Sissejuhatus
Seal on palju võimalusi, kuidas edastada teavet ruumi.Näiteks
saata kiri Moskvast New York võib olla kas posti teel või interneti kaudu või kasutades raadiolaineid.Ja inimene, kes on New Yorgis saab kirjutada vastuse kirja ja saatke see Moskva ükski eespool nimetatud meetoditele.
nii ei ole üleminekuga irformatsii aega.Näiteks 2010. aastal
vaja saata kiri Moskvast New York, kuid nii, et see kiri võiks
lugeda New Yorgis 2110.Kuidas seda teha?Ja kuidas
inimene, kes loeb seda kirja 2110 saab vastata salakaubana
kirja Moskva aastal 2010?Võimalikud lahendused sellist küsimust antakse selles raamatus.
1. Otsene probleem infovahetus ajas
Esiteks leiavad meetodeid probleemide lahendamiseks otsese teabe edastamine aja jooksul (minevikust tulevikku).Näiteks 2010. aastal, peavad saatma kirja Moskvast New York, kuid nii, et see kiri võib leida New Yorgis 2110.Kuidas seda teha?Lihtsaim viis lahendada selline probleem on tuntud juba pikka aega - on kasutada tõeline meedia (paber, pärgament, savitahvlid).Seega Info edastamise meetod New Yorgis 2110 saab näiteks nii: teil on vaja kirjutada sõnumi paberile, saatke see mail koos palvega, et see kiri säilinud arhiivi New Yorgis kuni 2110 ja siis loe neidkellele kiri on suunatud.Kuid paberi - see ei ole liiga vastupidavad hooldaja, see on tundlik oksüdeerumise ja kehtivuse aeg on piiratud, parimal juhul paarsada aastat.Selleks, et edastada teavet tuhandeid aastaid enne võib nõuda juba savitahvlid ja vahedega miljoneid aastaid - alates nizkookislyaemyh plaat ja ülitugevast metallisulamitest.Ühel või teisel viisil, kuid põhimõtteliselt küsimus edastamist minevikust inimkonna tulevik otsustatakse ammu.Kõige levinum raamat - see on võimalus saata info järglastele.
2. vastupidine probleem infovahetus ajas
Nüüd leiavad meetodid lahendamisel pöördvõrdeline probleeme info edastamiseks aja jooksul (alates tulevast minevikku).Näiteks 2010. aastal saatis mees Moskvast New York ja kasutusele New York arhiiv sada aastat.Kuidas saab inimene B, mis loeb seda kirja 2110 saab edastada vastuskirjas Moskvasse 2010. aastal?Teisisõnu, kui isik A, kes kirjutas selle kirja ei saanud vastust in 2110?
Esmapilgul ülesanne kõlab fantastiline.Alates perspektiivi lihtne võhik,
informatsiooni saamine tulevikus ei saa rakendada.Kuid vastavalt ideid teoreetilise füüsika ei ole nii.Siin on lihtne näide.
Mõtle suletud süsteem n olulistes küsimustes vaatenurgast klassikalise mehaanika.Oletame, et positsioonid ja kiirused kõik need punktid korraga.Siis, lahendades Lagrange võrrandid (Hamilton) ([6]), saame määrata koordinaadid ja kiirused kõik need punktid mis tahes muul ajal.Teisisõnu, kasutades valemeid klassikalise mehaanika suletud süsteemi mehaaniline esemeid, saame teavet riigi tuleviku süsteemi.
Teine näide käitumist elektroni seisva jõuvälja atraktsioon aatomituum poolest kvantmehaanikaga esindused
Schroedinger-Heisenberg ([6]).Eeldame, et mõjutada teiste välispoliitikaga seotud valdkondades võib ignoreerida.Teades laine funktsioon elektron korraga, ja potentsiaali valdkonnas aatomi tuum saab arvutada arvestades laine funktsioon mis tahes muul ajal.Seega on võimalik arvutada leidmise tõenäosuse elektrone mingil kindlal punkt ruumis ajahetkel intervalliga.Teisisõnu, me saame teavet riigi tuleviku elektron.
Samas tekib küsimus: kas seadused nii klassikalise ja kvantfüüsika meile öelda, et informatsiooni saamine tulevikus on võimalik, miks ta ei ole veel ellu viidud igapäevaelus?See on põhjus, miks keegi maailmas on saanud kirju oma kauge järeltulijad, kirjalik, näiteks 2110?
Vastus peitub pinnale.Ja juhul süsteemi osakesi, ning kui tegemist on elektroni aatomi tuum, uurisime käitumist suletud süsteemi, stSelliste süsteemide mõju välised jõud, mis võib jätta arvestamata.Inimene ei ole suletud süsteem, siis aktiivselt vahetab aine ja energia keskkonda.
Seega on meil seisukorras vastupidine probleem lahenduse andmete edastamise aja jooksul:
Andmete.võrgust.või.võrku.edastamiseks aja jooksul avatud allsüsteemi
vajalik piisava täpsusega, et uurida käitumist madalaima võimaliku suletud süsteemis antud allsüsteemi.
Ilmselt inimkonnale kogumise avatud alamsüsteemide (inimesed), madalaim võimalik kinnises süsteemis on maailma koos
atmosferoy.Takuyu PZSZ süsteemi saab nimeks (või peaaegu suletud süsteemi
Earth).Sõna "ligikaudne" kasutatakse siin seoses selge fakt, et täpselt sootvetstvyuschih teoreetiline opredeleniyayu suletud süsteeme ei ole ([7]).Seega selleks, et ennustada käitumist üks inimene tulevikus, on vaja uurida ja ennustada käitumist kokku kõik komponendid Maa ja selle atmosfääri.Lisaks täpsust, millega on vaja teha asjakohaste arvutuste ei tohi olla väiksem kui suurus rakus.Tõepoolest, enne kui kirjutada kirja, inimene peaks mõtlema, mida kirjutada selle kirja.Mõtted tekkida edastamise elektromagnetiliste impulsside vahel neuroneid ajus.Järelikult selleks, et ennustada inimmõtlemisest vaja ennustada käitumist iga rakk ajus inimestel.Me jõudnud järeldusele, et täpsus, millega sa pead teadma lähteandmeid PZSZ ületab oluliselt täpsust iga kaasaegse mõõteseadmed.
Kuid nanotehnoloogia arengu, loodetakse, et vajalikud tarkkuuskoje võimalik saavutada.Et seda teha, siis peab "elama" Maa nanorobots.Nimelt, iga osa PZSZ võrreldava suurusega suurusega rakkude, (me nimetame seda nanocombs) tuleb paigutada nanorobot, mis peab mõõtma parameetrid nanocombs ja edastab need võimas (me nimetame seda nanoserverom).Nanoserver peaks hakkama saadud informatsiooni kõigile nanorobots PZSZ ja saada ühtse ülevaate käitumist PZSZ kohustatud edastama teavet aega täpsust.K~oigi nanorobots, "elama" nii, et Maa ja atmosfääri kutsutakse raku nanoefirom.Samal ajal kõik eespool struktuur koosneb nanoefira ja seotud nanoservera helistada TPIV PZSZ (või tehnoloogia edastamist üle aja põhjal ligikaudne suletud süsteemina Maa).Üldiselt sellist tehnikat vaja, et iga rakk inimese kehas oli nanorobot.Kuid kui suurus nanorobotitest hakkab nichtochno väike võrreldes raku suurusest, inimene ei tunne juuresolekul nanobots organismis.
Kuigi tänapäeval tööstus masshtabahah võimatu lahendada vastupidine probleem, et teabe edastamise aja jooksul, et tulevikus, kus nanotehnoloogia arengu
see võimalus näida.
Järgnevatel arutelu, termin TPIV me kehtivad kõigi tehnoloogiate oleme kirjeldatud lõigetes 1 ja 2
3. Teabe edastamine aeg teabe edastamist ruumis.
Tuleb märkida, et Maa loobub energia kujul infrapunakiirgust kosmosesse ja saab energiat valguse kujul päikese ja tähed.Elektribörsi võtab ruumi ja eksootilisemad meetodeid, näiteks meteoriite langeb Maale.Kuidas
PZSZ sobib praktilise teabe edastamise aja jooksul, pead näitama tulevikus eksperimente valdkonnas nanotehnoloogia ja nanoefira.See ei välista võimalust, et päikesekiirgus annab olulise vea analüüsimeetodid ja nanoefirom PZSZ vaja täita kogu päikesesüsteemi, siis sellega mõistes tehnoloogia IRP PZSS (või tehnoloogia edastamist üle aja põhjal lähedal sitemy P suletud).See on tõenäoline, et PZSS nanoefira keskmine tihedus võib olla väiksem tihedus nanoefira maailma.Aga PZSS vahetavad energiat keskkonda, näiteks lähima tähed.Seoses sellega on ilmne eeldusel, et teabe edastamiseks aeg Viiakse läbi teatud müra.
Lisaks viga seotud avatud reaalne süsteemid võivad oluliselt suurendada
ja inimfaktor.Näiteks õnnestus TPIV põhineb PZSZ.Aga inimkond on pikk kaatrid kosmoselaev kaugemale Maa atmosfääri, näiteks uurida Kuul, Marsil
satelliitide Jupiteri ja teised planeedid.Need kosmoselaev vahetatakse
signaale Maale, rikkudes zamkknutost PZSZ.Pealegi, elektromagnetilised signaalid, mis sisaldab teavet tundub olevat palju tugevamalt mõjutatud rikkumise lõpetamine kui valguse tähed, mis kannab mingit infot koormus, ning seetõttu ei ole nii palju mõju inimeste käitumisele.PZSZ ja PZSS - erijuhte priblzhennyh suletud süsteemid objektide (PZSO).Seega võime järeldada, et kvaliteetse teabe edastamine aja jooksul PZSO vajalik eelkõige võimalikult palju piirata teabevahetust signaale PZSO ja välismaailmaga.
lisaks hulk poolt põhjustatud häirete puudulikud isoleeritus tõeline süsteemid, mürakindlusele TPIV ka määratud summa PZSO.Mida kõrgem ruumilise mõõtme PZSO, seda väiksem müra immuunsus on TPIV.Tõepoolest, iga nanorobot edastab signaali nanoserver veaga, mis sõltub eelkõige vead mõõtevahendi nanorobot.Üldiselt on andmetöötlus nanoservere, vigadest kõigi nanorobots kujuneb, vähendades seeläbi mürakindlusele TPIV.
Lisaks on olemas veel üks oluline tegur FIRE sekkumine - on tungimise sügavus aega.Sel mürateguriga üksikasjalikumalt.Oletame näiteks juba mainitud süsteemi osakesi alludes klassikalise mehaanika.Üldiselt leida koordinaatide ja punktide kiirused igal ajahetkel, peame lahendama (näiteks numbriliselt ([4], [9])) Lagrange diferentsiaalvõrrandi (Hamilton).Ilmselt iga kord samm piiratud-erinevus algoritm, viga lahendusi kehtestatud müra algandmeid, muutub järjest olulisemaks.Lõpuks mingis etapis müra ületab taset soovitud signaali ning algoritm hajub.Seega võime järeldada, et suhteliselt lühikese aja tagant viga informatsiooni edastamise korda väiksem kui suhteliselt suur aja tagant.Pealegi, seda suurem on müra algandmete, seda väiksem sügavus ajast võime saavutada.Müra on esialgsetel andmetel on otseses sõltuvuses vigu rikkumisega tekitatud sulgemise ja proportsionaalse mahu PZSO.Seega võime järeldada:
maksimaalne võimalik kaugus teabe edastamine signaalide ajas ja ruumis on seotud õiguse tagurdama propotsionalnosti.
Tõepoolest, seda suurem on sügavust signaali aega kulub ette TPIV, väiksema ja vähem energiat vahetus (keskkonda), tuleks kaaluda PZSO.Me kirjutame selle avalduse vormis matemaatiline suhted:
(1) dxdt = f,
kus dx - kaugus massikeskme punktini PZSO nendevahelise ruumi ja massikeskme teabevahetust.dt - tungimise sügavus teabe signaali ajal f - pidev sõltumatu dx ja dt.
Independence pideva f igal füüsikaliste parameetrite on hüpoteetiline.Lisaks täpset väärtust konstantse tuntud * on ülesanne tulevaste eksperimendid nanoefirom.Samuti märgime sarnasuse seda mustrit tuntud suhted kvantfüüsika Heisenberg ([6], [7]), kus paremal pool on Plancki konstant.
4. Mõned ajaloolised andmed ja analoogiaid
In kahekümnenda sajandi alguses oli tehnoloogiasiirde informatsiooni
3D ruumi abil elektromagnetilisi signaale.Areng selle tehnoloogia
korraga ja üksteisest sõltumatult tegeleb
paljud teadlased, et aeg (Popov, Marconi, Tesla ja teised.).Kuid kaubaks Radio Marconi realiseerida.Aasta lõpus XIX sajandil rivaali Marconi, Tesla (Edison), õnnestus luua tehnoloogia edastada elektromagnetilise energia pikki vahemaid metallist juhtmed.Seejärel Tesla püüdis mõista edastamise energia ja informatsiooni, kuid traadita viisil.Marconi seada tagasihoidlikum eesmärk: vahetada teavet vähemalt kulutused energia nimetatud otstarbel.
Pärast edu Marconi eksperimendid Tesla neist piirati tingitud asjaolust,
et saade piisas tööstuslike vajaduste ajast.
Seega juhul, teabevahetuse pronstranstve, meil on vähemalt kaks täiesti erinevat lähenemist: edastades ainult informatsiooni
koos minimalnymi energiakulu (meetod Marconi) ja edasta nii informatsiooni
ja energia ruumis (meetod Tesla).Nagu ajalugu on näidanud, meetod Marconi osutunud teostatav ja oli aluseks teaduse ja tehnika arenguga
kahekümnendal sajandil.Selle meetodi puhul Tesla, kuigi ja said oma teenitud taotluse koolitus (AC), selles mõttes täielik traadita praktiline kinnitus sellise ole saanud majanduslikult või katseliselt.
Kui TPIV olukord on kvalitatiivselt samad.Idee ajas rännata, mida saab fiction, üldjoontes teine lähenemine, nimelt meetod Tesla ja viitab ajutise liikumise molekulaarne asutused, või, teiste sõnadega, edastamise energia ajas.Meetod Tesla ei ole veel täielikult ellu kas ruumi või ajutise liikumise ja võib-olla ta jääb ainult Imagination ulmekirjanike.
Seega teabe edastamise aja jooksul, ilma märkimisväärse energia ülekanne - see kachestvennno esimene lähenemine teabe jagamine, mis vastab põhimõtetele Marconi.Osaliselt TPIV ellu meie ajal (vt punktid. 1 ja 2), ja seal on lootust, et kogu infotehnoloogia luuakse tulevikus.
Esmakordselt soovitatud lähenemine võimalust Marconi infovahetus ajas oli Lydia matemaatik Fedorenko 2000. aastal.Täpsem vanus ja halb tervis takistas teda intesivnost jätkata uurimistööd selles suunas.Kuid ta suutis kujundada avalduse teabevahetust aegruumi, mis minu arvates võib nimetada põhimõtte Marconi Fedorenko:
on aegruumi jätkamisele (vt [1], [6]), energia ülekande või sisuliselt võimatu, võiSee nõuab palju keerukam tehnoloogiline baas kui teabe edastamiseks.
See põhimõte põhineb täielikult eksperimentaalsed tõendid.Tõepoolest, näiteks juhtida Rover raadiolaineid palju vähem energiat kui pakkuda Rover Red Planet.Teise näitena, kui isik A, kes elab Moskvas, tahad rääkida mees elab New Yorgis, on mees ja see on palju lihtsam teha telefonis, kui kulutada palju aega ja vaeva lend üle Atlandi.Marconi leiutas raadio, ka sellest juhinduda põhimõttest, et saata signaali elektrimagnetili informatsiooni, siis saad säästa oluliselt energiatarbimist.Lisaks, vastavalt põhimõttele Marconi Fedorenko ei saa välistada võimalust, et mõnel juhul energia ülekanne aegruumi jätkamisele on sisuliselt võimatu.
