これは、まさにこの実験に最適な粒子です。 もちろん、電子や原子などの他の粒子も量子の不確実性を持っています。 しかし、宇宙空間で最大の運動速度を持つのは光子であり、時間の概念自体が存在しないため、自由に時間の次元を超えて、過去と未来をつなぐことができます。

時間の写真

時間を表すためには、時空間を時間的に引き延ばされた連続ブロックとして考える必要があります。 ブロックを形成するスライスは、オブザーバーの現在の瞬間です。 各スライスは、その視点からのある時点での空間を表します。 この瞬間には、宇宙のすべてのポイントと、同時に起こっているとオブザーバーに提示される宇宙のすべてのイベントが含まれます。 現在のこれらのセクションを組み合わせ、観察者がこれらの時間層を経験する順序で次々に配置して、時空の領域を取得します。


しかし、動きの速度に応じて、現在のセクションは異なる角度で時空を分割します。 他のオブジェクトに対する移動速度が大きいほど、切断角度が大きくなります。 これは、移動するオブジェクトの現在の時刻が、それが移動する他のオブジェクトの現在の時刻と一致しないことを意味します。


動きの方向では、オブジェクトの現在の時間のスライスは、動きのないオブジェクトに対して未来にシフトされます。 反対方向の移動では、オブジェクトの現在の時間のスライスは、静止オブジェクトに対して過去にシフトされます。 これは、動いている物体の会合で飛ぶ光が、反対側から動いている物体に追いつく光よりも早く到達するためです。 空間内の最大移動速度は、現在の瞬間の最大変位角を提供します。 光の速度については、この角度は45°です。

時間膨張

すでに書いたように、光の粒子（光子） には時間の概念はありません 。 この現象の原因を考えてみましょう。 アインシュタインの特殊相対性理論によれば、物体の速度が上がると、時間が遅くなります。 これは、移動するオブジェクトの速度が上がると、光が単位時間あたりに増加する距離をカバーする必要があるという事実によるものです。 たとえば、車が動いている場合、ヘッドライトは、車が駐車されている場合よりも単位時間あたりの移動距離が長い必要があります。 しかし、光の速度は限界であり、増加することはできません。 そのため、光の速度を車の速度に合わせても、光の速度は上がりませんが、次の式に従って、時間が遅くなります。

ここで、 rは時間の長さ、vはオブジェクトの相対速度です。
明確にするために、別の例を検討してください。 2つのミラーを取り、それらを上下に向かい合わせて配置します。 これらの2つのミラー間で光線が何度も反射すると仮定します。 光線の動きは、各反射で垂直軸に沿って発生し、メトロノームとして時間を測定します。 では、水平軸に沿ってミラーを動かしてみましょう。 動きの速度が上がると、光の軌跡が斜めに傾き、ジグザグの動きを表します。



水平速度が大きくなるほど、ビームの軌道はより大きくなります。 光の速度に達すると、考慮された動きの軌道は、まるでバネを伸ばしたかのように1行に直線化されます。 つまり、光は2つのミラー間で反射されなくなり、水平軸に平行に移動します。 したがって、「メトロノーム」は時間の経過の測定を停止します。

したがって、光の時間の測定はありません。 光子には過去も未来もありません。 彼にとって、それが存在するのは現在の瞬間だけです。

スペース圧縮

次に、光子が存在する光の速度で宇宙で何が起こっているのかを把握してみましょう。

たとえば、1メートルの長さの物体を光速程度まで加速します。 オブジェクトの速度が増加すると、次の式に従って、移動するオブジェクトの長さが相対論的に減少することが観察されます。

ここで、 lは長さ、vはオブジェクトの相対速度です。

「私たちは観察します」という言葉で、私は側から静止した観察者を意味します。 動いているオブジェクトの視点からは、オブザーバーはオブジェクト自体に対して反対方向に同じ速度で移動するため、静止したオブザーバーも長さが短くなります。 オブジェクトの長さは測定可能な量であり、スペースはこの量を測定するための基準点であることに注意してください。 また、オブジェクトの長さは1メートルの固定値であり、測定対象のスペースに対して変化することはありません。 これは、観測された相対論的な長さの収縮が空間が減少していることを示していることを意味します。

オブジェクトが光の速度まで徐々に加速するとどうなりますか？ 実際、光の速度まで加速することはできません。 この速度にできるだけ近づけることはできますが、光の速度を達成することはできません。 したがって、観察者の視点からは、移動するオブジェクトの長さは、可能な限り最小の長さに達するまで無限に短くなります。 そして、移動するオブジェクトの観点からは、空間内の比較的動きのないオブジェクトはすべて、可能な限り最小の長さに縮小されるまで無限に圧縮されます。 アインシュタインの特殊相対性理論によれば、興味深い特徴が1つあります。物体自体の速度に関係なく、光の速度は常に制限値として変化しません。 そのため、光の粒子については、空間全体がフォトン自体のサイズに圧縮されます。 さらに、すべてのオブジェクトは、空間内を移動するか、静止したままであるかに関係なく圧縮されます。

ここで、相対論的な長さの短縮の式により、光の速度ですべての空間がゼロサイズに圧縮されることが明らかになります。 スペースは、フォトン自体のサイズによって圧縮されると書きました。 私は両方の結論が正しいと信じています。 標準モデルの観点から見ると、光子はゲージボソンであり、自然の基本的な相互作用のキャリアとして機能するゲージボソンであり、どのゲージ不変性が必要かを説明します。 今日、すべての統一理論であると主張しているM理論の観点から、光子は自由端を持つ1次元ストリングの振動であると考えられています。 私は正直、スーパーストリングの理論の支持者がどのような計算によってそのような結論に至ったのか知りません。 しかし、計算によって同じ結果が得られるという事実は、正しい方向を見ていることを示唆しています。 スーパーストリングの理論の計算は、数十年にわたってクロスチェックされてきました。

だから。 私たちは何に来ましたか：

1. 観察者の視点からは、光子の空間全体が、運動軌跡の各点での光子自体のサイズに最小化されます。
2. 光子の観点から、空間内の運動の軌跡は、光子の空間内の各点での光子自体の寸法に最小化されます。

学んだすべてのことから結論がどうなるかを考えてみましょう。

1. 光子の現在の時間の線は45度の角度で時間の線と交差します。その結果、光子の時間の測定は非局所的な空間測定になります。 つまり、光子の空間を移動できれば、過去から未来へ、または未来から過去へと移動しますが、このストーリーは空間のさまざまなポイントで構成されます。
2. 観測者の空間と光子の空間は直接相互作用せず、光子の動きによって接続されます。 移動がない場合、現在の時間のラインに角度の違いはなく、両方のスペースが1つにマージされます。
3. 光子は1次元の空間次元に存在し、その結果、光子の動きは観測者の時空間次元でのみ観測されます。
4. フォトンの1次元空間には動きがありません。その結果、フォトンは開始点から終了点まで、フォトンの初期座標と最終座標を与える空間との交点でその空間を埋めます。 この定義によれば、その空間では、光子は細長い文字列のように見えます。
5. フォトン空間の各ポイントには、フォトン自体の時間と空間での投影が含まれます。 これは、この文字列のすべてのポイントに光子が存在し、時間と空間での光子の異なる投影を表すことを意味します。
6. フォトンの空間の各ポイントで、私たちの空間でのその動きの全軌跡が圧縮されます。
7. 観測者の空間の各ポイント（光子が滞在できる場所）で、光子自体の完全な履歴と軌跡が圧縮されます。 この結論は、1番目と5番目のポイントから得られます。

光子空間

光子空間とは何かを理解してみましょう。 光子空間が何であるか想像するのは難しいです。 心はおなじみにしがみつき、私たちの世界との類推を試みます。 そして、これは誤った結論につながります。 別の次元を想像するには、通常のアイデアを捨てて、異なる考え方を始める必要があります。

だから。 虫眼鏡を想像して、私たちの空間の全体像に焦点を合わせてください。 長いテープを取り、拡大鏡の焦点をこのテープに置いたとします。 これは、フォトン空間の1つのポイントです。 虫眼鏡をテープと少し平行に動かします。 フォーカスポイントもテープに沿って移動します。 これは、光子の空間における別のポイントです。 しかし、これらの2つの点はどう違うのでしょうか？ 各ポイントにはスペース全体のパノラマがありますが、投影はスペースの別のポイントから行われます。 さらに、拡大鏡を動かしている間、時間が経ちました。 フォトン空間は、移動中の車から撮影されたフィルムにやや似ていることがわかります。 しかし、いくつかの違いがあります。 フォトンのスペースには長さのみがあり、幅はありません。したがって、フォトンの最初の軌道から最終的な軌道まで、スペースの1つの次元のみがそこに記録されます。 私たちの空間の投影は各点で記録されるので、それらのそれぞれに観測者がいます！ はい、はい、各ポイントで、同時イベントはフォトン自体の観点から記録されるためです。 そして、光子の最初と最後の軌跡は同じタイムラインにあるので、これらは空間の異なる点でそれに影響を与える光子の同時イベントです。 これが、フィルムストリップとの類似点との主な違いです。 フォトン空間の各ポイントで、異なる視点から同じ画像が取得され、異なる時点を反映します。

光子が移動するとどうなりますか？ 波は、空間と交差するときに、光子空間のチェーン全体を通過します。 障害物と衝突してエネルギーを伝達すると、波は減衰します。 おそらく、光子空間と私たちの空間の交差点は、粒子のスピンとも呼ばれる素粒子の角運動量を作り出します。

今、私たちの世界で光子がどのように見えるかを見てみましょう。 観察者の視点からは、光子空間は光子自体の寸法に折り畳まれます。 実際、これは最も複雑な空間であり、光子そのものであり、漠然とストリングを連想させます。 空間と時間の異なる点からそれ自体の対称投影から構築された文字列。 したがって、フォトンにはそれ自体に関するすべての情報が含まれます。 私たちの空間のどの時点でも、彼は光子自体に関するすべての方法、および過去と未来のすべての出来事を「知っています」。 光子は確かにその未来を予測できると信じています。あなたは正しい実験をするだけです。

結論

1.多くの質問が残っており、実験を行わずに答えを得るのは困難です。 2つのスロットを使用したこのような実験が何度も行われ、さまざまな変更が加えられたにもかかわらず、インターネット上でこれに関する情報を見つけることは非常に困難です。 何かを見つけることができたとしても、何が起こっているのか、実験結果の分析の意味のある説明はどこにもありません。 ほとんどの説明には結論が含まれておらず、「逆説があり、誰も説明できない」または「何かを理解しているように思える場合、何も理解していない」という事実に要約されます。それは有望な研究分野です。

2.将来から現在までどのような情報を送信できますか？ 明らかに、アイドルフォトンを観測する場合と観測しない場合に、2つの可能な値を伝えることができます。 したがって、現時点では、2つのバンドからの波の干渉または粒子の蓄積が観測されます。 2つの可能な意味があるため、情報のバイナリコーディングを使用して、将来の情報を送信できます。 これを行うには、多数の量子メモリセルを使用して、このプロセスを適切に自動化する必要があります。 この場合、今後私たちを待っているすべてのテキスト、写真、音声、ビデオを受け取ることができます。 また、ソフトウェア製品の分野で高度な開発を受けることも可能です。テレポートの作成方法について事前に指示を送信すれば、人をテレポートすることさえ可能です。

3.受け取った情報の信頼性は、光子自体にのみ適用されることに気付くかもしれません。 明らかに間違った情報が未来から送られる可能性があり、私たちを惑わせます。 たとえば、コインを投げて尾が落ちたが、ワシが落ちたという情報を送信した場合、私たちは自分自身を誤解させます。 送信された情報と受信された情報が互いに矛盾しないことのみを確実にアサートできます。 しかし、私たちが自分自身を誤解させることに決めた場合、私たちは時間が経つにつれて、私たちがこれを行うことにした理由を見つけることができると思います。
また、情報が受信された時刻から正確に判断することはできません。 たとえば、10年後に何が起こるかを知りたい場合、それよりも早く回答を送信したという保証はありません。 つまり データを送信する時間を改ざんすることができます。 公開鍵と秘密鍵を使用した暗号化は、この問題の解決に役立つと思います。 これを行うには、データを暗号化および復号化し、毎日生成される公開鍵と秘密鍵のペアを保存する独立したサーバーが必要です。 サーバーは、リクエストに応じて、データを暗号化および復号化できます。 しかし、キーにアクセスできるようになるまで、データの送受信時間を改ざんすることはできません。

4.実験の結果を理論の観点からのみ考慮することは、完全に正しいとは限りません。 少なくとも、サービスステーションには将来の強力な事前決定があるという事実のため。 すべてが運命によって事前に決定されていると考えるのは楽しいことではありません。私たちは一人一人に選択肢があると信じたいです。 そして、選択がある場合、現実の代替分岐が存在する必要があります。 しかし、画面に表示されているものとは反対に、異なる行動をとるとどうなりますか？ 新しいループが発生しますが、ここでも異なる方法で行動することにします。これにより、反対の解決策を備えた無限の数の新しいループが出現します。しかし、ループの数が無限にある場合、最初は画面に干渉と2つの帯域が混在しているはずです。したがって、最初は反対の選択をすることができませんでしたが、これは逆説につながります...代替の現実がある場合、2つの選択肢のうち1つだけが画面に表示されると思いますそのような選択かどうか。別の選択を行う場合は、新しいブランチを作成します。最初に、2つの選択肢のうちの別のオプションが画面に表示されます。別の選択をする可能性は、代替現実の存在を意味します。

5。実験セットアップがオンになるとすぐに、将来が事前に決定される可能性があります。インストール自体が未来を決定するような逆説があります。誰もが選択の自由を持っているので、この予定のリングを破ることができますか？または、「選択の自由」はcな予定のアルゴリズムの対象となり、何かを変更しようとするすべての試みは、最終的にこの予定につながるイベントのチェーンを形成しますか？たとえば、当選した宝くじ番号がわかっている場合、このチケットを見つけて勝つチャンスがあります。しかし、勝者の名前も知っていれば、何も変更できなくなります。他の誰かが宝くじに当たったかもしれませんが、勝者の名前を決定し、この宝くじに当選した予測者につながる一連のイベントを作成しました。実験実験を行わずにこれらの質問に答えることは困難です。しかし、これが行われる場合、予定を回避する唯一の方法は、この設定を使用せず、将来を見ないためにお互いを見ることです。

これらの結論を書き留めて、映画「The Hour of Reckoning」の出来事を思い出します。映画の詳細が計算と結論と正確に一致することは驚くべきことです。結局のところ、私たちはそのような結果を得ようとはせず、単に何が起きているのかを理解したいと考え、アインシュタインの相対性理論の公式に従いました。それでも、そのようなレベルの偶然の一致がある場合、明らかに私たちの計算は私たちだけではありません。おそらく同様の結論が数十年前にすでになされている...