Ievads
Ir daudzi veidi, kā nodot informāciju kosmosā.Piemēram,
nosūtīt vēstuli no Maskavas uz Ņujorku var būt vai nu pa pastu vai ar interneta starpniecību vai izmantojot radio signālus.Un persona, kas atrodas Ņujorkā, var uzrakstīt atbildes vēstuli un nosūtīt to uz Maskavu ar kādu no iepriekšminētajām metodēm.
tā nav gadījumā ar pārskaitījumu irformatsii laikā.Piemēram, 2010. gadā
nepieciešams nosūtīt vēstuli no Maskavas uz Ņujorku, bet tā, lai šī vēstule varētu
lasīt Ņujorkā 2110.Kā to var izdarīt?Un cik
persona, kas lasīs šo vēstuli 2110 varēs atbildēt slepus
vēstuli uz Maskavu 2010. gadā?Iespējamie risinājumi šāda veida jautājumiem tiks sniegta šajā dokumentā.
1. Tiešā problēma informācijas nodošanu laika
Pirmkārt, uzskatu, metodes, lai atrisinātu problēmas tiešas informācijas nodošanu laikā (no pagātnes uz nākotni).Piemēram, 2010. gadā, nepieciešams nosūtīt vēstuli no Maskavas uz Ņujorku, bet tā, lai šī vēstule var atrast Ņujorkā 2110.Kā to var izdarīt?Vieglākais veids, lai atrisinātu šāda veida problēmas ir labi zināms jau ilgu laiku - ir izmantot nekustamā nesēju (papīra, pergamenta, māla tabletes).Tādējādi metode nosūtīt informāciju Ņujorkā 2110, var būt, piemēram, šādi: jums ir nepieciešams, lai rakstītu ziņu uz papīra, to nosūtīt pa pastu ar lūgumu, ka šī vēstule saglabājies arhīvā Ņujorkā līdz 2110, un pēc tam lasīt tāskuriem vēstule ir paredzēta.Tomēr papīra - tas nav pārāk izturīgs glabātājs, tas ir jutīgs pret oksidāciju un termiņš tās derīguma ir ierobežots, labākajā gadījumā, pāris simts gadiem.Lai pārraidītu informāciju tūkstošiem gadu iepriekš, var jau nepieciešama māla tabletes, un ik pēc miljoniem gadu - no nizkookislyaemyh plāksnes un augstas stiprības metālu sakausējumiem.Tā vai citādi, bet, principā, jautājums par informācijas nodošanu no pagātnes uz nākotni cilvēces ir nolemts sen.Visbiežākās grāmata - tas ir veids, kā nosūtīt informāciju uz pēcnācējiem.
2. apgriezti problēma informācijas nodošanu laika
Tagad uzskata metodes, lai atrisinātu apgriezto problēmu informācijas nosūtīšanas laikā (no nākotnes uz pagātni).Piemēram, 2010. gadā nosūtīja vēstuli vīrieti no Maskavas uz Ņujorku un īstenot New York arhīvā simts gadiem.Kā cilvēks var B, kas lasīs šo vēstuli 2110 varēs nosūtīt vēstuli Atbildēt uz Maskavu 2010. gadā?Citiem vārdiem sakot, kā persona A, kas rakstīja šo vēstuli, var saņemt atbildi no in 2110?
No pirmā acu uzmetiena, uzdevums izklausās fantastiski.No viedokļa vienkāršu lajs,
saņemot informāciju no nākotnes nevar īstenot.Bet saskaņā ar idejām teorētiskās fizikas tā nav.Šeit ir vienkāršs piemērs.
Apsveriet slēgtu sistēmu n būtiskos punktos no viedokļa klasiskā mehānika.Pieņemsim, ka pozīcijas un ātrumu uz katru no šiem punktiem laikā.Tad, risinot Lagranža vienādojumu (Hamilton) ([6]), mēs varam noteikt koordinātes un ātrumu no visiem šiem punktiem jebkurā citā laikā.Citiem vārdiem sakot, izmantojot vienādojumus klasiskā mehānika uz slēgtās sistēmas mehāniskās objektu, mēs varam iegūt informāciju no nākotnes sistēmas stāvokli.
vēl viens piemērs, uzskata uzvedību elektronu stacionārā spēka jomā piesaisti atoma kodolā ziņā kvantu mehānikas pārstāvniecību
Šrēdingera-Heizenbergs ([6]).Mēs arī pieņemam, ka ietekme citu ārējo lauku var ignorēt.Zinot viļņu funkcijas elektronu laikā, un potenciāls lauks atoma kodolā var aprēķināt, ņemot vērā viļņu funkcijas jebkurā citā laikā.Tādējādi ir iespējams aprēķināt varbūtību atrast elektronu kādā konkrētā telpas punktā noteiktā laika intervālā.Citiem vārdiem sakot, mēs varam iegūt informāciju no nākotnes stāvokli elektronu.
Tomēr rodas jautājums: ja likumi gan klasiskās un kvantu fizikā mums stāsta, ka saņemot informāciju no nākotnes, ir iespējams, kāpēc tas vēl nav īstenots praksē ikdienas dzīvē?Tieši tāpēc neviens pasaulē ir saņēmusi vēstules no saviem attāliem pēcnācējiem, rakstīts, piemēram, 2110?
Atbilde atrodas uz virsmas.Un gadījumā, ja sistēmu daļiņas, un gadījumā, ja elektronu atoma kodolā, mēs pārbaudīja uzvedību slēgtā sistēmā, t.i.Šādas sistēmas, ietekme ārējiem spēkiem, kas var neņemt vērā.Man nav slēgta sistēma, tā aktīvi apmainās jautājumu un enerģiju ar vidi.
Tātad, mums ir stāvokli inverso problēmu risinājumu datu nosūtīšanas laika gaitā:
pārsūtīt datus laika gaitā ietvaros atklātā apakšsistēmā
vajadzīgs, ar pietiekamu precizitāti, lai izmeklētu uzvedību zemāko iespējamo slēgtā sistēmā satur konkrētu apakšsistēmu.
Acīmredzot, par cilvēci kā kolekcija atvērto apakšsistēmām (cilvēku), kas ir zemākais iespējams slēgta sistēma ir globuss ar
atmosferoy.Takuyu PZSZ sistēmas sauks (vai tuvu tam slēgtā sistēmā
zeme).Vārds "aptuvens" tiek izmantots šeit saistībā ar acīmredzamo faktu, ka tieši sootvetstvyuschih teorētiskā opredeleniyayu slēgtās sistēmās nepastāv ([7]).Tādējādi, lai prognozētu rīcību vienas personas nākotnē, ir nepieciešams izpētīt un prognozēt uzvedību kopā visiem planētas Zeme un tās atmosfēras sastāvdaļu.Turklāt, precizitāte, ar kuru tas ir nepieciešams, lai piemērotu aprēķinu jābūt ne mazākai par lielumu šūnas.Patiešām, pirms jūs uzrakstīt vēstuli, personai ir jādomā par to, ko rakstīt šo vēstuli.Domas rodas, pārsūtot elektromagnētisko impulsu starp neironiem smadzenēs.Līdz ar to, lai prognozētu cilvēku domu nepieciešamo prognozēt uzvedību katru šūnu smadzenēs cilvēkiem.Mēs nonākam pie secinājuma, ka precizitāte, ar kuru jums ir nepieciešams zināt sākotnējos datus PZSZ ievērojami pārsniedz precizitāti jebkurā mūsdienu mērierīču.
Tomēr ar nanotehnoloģiju attīstības, ir cerība, ka nepieciešama precīza instrumentālā var sasniegt.Lai to izdarītu, jums ir "nokārtot" Zemes nanorobots.Proti, katrā daļā PZSZ salīdzināmas lieluma ar izmēru šūnām, (mēs to saucam nanocombs) jānovieto nanorobot, kas jāveic mērījumi parametrus nanocombs un nosūtīt tos spēcīgs (mēs to saucam nanoserverom).Nanoserver vajadzētu rīkoties ar informāciju no visiem nanorobots PZSZ un iegūt vienotu priekšstatu par uzvedību PZSZ nepieciešams, lai pārraidītu informāciju laika precizitāti.Visu nanorobots kolekcija, "apmetās", tāpēc, ka Zeme un atmosfēra sauks šūnu nanoefirom.Tajā pašā laikā visu iepriekš minēto struktūru, kas sastāv no nanoefira un saistīto nanoservera zvanu TPIV PZSZ (vai tehnoloģiju nodošana no informācijas laika gaitā, pamatojoties uz aptuvena aizvērts lieks sistēmu uz Zemes).Parasti šādas metodes nosaka, ka katra šūna cilvēka organismā bija nanorobot.Tomēr, ja lielums nano-robotiem būs nichtochno mazs salīdzinājumā ar izmēru šūnām, cilvēks nejūtas klātbūtni nanobots organismā.
Tādējādi, lai gan mūsdienās rūpnieciskajā masshtabahah neiespējami atrisināt inverso problēmu par informācijas nodošanu laikā, nākotnē, ar nanotehnoloģiju attīstības
, šī iespēja varētu parādīties.
Turpmākajā diskusijā, termins TPIV mēs attieksies uz visām tehnoloģijām mēs esam aprakstīti 1. un 2. punktā
3. Informācijas nodošanas laikā līdz nodošanai informācijas telpā.
Jāatzīmē, ka Zeme dod vairāk enerģijas kā infrasarkanā starojuma kosmosā un saņem enerģiju gaismas veidā no saules un zvaigznēm.Enerģijas apmaiņa notiek kosmosa un vairāk eksotisko metodes, piemēram, meteorītu krist uz Zemes.Kā
PZSZ piemērots praktiskai informācijas nodošanu laika gaitā, ir parādīt nākotnes eksperimentus jomā nanotehnoloģiju un nanoefira.Tas neizslēdz iespēju, ka saules starojums dos būtisku kļūdu analīzes metodēs un nanoefirom PZSZ nepieciešams aizpildīt visu Saules sistēmu, jūs tādējādi realizējot tehnoloģija SPK PZSS (vai tehnoloģiju nodošanu informācijas laika gaitā, pamatojoties uz tuvu sitemy aizvērta Sun).Tas ir iespējams, ka PZSS nanoefira vidējais blīvums var būt zemāks nekā blīvumu nanoefira pasaulē.Bet PZSS apmainīsies enerģiju ar apkārtējo vidi, piemēram, ar tuvākajām zvaigznēm.Šajā sakarā ir skaidrs, pieņēmums, ka, lai pārraidītu informāciju laikā tiks veikts ar noteiktu trokšņa.
Turklāt, kļūdas, kas saistītas ar atvērtām reālām sistēmām var ievērojami palielināt
un cilvēka faktoru.Piemēram, izdevās TPIV balstīta PZSZ.Bet cilvēce jau sen uzsāk kosmosa ārpus Zemes atmosfērā, piemēram, izpētīt Mēness, Marsa,
pavadoņiem Jupitera un citām planētām.Tie kosmosa kuģi apmaiņa
signālus uz Zemi, tādējādi pārkāpjot zamkknutost PZSZ.Turklāt, elektromagnētiskie signāli, kas satur informāciju, šķiet, daudz spēcīgāk ietekmē slēgšanas nekā Ņemot pārkāpumu no zvaigznēm, kas nes nav informācijas slodzi, un tāpēc nav tik liela ietekme uz cilvēku uzvedību.PZSZ un PZSS - ir īpaši gadījumi priblzhennyh uz slēgtām sistēmām objektu (PZSO).Tādējādi, mēs secinām, ka augstas kvalitātes informācijas nosūtīšanai laika gaitā ietvaros PZSO nepieciešams, jo īpaši, cik vien iespējams, lai ierobežotu informācijas apmaiņu starp signālu PZSO un ārpasauli.
papildus summa traucējumiem, ko izraisa nepilnīga izolētība reālām sistēmām, trokšņa imunitātes TPIV arī noteiks summu PZSO.Augstākas telpiskās dimensijas PZSO, jo mazāks troksnis imunitāte būs TPIV.Patiešām, katrs nanorobot nosūta signālu uz nanoserver ar kļūdu, kas jo īpaši ir atkarīgs no kļūdām mērinstrumentu nanorobot.Kopumā datu nanoservere apstrāde, kļūdas visu nanorobots tiks izveidota, tādējādi samazinot trokšņu imunitātes TPIV.
Turklāt, ir vēl viens svarīgs faktors FIRE iejaukšanās - ir dziļums iespiešanās laikā.Šajā trokšņa faktors detalizētāk.Aplūkosim piemēru mēs jau minēju, sistēmu daļiņu pakļaujas likumus klasiskā mehānika.Kopumā, lai atrastu koordinātes un ātrumu no punktiem jebkurā laikā, mums ir nepieciešams, lai atrisinātu (piemēram, skaitliski ([4], [9])) Lagranža diferenciālo vienādojumu (Hamilton).Protams, katru reizi solis ierobežots-atšķirība algoritmu, kļūdu risinājumiem, kas ieviesti ar troksni sākotnējiem datiem, kļūs aizvien nozīmīgāks.Visbeidzot, kādā posmā, troksnis pārsniegs līmeni vēlamā signāla un algoritms atšķiras.Tādējādi, mēs secinām, ka salīdzinoši īsā laika intervālos kļūda informācijas pārraides laikā būs mazāks nekā pie salīdzinoši lieliem laika intervāliem.Turklāt, jo lielāka trokšņa sākotnējiem datiem, jo mazāks dziļums laika mēs varam sasniegt.Trokšņus sākotnējā dati ir tieši atkarīga no kļūdām, ko radījusi pārkāpjot slēgšanas un proporcionālās apjoma PZSO.Tāpēc, mēs secinām:
maksimāli iespējamais attālums pārraide informācijas signālu laikā un telpā ir saistīti ar likumu, lai mainītu propotsionalnosti.
Patiešām, jo lielāks dziļums iespiešanās signāla laiku, kas nepieciešams, lai nodrošinātu TPIV, mazāku un mazāku enerģijas apmaiņu (ar vidi) jāapsver PZSO.Mēs rakstīt šo paziņojumu formā matemātisko attiecību:
(1) dxdt = f,
kur DX - attālums no centra masas līdz vietai PZSO telpu starp tām un centra masu informācijas apmaiņu.dt - iespiešanās dziļums informācijas signālu laikā, f - konstante neatkarīgs no DX un dt.
Neatkarība nemainīgs f jebkurā no fizikālo parametru ir hipotētiska.Turklāt precīzu vērtību konstantes zināms * uzdevums ir nākotnes eksperimentiem ar nanoefirom.Mēs arī atzīmēt līdzību šo modeli ar zināmajiem attiecībām kvantu fizikas Heisenberg ([6], [7]), kur labajā pusē ir Planka konstante.
4. Daļa vēsturiskā informācija un analoģijām
ir agrīnā divdesmitajā gadsimtā bija tehnoloģiju pārnese informācija
3D telpā, izmantojot elektromagnētisko signālu.Šīs tehnoloģijas
attīstība vienlaicīgi un neatkarīgi vienu no otra nodarbojas
daudziem zinātniekiem tā laika (Popovs, Marconi, Tesla, un citi.).Tomēr komercializāciju Radio Marconi saprata.In the late deviņpadsmitajā gadsimtā sāncenšu Marconi, Tesla (ar Edison), izdevies radīt tehnoloģiju, lai pārraidītu elektromagnētiskā enerģija lielos attālumos uz metāla stieplēm.Pēc tam Tesla centās realizēt pārraidi gan enerģijas un informācijas, bet gan bezvadu veidā.Marconi noteikt vairāk pieticīgs mērķis: informāciju apmainīties ar minimālo izdevumu enerģijas šiem nolūkiem.
Pēc panākumiem Marconi eksperimentu Tesla tika samazināts sakarā ar to,
ka raidījums bija pietiekama rūpnieciskām vajadzībām laika.
Tādējādi lietā informācijas apmaiņas pronstranstve, mums ir vismaz divas fundamentāli atšķirīgas pieejas: pārraida tikai informāciju
ar minimalnymi enerģijas patēriņu (metode Marconi) un pārraida gan informācijas
un enerģiju telpā (metode Tesla).Kā vēsture ir parādījusi, metode Marconi izrādījās iespējama un bija pamats zinātnes un tehnikas attīstībai
divdesmitajā gadsimtā.Izmantojot šo metodi, Tesla, lai gan, un ieguva to pelnīto pieteikumu inženierzinātnēs (AC), kas nozīmē pilnīgu bezvadu praktiskās apstiprināšanas to nav saņēmis nevienu komerciāli vai eksperimentāli.
Ja TPIV situācija ir kvalitatīvi pats.Ideja par laika ceļojumiem, ko var iegūt no daiļliteratūras, kopumā atbilst otrajai pieejai, proti, metodi Tesla, un atsaucas uz laiku pārceļas molekulāro struktūru, vai, citiem vārdiem sakot, enerģijas pārnešanas laika gaitā.Metode Tesla vēl nav pilnībā īstenoti praksē vai nu telpā, vai pagaidu pārvietošanai, un varbūt viņš paliks tikai izdomājums iztēles zinātniskās fantastikas rakstniekiem.
Tādējādi informācijas nosūtīšanu laika gaitā, bez ievērojama enerģijas pārnese - tas kachestvennno pirmo pieeju informācijas apmaiņu, kas atbilst šo Marconi principus.Daļēji TPIV praksē mūsu laikā (sal. 1 un 2), un dažos gadījumos ir cerība, ka visa informācija tehnoloģija tiks izveidots nākotnē.
pirmo reizi, ieteica pieeju iespēju Marconi informācijas nodošanas laiks bija Lydia matemātiķis Fedorenko 2000.gadā.Advanced vecuma un slikta veselība neļāva viņai intesivnost turpināt pētījumus šajā virzienā.Tomēr viņa varēja formulēt paziņojumu par informācijas apmaiņu kosmosa laika, kas, manuprāt, var saukt par gada Marconi Fedorenko princips:
kosmosa laika kontinuums (skatīt [1], [6]), enerģijas apmaiņu, vai būtībā neiespējami, vaiTas prasa daudz sarežģītāku tehnoloģisko bāzi nekā informācijas nosūtīšanai.
Šis princips pilnībā balstās uz iegūtajiem pierādījumiem.Patiešām, piemēram, lai pārvaldītu klejotājs izmantojot radiosignālus daudz mazāk enerģijas nekā piegādāt klejotājs uz sarkanās planētas.Kā vēl viens piemērs, ja persona A, kurš dzīvo Maskavā, jūs vēlaties runāt ar vīru dzīvo Ņujorkā, ir cilvēks un tas ir daudz vieglāk darīt pa tālruni, jūs pavadīt daudz laika un pūļu, kas lidojumā pāri Atlantijas okeānam.Marconi, izgudrojot radio, vadījās arī pēc šī principa, lai nosūtītu signālu, izmantojot elektromagnētisko informāciju, jūs varat ievērojami ietaupīt uz enerģijas patēriņu.Turklāt saskaņā ar principu Marconi Fedorenko nevar izslēgt iespēju, ka dažos gadījumos nodošana enerģijas kosmosa laika kontinuums būtībā neiespējami.
