Вопрос связанный с СТО и ОТО

[StatisticMan787]

Приветствую участников форума,сегодня на ум мне пришел такой вот вопрос:
Представим, что мы движемся быстрее света допустим, что это возможно..
Предположим, что мы находимся на неком космическом чудо-корабле, движущемся быстрее света. Тогда мы постепенно догоняли бы свет, испущенный источником во все более и более ранние моменты времени. Сначала мы догнали бы фотоны, испущенные, скажем, вчера, затем - испущенные позавчера, потом - неделю, месяц, год назад и так далее. Если бы источником света было зеркало, отражающее жизнь, то мы сначала увидели бы события вчерашнего дня, затем позавчерашнего и так далее. Мы могли бы увидеть, скажем, старика, который постепенно превращается в человека средних лет, затем в молодого, в юношу, в ребенка... То есть время повернуло бы вспять, мы двигались бы из настоящего в прошлое.
Это действительно так? мы могли бы вернутся в прошлое? И встретить самого себя еще маленьким?
Хотелось бы услышать ваши мнения на этот счет.Заранее всем большое спасибо

[Anton_Peplov]

СТО не запрещает двигаться быстрее света. Она запрещает пересекать световой барьер. С любой стороны. Если частица движется медленнее света, она не может разогнаться до световой и тем более сверхсветовой скорости. Есть (непопулярная) гипотеза о существовании сверхсветовых частиц - тахионов. Они в любой системе отсчета движутся быстрее света и не могут замедлиться до световой и тем более досветовой скорости. Да, в некоторой системе отсчета тахионы достигают приемника раньше, чем вылетают из источника.

Более точно. Пусть инерциальная система отсчета (ИСО) $K^\prime$ движется в $K$ со скоростью $V$. Пусть сигнал равномерно распространяется вдоль оси абсцисс. Обозначим координату источника сигнала в ИСО $K$ как $x$, а в ИСО $K^\prime$ как $x^\prime$, координату приемника сигнала - соответственно $x + \Delta x$ и $x^\prime + \Delta x^\prime$, момент выхода сигнала из источника - $t$ и $t^\prime$, момент достижения приемника - $t + \Delta t$ и $t^\prime + \Delta t^\prime$. Тогда, обозначая лоренц-фактор

$$ \gamma = \dfrac {1}{\sqrt{1 - V^2 / c^2}} $$

имеем

$$ \Delta t^\prime = \gamma (\Delta t - (V/c^2)\Delta x) = \gamma \Delta t(1 - (V v/c^2)) $$

где $v = \Delta x/\Delta t$ - скорость сигнала в ИСО $K$.

Допустим, что $v > c$. Тогда достаточно взять $V < c$ достаточно близким к $c$, чтобы получить, что $\Delta t^\prime < 0$. Другими словами, в системе $K^\prime$ сигнал достиг приемника раньше, чем вышел из источника. Это нарушает принцип причинности: "событие-следствие не может произойти раньше события-причины".

Принцип причинности как таковой в СТО (и, видимо, вообще ни в какой теории) не постулируется и не выводится, но уважается как эмпирический факт.

Кроме того, попытка ввести сверхсветовые частицы тахионы приводит и к другим очень странным следствиям, например, их масса получается мнимой. Вероятнее всего, никаких тахионов нет.

StatisticMan787 в сообщении #1722787 писал(а):

Представим, что мы движемся быстрее света допустим, что это возможно... мы могли бы вернутся в прошлое? И встретить самого себя еще маленьким?

Ну, Вы, видите ли, не тахион, и двигаться быстрее света не можете.

Штирлиц писал(а):

Если мы будет предполагать невозможное, тогда Вы ошиблись адресом. Обратитесь к астрологам, а не ко мне.

[Ende]

Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (Ф)» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»
Причина переноса: вопрос не дискуссионный.

[sergey zhukov]

StatisticMan787
Вот со звуком подобное возможно. Теоретически если двигаться быстрее скорости звука, то можно услышать, скажем, речь человека задом наперед (это если не касаться всяких технических сложностей).

Со светом такое сделать нельзя. Я тут где-то уже писал, что людей смущает невозможность преодоления "светового барьера", ведь скорость света - конечное число. Логически не видно проблем представить себе скорость, скажем 400 000 км/сек. Вот звуковой же барьер легко преодоляется, так что не так со светом?

В определенном смысле скорость света является аналогом бесконечной скорости в нерелятивистской физике. Нельзя преодолеть "световой барьер", поскольку он бесконечно удален. Это то же самое, что пытаться превысить бесконечную скорость. Нам легко понять, что бесконечность нельзя превзойти. Но нам трудно понять, почему нельзя превзойти 300 000, хотя причина тут совершенно та же самая.

Аналогия, конечно, не полная. Если посмотреть на двумерное пространство-время $x-t$, как его обычно изображают со световым конусом с углом раскрытия $90^\circ$, то можно заметить, что оно симметрично относительно замены $x<->t$. Т.е. если мы не можем преодолеть "световой барьер" снизу, то в мире, где $x$ и $t$ поменяны местами, наоборот, с нашей точки зрения не могут опуститься через "световой барьер" сверху. Там могут жить гипотетические тахионы. Для них "световой барьер" так же бесконечно удален. Т.е. в некотором смысле мы и они находимся от "бесконечно удаленной точки" по разные стороны от нее.

Кстати, увидеть что-то задом наперед - это еще не значит вернуться в прошлое. Я вот видеокассету могу задом наперед посмотреть.

[amon]

(Оффтоп)

Anton_Peplov в сообщении #1722790 писал(а):

Принцип причинности как таковой в СТО (и, видимо, вообще ни в какой теории) не постулируется и не выводится, но уважается как эмпирический факт.

Все до этой фразы правильно, но принцип причинности постулируется, и в КТП формулируется математически на языке свойств матрицы рассеяния. Когда-то была гипотеза, что релятивистской инвариантности, унитарности, причинности и некоторых свойств аналитичности матрицы рассеяния достаточно, чтобы построить единую теорию всего, в частности, получить спектр масс элементарных частиц, поскольку эти условия накладывают очень жесткие ограничения на возможный вид зависимости матрицы рассеяния от координатных переменных. Из этого ничего не получилось.

[StatisticMan787]

Anton_Pepelov писал(а):

Ну, Вы, видите ли, не тахион, и двигаться быстрее света не можете.

Справедливо сказано , Напоминает ваши же слова о том что СТО не запрещает двигаться быстрее света, она запрещает пересекать световой барьер
спасибо за ваше мнение

[Anton_Peplov]

amon
Спасибо за уточнение про КТП, увы, с ней я не знаком совсем. Но ведь в СТО принцип причинности не постулируется?

[amon]

Anton_Peplov в сообщении #1722799 писал(а):

Но ведь в СТО принцип причинности не постулируется?

Как сказать. В кинематике, которой обычно ограничиваются, принципа причинности нет. Он - штука динамическая. Из классических динамических систем наиболее известна электродинамика. Там принцип причинности проявляется в том, что из всевозможных потенциалов (функций Грина) оставляют, в основном, только запаздываюшие, и объясняют это как раз причинностью.

[sergey zhukov]

StatisticMan787
Вот еще кстати интересно подумать о том, что значит "видеть свет, удаляясь от источника быстрее света". Ведь тогда нужно повернуть голову в противоположном направлении, чтобы свет от источника попадал в глаза.

Например, в фильме "Довод" Кристофера Нолана, где смешаны между собой объекты, живущие во времени в прямом и обратном направлениях, возникает в т.ч. и такой вопрос: как главный герой, живущий "в прямом" направлении, видит окружающие предметы, если свет в инверсном мире движется задом-наперед? Сможет ли он вообще что-то видеть?

[StatisticMan787]

sergey zhukov в сообщении #1722817 писал(а):

Цитата:

Вот еще кстати интересно подумать о том, что значит "видеть свет, удаляясь от источника быстрее света". Ведь тогда нужно повернуть голову в противоположном направлении, чтобы свет от источника попадал в глаза.

Я пологал что по ходу движение имеем какое-нибудь вселенское зеркало чтобы походу движения можно было бы смотреть назад

[pppppppo_98]

Anton_Peplov в сообщении #1722790 писал(а):

Принцип причинности как таковой в СТО (и, видимо, вообще ни в какой теории) не постулируется и не выводится, но уважается как эмпирический факт.

надо же как странно - на ловца и зверь бежит...а я как раз случайно открыл 2 часа назад старые работы Пеноруза, и прочих отцов основателей причинных теорий - в которых оно наоборот СТО (шире метрики глобально гиперболические ПВ ) выводят из аксиоматических отношений причинности. Причем первая инкарнация этой идее уже появилась в 1914 году.

https://arxiv.org/pdf/gr-qc/0501069 (это ревью, но есть и более старые и более новые)

-- Вт апр 21, 2026 14:18:28 --

sergey zhukov в сообщении #1722817 писал(а):

Например, в фильме "Довод" Кристофера Нолана, где смешаны между собой объекты, живущие во времени в прямом и обратном направлениях, возникает в т.ч. и такой вопрос: как главный герой, живущий "в прямом" направлении, видит окружающие предметы, если свет в инверсном мире движется задом-наперед? Сможет ли он вообще что-то видеть?

Мочало мочало - начинай сначала. Тут пересекается два аспекта времени, любимых на этом форуме ... Инверсия времени, и стрела времени..Процесс зрения - это процесс обработки информации - изначально диссипатиыный, как и все окоужающие процессы. Я вот лично не понимаю какими выразительными средствами Нолан должен описать CPT симметрию(из которой как сне помнится он вытащил T,и наложил запрет на C)?

[sergey zhukov]

pppppppo_98
В "Доводе" сама идея интересная. Но при детальном рассмотрении видно, что там полно вопросов. Один из самых очевидных в том, что волновые процессы (свет, звук) в инверсном мире в фильме не инвертированы, и главный герой имеет возможность все видеть и слышать так, как будто он просто смотрит кино задом-наперед. На самом же деле в инверсном мире свет и звук приходили бы из бесконечности и собирались в своих источниках (опережающие решения).

Это, конечно, не то чтобы недоработка режиссера. Фильм и без этого головоломный. Инверсный мир показан так, как его ожидают увидеть люди, а именно, как кино, пущенное задом-наперед.

[MC_Quadrat]

Anton_Peplov в сообщении #1722790 писал(а):

СТО не запрещает двигаться быстрее света. Она запрещает пересекать световой барьер.

Раз СТО не запрещает двигаться, то и рассмотрим случай движения со сверхсветовой.
Барьер мы не пересечем, а "перепрыгнем", совершим так сказать "квантовый скачок": летели со скоростью 0.5c и вот полетели со скоростью 2c.
ТС спрашивает, будем ли мы нагонять фотоны, выпущенные день назад.
Но лучше сказать не фотоны, а информацию. Однако, это не мы в сверхсветовом корабле ее будем "догонять", а она нас уже не догонит. Поэтому информация из "Досветового мира" просто не будет к нам поступать. Мы окажемся вне информации.
Теперь представим, что мы ловцы таких сверсхветовых кораблей с сачком, причем сачок на конце имеет скорость большую, чем скорость сверхсветовых кораблей. И вот мы заподозрили, что мимо летит такой корабль и махнули сачком на упреждение, но конец сачка разогнавшись до сверхсветовой скорости перестал передавать ловцу информацию о своем существовании и о наличии внутри него сверхсветового корабля. Мы остались с досветовой палкой в руке и отсутствии информации с того конца сачка.
Таким образом, мы не можем взаимодействовать со сверхсветовыми кораблями, а они не могут взаимодействовать с нами. Это разные миры.
И даже если сверхсветовой корабль попробует врезаться в землю, он просто пролетит сквозь, так как материя земли не успеет провзаимодействовать со сверхсветовой материей

[Ende]

MC_Quadrat в сообщении #1723141 писал(а):

Раз СТО не запрещает двигаться, то и рассмотрим случай движения со сверхсветовой.
Барьер мы не пересечем, а "перепрыгнем", совершим так сказать "квантовый скачок": летели со скоростью 0.5c и вот полетели со скоростью 2c.

MC_Quadrat Двухнедельный бан за лженаучные утверждения у Вас уже был. Теперь будет месячный. Следующий бан за это нарушение будет бессрочным.
UPD: MC_Quadrat заблокирован навсегда за клонирование в период временного бана.