Замкнута часоподібна крива — еквівалент «петлі в часі» в загальній теорії відносності (ЗТВ); світова лінія в псевдорімановому многовиді матеріальної частинки в просторі-часі, яка є замкнутою, тобто, повертається до початкової точки.
Замкнута часоподібна крива | |
Коротка назва | CTC і ZKC |
---|
Огляд
Ймовірно, першим цю концепцію запропонував Курт Гедель у 1949 році, який відкрив розв'язок рівнянь ЗТВ, що допускає існування замкнутої часоподібної кривої, відомий як метрика Геделя. Відтоді знайдено інші розв'язки рівнянь ЗТВ, які включають існування замкнутої часоподібної кривої. Прикладами є циліндр Тіплера та проникаючі червоточини. Якщо замкнуті часоподібні криві існують, це створює принаймні теоретичну можливість подорожі в часі, породжуючи парадокс дідуся. Проте принцип самоузгодженості Новикова дозволяє уникнути таких парадоксів. Деякі фізики припускають, що замкнуті часоподібні криві, які з'являються в деяких розв'язках ЗТВ, можуть бути виключені майбутньою теорією квантової гравітації, яка замінить ЗТВ. Цю ідею Стівен Гокінг назвав гіпотезою про захищеність хронології. Інші вчені висунули модель, яку називають хронологічною цензурою (англ. chronological censorship), згідно з якою будь-яка замкнута часоподібна крива в заданому просторі-часі має проходити через горизонт подій. У цьому випадку для спостерігача, що який перебуває поза горизонтом подій, порушення принципу причинності не відбувається.
Загальна теорія відносності
Крім метрики Геделя, замкнуті часоподібні криві присутні в деяких інших відомих просторах-часах:
- циліндр Мінковського — простір Мінковського, в якому зроблено ототожнення , де — деяка стала;
- простір Мізнера (специфічний орбівид простору Мінковського);
- розв'язок Керра (модель обертової чорної діри з нульовим зарядом із замкнутими часоподібними лініями під горизонтом);
- метрика тривимірної чорної діри Баньядоса — Тейтельбойма — Занеллі (англ. BTZ black hole);
- пил ван Стокума (англ. van Stockum dust) — модель циліндрично-симетричної конфігурації пилу;
- розв'язок Боннора — Стедмана, що описує умову лабораторного експерименту з двома обертовими кулями;
- всесвіт із двома паралельними космічними струнами, що рухаються одна відносно одної, який запропонував [en];
- антидесіттерівський простір;
- Переміщувана акаузальна ретроградна ділянка простору-часу (англ. Traversable acausal retrograde domains in spacetime, TARDIS)
Експеримент із метаматеріалами
2011 року Ігор Смолянінов та із Мерілендського університету за допомогою променів світла, що проходять усередині метаматеріалу, моделювали рух масивної частинки в (2+1) просторі Мінковського (скориставшись подібністю математичних апаратів, що описують ці явища). Хоча основною метою було вивчення механізмів Великого вибуху, вчені також спробували сконструювати метаматеріал, який моделює замкнуті часоподібні лінії. Вони виявили внутрішні обмеження, що накладаються на рух частинок, які забороняють одночасний рух уздовж часоподібної розмірності та по колу у просторі. Якщо їхня модель придатна для перенесення на спостережуваний Всесвіт, то вона показує неможливість існування замкнутих часоподібних ліній.
Часоподібні обчислення
Часоподібні обчислення — це обчислення на квантовому (рідше, класичному) комп'ютері, що має доступ до замкнутої часоподібної кривої і, отже, здатному посилати результат обчислень у власне минуле. Ідею таких обчислень запропонував 1991 року Ганс Моравек. На відміну від багатьох схем реалізації машини часу, така логіка часу не суперечить принципу самоузгодженості Новикова.
Примітки
- H. Monroe (2008). Are Causality Violations Undesirable? Foundations of Physics 38 (11): 1065—1069.arxiv: gr-qc/0609054
- Monroe H. Are Causality Violations Undesirable? // Foundations of Physics / Gerard 't Hooft — , 2008. — Vol. 38, Iss. 11. — P. 1065–1069. — ISSN 0015-9018; 1572-9516 — doi:10.1007/S10701-008-9254-9 — arXiv:gr-qc/0609054
- Синг Дж. Л. Общая теория относительности. — М. : ИЛ, 1963. — С. 228.
- Tsang D. Traversable acausal retrograde domains in spacetime // Classical and Quantum Gravity / C. M. Will — IOP Publishing, 2017. — Vol. 34, Iss. 9. — P. 095006. — ISSN 0264-9381; 1361-6382 — doi:10.1088/1361-6382/AA6549 — arXiv:1310.7985
- (рос.). Архів оригіналу за 30 липня 2017. Процитовано 22 червня 2017.
- Плащ-невидимка помог сымитировать Большой взрыв. CNews R&D. 13 квітня 2011. оригіналу за 18 січня 2012. Процитовано 3 травня 2011.
- Smolyaninov I. I., Hung Y. Modeling of time with metamaterials // Optical Society of America. Journal B: Optical Physics — 2011. — Vol. 28, Iss. 7. — P. 1591. — ISSN 0740-3224; 1520-8540 — doi:10.1364/JOSAB.28.001591 — arXiv:1104.0561
- Deutsch D. Quantum mechanics near closed timelike lines // Phys. Rev. D / American Physical Society — APS, 1991. — Vol. 44, Iss. 10. — P. 3197–3217. — ISSN 1550-7998; 1550-2368; 0556-2821; 1089-4918; 2470-0010 — doi:10.1103/PHYSREVD.44.3197
- S. Aaronson, J. Watrous Closed timelike curves make quantum and classical computing equivalent // Proc. R. Soc. A — Royal Society, 2009. — Vol. 465, Iss. 2102. — P. 631–647. — ISSN 1364-5021; 0962-8444; 1471-2946 — doi:10.1098/RSPA.2008.0350 — arXiv:0808.2669
Посилання
- A time machine for free fall into the past
Це незавершена стаття з фізики. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Zamknuta chasopodibna kriva ekvivalent petli v chasi v zagalnij teoriyi vidnosnosti ZTV svitova liniya v psevdorimanovomu mnogovidi materialnoyi chastinki v prostori chasi yaka ye zamknutoyu tobto povertayetsya do pochatkovoyi tochki Zamknuta chasopodibna krivaKorotka nazvaCTC i ZKCOglyadJmovirno pershim cyu koncepciyu zaproponuvav Kurt Gedel u 1949 roci yakij vidkriv rozv yazok rivnyan ZTV sho dopuskaye isnuvannya zamknutoyi chasopodibnoyi krivoyi vidomij yak metrika Gedelya Vidtodi znajdeno inshi rozv yazki rivnyan ZTV yaki vklyuchayut isnuvannya zamknutoyi chasopodibnoyi krivoyi Prikladami ye cilindr Tiplera ta pronikayuchi chervotochini Yaksho zamknuti chasopodibni krivi isnuyut ce stvoryuye prinajmni teoretichnu mozhlivist podorozhi v chasi porodzhuyuchi paradoks didusya Prote princip samouzgodzhenosti Novikova dozvolyaye uniknuti takih paradoksiv Deyaki fiziki pripuskayut sho zamknuti chasopodibni krivi yaki z yavlyayutsya v deyakih rozv yazkah ZTV mozhut buti viklyucheni majbutnoyu teoriyeyu kvantovoyi gravitaciyi yaka zaminit ZTV Cyu ideyu Stiven Goking nazvav gipotezoyu pro zahishenist hronologiyi Inshi vcheni visunuli model yaku nazivayut hronologichnoyu cenzuroyu angl chronological censorship zgidno z yakoyu bud yaka zamknuta chasopodibna kriva v zadanomu prostori chasi maye prohoditi cherez gorizont podij U comu vipadku dlya sposterigacha sho yakij perebuvaye poza gorizontom podij porushennya principu prichinnosti ne vidbuvayetsya Zagalna teoriya vidnosnostiKrim metriki Gedelya zamknuti chasopodibni krivi prisutni v deyakih inshih vidomih prostorah chasah cilindr Minkovskogo prostir Minkovskogo v yakomu zrobleno ototozhnennya t t T0 displaystyle t mapsto t T 0 de T0 displaystyle T 0 deyaka stala prostir Miznera specifichnij orbivid prostoru Minkovskogo rozv yazok Kerra model obertovoyi chornoyi diri z nulovim zaryadom iz zamknutimi chasopodibnimi liniyami pid gorizontom metrika trivimirnoyi chornoyi diri Banyadosa Tejtelbojma Zanelli angl BTZ black hole pil van Stokuma angl van Stockum dust model cilindrichno simetrichnoyi konfiguraciyi pilu rozv yazok Bonnora Stedmana sho opisuye umovu laboratornogo eksperimentu z dvoma obertovimi kulyami vsesvit iz dvoma paralelnimi kosmichnimi strunami sho ruhayutsya odna vidnosno odnoyi yakij zaproponuvav en antidesitterivskij prostir Peremishuvana akauzalna retrogradna dilyanka prostoru chasu angl Traversable acausal retrograde domains in spacetime TARDIS Eksperiment iz metamaterialami2011 roku Igor Smolyaninov ta iz Merilendskogo universitetu za dopomogoyu promeniv svitla sho prohodyat useredini metamaterialu modelyuvali ruh masivnoyi chastinki v 2 1 prostori Minkovskogo skoristavshis podibnistyu matematichnih aparativ sho opisuyut ci yavisha Hocha osnovnoyu metoyu bulo vivchennya mehanizmiv Velikogo vibuhu vcheni takozh sprobuvali skonstruyuvati metamaterial yakij modelyuye zamknuti chasopodibni liniyi Voni viyavili vnutrishni obmezhennya sho nakladayutsya na ruh chastinok yaki zaboronyayut odnochasnij ruh uzdovzh chasopodibnoyi rozmirnosti ta po kolu u prostori Yaksho yihnya model pridatna dlya perenesennya na sposterezhuvanij Vsesvit to vona pokazuye nemozhlivist isnuvannya zamknutih chasopodibnih linij Chasopodibni obchislennyaChasopodibni obchislennya ce obchislennya na kvantovomu ridshe klasichnomu komp yuteri sho maye dostup do zamknutoyi chasopodibnoyi krivoyi i otzhe zdatnomu posilati rezultat obchislen u vlasne minule Ideyu takih obchislen zaproponuvav 1991 roku Gans Moravek Na vidminu vid bagatoh shem realizaciyi mashini chasu taka logika chasu ne superechit principu samouzgodzhenosti Novikova PrimitkiH Monroe 2008 Are Causality Violations Undesirable Foundations of Physics 38 11 1065 1069 arxiv gr qc 0609054 Monroe H Are Causality Violations Undesirable Foundations of Physics Gerard t Hooft Springer Science Business Media 2008 Vol 38 Iss 11 P 1065 1069 ISSN 0015 9018 1572 9516 doi 10 1007 S10701 008 9254 9 arXiv gr qc 0609054 d Track Q55879564d Track Q176916d Track Q184592d Track Q2279486 Sing Dzh L Obshaya teoriya otnositelnosti M IL 1963 S 228 Tsang D Traversable acausal retrograde domains in spacetime Classical and Quantum Gravity C M Will IOP Publishing 2017 Vol 34 Iss 9 P 095006 ISSN 0264 9381 1361 6382 doi 10 1088 1361 6382 AA6549 arXiv 1310 7985 d Track Q53996466d Track Q57088547d Track Q1101344d Track Q2066088d Track Q2915886 ros Arhiv originalu za 30 lipnya 2017 Procitovano 22 chervnya 2017 Plash nevidimka pomog symitirovat Bolshoj vzryv CNews R amp D 13 kvitnya 2011 originalu za 18 sichnya 2012 Procitovano 3 travnya 2011 Smolyaninov I I Hung Y Modeling of time with metamaterials Optical Society of America Journal B Optical Physics 2011 Vol 28 Iss 7 P 1591 ISSN 0740 3224 1520 8540 doi 10 1364 JOSAB 28 001591 arXiv 1104 0561 d Track Q15756582d Track Q97014366 Deutsch D Quantum mechanics near closed timelike lines Phys Rev D American Physical Society APS 1991 Vol 44 Iss 10 P 3197 3217 ISSN 1550 7998 1550 2368 0556 2821 1089 4918 2470 0010 doi 10 1103 PHYSREVD 44 3197 d Track Q21707595d Track Q466113d Track Q3067819 S Aaronson J Watrous Closed timelike curves make quantum and classical computing equivalent Proc R Soc A Royal Society 2009 Vol 465 Iss 2102 P 631 647 ISSN 1364 5021 0962 8444 1471 2946 doi 10 1098 RSPA 2008 0350 arXiv 0808 2669 d Track Q10354104d Track Q55880484d Track Q123885d Track Q1193201PosilannyaA time machine for free fall into the pastCe nezavershena stattya z fiziki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi