Проект машины времени

[TelePort]

На викторине по физике задали задачу:
Обосновать невозможность построения машины времени на основе паровоза как в фильме "назад в будущее".
Сначала у меня получилось, что нужно два паровоза, едущих друг за другом на некотором расстоянии.
Паровозы соединены "червоточиной". Путешественник на ходу запрыгивает в передний паровоз, входит в портал червоточины и сразу выходит в заднем паровозе. Но в системе отсчёта перрона он выходит из заднего портала раньше, чем вошёл в передний, поскольку одновременные события в системе отсчёта паровозов не одновременны на перроне.
Потом путешественник спрыгивает с заднего паровоза и входит в портал наземной червоточины, выходящий в точке начала путешествия. Выйдя из портала, путешественник видит там самого себя, прыгающего в передний паровоз.
Но потом я решил, что можно обойтись и одним паровозом с длинным поездом. Порталы червоточины находятся в переднем и заднем вагоне.
Где я ошибся?

[sergey zhukov]

TelePort
Что-то вы смешиваете телепорт (которого вообще не было в "Назад в будущее") с машиной времени. Это же не одно и то же?

Что значит "Обосновать невозможность построения машины времени на основе паровоза" я не совсем понял. Т.е. машина времен на основе DeLorean DMC-12 в принципе нормально, но паровоз чем-то не угодил? Может, считается, что паровоз нельзя разогнать до требуемой скорости?

Если речь о том, можно ли вообще путешествовать во времени, как в фильме "Назад в будущее", то законы временного перемещения в этом фильме не настолько детально проработаны, чтобы это понять. Там часто вообще не путешествия во времени, а путешествия в альтернативную реальность.

Хотя фильм конечно классный. Я помню, что когда в детстве посмотрел третью часть с паровозом и "конденсатором потока", то настолько поверил в саму идею путешествия во времени при помощи скорости, что она даже показалась мне очевидной. Я немедленно пошел рисовать проект машины времени.

[EUgeneUS]

TelePort в сообщении #1624374 писал(а):

На викторине по физике задали задачу

А это для какого уровня викторина?

[TelePort]

sergey zhukov в сообщении #1624376 писал(а):

вы смешиваете телепорт (которого вообще не было в "Назад в будущее") с машиной времени. Это же не одно и то же?

Простой телепорт не откатывает назад часы во всей вселенной. А вот две червоточины, движущиеся относительно друг друга, вполне способны на такое, при последовательном прохождении через них любого объекта. Это можно легко показать на пространственно-временной диаграмме и не противоречит СТО и ОТО.

-- 30.12.2023, 12:39 --

EUgeneUS в сообщении #1624379 писал(а):

А это для какого уровня викторина?

Для решения этой задачи достаточно среднего образования, основ СТО и понятий о топологии искривлённого пространства времени. Достаточно знать, что червоточина позволяет переместить объект из одной точки пространства в другую быстрее света.
На пространственно-временной диаграмме легко показать, что две червоточины, движущиеся относительно друг друга, способны откатить назад часы во всей вселенной, при последовательном прохождении через них любого объекта.

[EUgeneUS]

TelePort в сообщении #1624381 писал(а):

Для решения этой задачи достаточно среднего образования, основ СТО и понятий о топологии искривлённого пространства времени...

Вы не совсем на мой вопрос отвечаете. Викторина среди кого проводилась?

[sergey zhukov]

TelePort
Думаю, дело в том, что червоточины нигде, кроме как на красивых картинках, где они выглядят обманчиво простыми и реальными, пока не существуют.

[TelePort]

sergey zhukov в сообщении #1624384 писал(а):

TelePort
Думаю, дело в том, что червоточины нигде, кроме как на красивых картинках, где они выглядят обманчиво простыми и реальными, пока не существуют.

Червоточина является допустимым решением ОТО, а значит, в принципе, задача решаема.
Технически достаточно обычных паровозов при скорости 10 км/ч, чтобы откатить время на несколько минут. Потребуется лишь достаточное расстояние между ними. Второй паровоз и второй портал червоточины можно разместить на другой планете. Важно, что путешественник вернётся на Землю в её прошлое.
Вместо путешественника можно отправить в прошлое элементарную частицу. Для этого понадобится микроскопический портал, который можно создать на мощном коллайдере. Перемещение частицы откатит назад все часы во вселенной одновременно. Интересно, заметят ли это люди, хотя бы с помощью приборов?

EUgeneUS в сообщении #1624383 писал(а):

Викторина среди кого проводилась?

Разве это имеет значение для решения задачи? Мне даже не важно, какой ответ там считается правильным. Просто стало интересно, решаема ли задача в принципе в рамках современной физики?
Также интересно, как откатятся часы во вселенной - везде одновременно или процесс распространится в виде волны со скоростью света? Ведь вряд ли такая волна будет заметна наблюдателям, а значит ей не запрещено превышать скорость света.

[miflin]

TelePort в сообщении #1624381 писал(а):

Для решения этой задачи достаточно среднего образования

А какого именно среднего - полного или неполного?
Мне кажется, что неполного.

[TelePort]

miflin в сообщении #1624395 писал(а):

А какого именно среднего - полного или неполного?
Мне кажется, что неполного.

Разумеется, для решения этой задачи не потребуется знание географии, экологии и многих дисциплин среднего образования.
Достаточное представление об относительности одновременности и "червоточинах" можно почерпнуть даже из научпопа.

[miflin]

TelePort в сообщении #1624396 писал(а):

Достаточное представление об относительности одновременности и "червоточинах" можно почерпнуть даже из научпопа.

Значит вообще не нужно образования. Ну, кроме того, чтобы читать и писать.
Это в корне меняет дело.

[sergey zhukov]

TelePort
Червоточина - это не такое уж прямо допустимое решение, согласующееся с ОТО. Это примерно то же самое, что сказать: антигравитация согласуется с законом всемирного тяготения Ньютона. Только нужна особая материя с отрицательной гравитационной массой. Не встречали такой? Ну, это проблемы практики. В теории с антигравитацией проблем нет.

Я, честно говоря, не особо силен в физике червоточин, конечно. Но если считать, что они возможны, то это ведет к замкнутым времениподобным мировым линиям, т.е. к тем самым парадоксам машины времени, влиянии следствия на причину и пр., которые толком еще так никто и не смог "разрешить". Что-то Кип Торн интересное писал о червоточинах, но я не помню, где.

[Dedekind]

sergey zhukov в сообщении #1624398 писал(а):

Червоточина - это не такое уж прямо допустимое решение, согласующееся с ОТО. Это примерно то же самое, что сказать: антигравитация согласуется с законом всемирного тяготения Ньютона. Только нужна особая материя с отрицательной гравитационной массой.

Тогда ответ на

TelePort в сообщении #1624374 писал(а):

Обосновать невозможность построения машины времени на основе паровоза как в фильме "назад в будущее".

будет: потому что материя паровоза не обладает отрицательной плотностью энегрии?:)

[TelePort]

sergey zhukov в сообщении #1624398 писал(а):

парадоксам машины времени, влиянии следствия на причину и пр., которые толком еще так никто и не смог "разрешить"

Решение найдено Новиковым. В системе с петлёй времени не будет парадоксов, то есть, все процессы будут полностью уравновешены. Полное равновесие соответствует максимуму энтропии. Отсутствие роста энтропии означает пропадание "стрелы времени" невозможность жизнедеятельности организмов, эволюции, развития.
Поэтому может быть опасен эксперимент даже с перемещением единственной микрочастицы. Вероятность возникновения маленькой петли времени ненулевая в достаточно мощном коллайдере.
Удивительно, что мы до сих пор живы. Может быть нас спасает принцип "квантового бессмертия"? Но он не гарантирует высокого качества жизни после такого спасения. Может быть из за этого на человечество в последние годы сыпятся природные катаклизмы, эпидемии, войны?

[EUgeneUS]

TelePort в сообщении #1624401 писал(а):

Решение найдено Новиковым. В системе с петлёй времени не будет парадоксов, то есть, все процессы будут полностью уравновешены. Полное равновесие соответствует максимуму энтропии. Отсутствие роста энтропии означает пропадание "стрелы времени" невозможность жизнедеятельности организмов, эволюции, развития.

Отсутствие роста энтропии также означает пропадание паровозов.
Всё, задача решена

[TelePort]

sergey zhukov в сообщении #1624398 писал(а):

Я, честно говоря, не особо силен в физике червоточин, конечно.

Мне тоже кажется, что для такой топологии требуется четвёртое пространственное измерение, которого нет в ОТО.

-- 30.12.2023, 14:10 --

EUgeneUS в сообщении #1624402 писал(а):

Отсутствие роста энтропии также означает пропадание паровозов.
Всё, задача решена

Паровозы выйдут из строя уже после эксперимента, когда энтропия вселенной станет максимальной. Но запустить машину времени ничего не помешает. Микроскопическая пара червоточин может образоваться в мощном коллайдере и через неё может пройти элементарная частица. Даже кратковременная петля времени погубит всё живое во вселенной.