Introdução
Há muitas maneiras de transferir informações no espaço.Por exemplo,
enviar uma carta de Moscou a Nova York pode ser pelo correio ou através da Internet ou usando sinais de rádio.E a pessoa que está em Nova York pode escrever uma carta de resposta e enviá-lo a Moscou por qualquer um dos métodos acima.
não é o caso com o tempo de transferência irformatsii.Por exemplo, em 2010
obrigado a enviar uma carta de Moscou a Nova York, mas para que esta carta poderia
ler em Nova York em 2110.Como isso pode ser feito?E como pessoa que vai ler esta carta em 2110 será capaz
para responder a contrabandear
uma carta a Moscou em 2010?Possíveis soluções para este tipo de perguntas será dada neste artigo.
1. problema direto de transferência de informação em tempo
Primeiro, considere os métodos para resolver os problemas da transmissão directa de informação ao longo do tempo (do passado para o futuro).Por exemplo, em 2010, obrigado a enviar uma carta de Moscou a Nova York, mas para que esta carta poderia ser encontrado em Nova York em 2110.Como isso pode ser feito?O método mais fácil para resolver este tipo de problema é bem conhecido por um longo tempo - é o uso de mídia real (papel, pergaminho, tabuletas de argila).Assim, o método de transmissão de informação em Nova York em 2110 pode ser, por exemplo, assim: você precisa escrever uma mensagem no papel, enviá-lo por e-mail com um pedido para que esta carta preservada nos arquivos do New York até 2110, e depois ler osa quem se destina a letra.No entanto, o papel - não é custodiante muito durável, é suscetível à oxidação eo prazo de sua validade é limitada, no máximo, algumas centenas de anos.Para transmitir informações a milhares de anos de antecedência pode ser já necessária tabuletas de argila, e em intervalos de milhões de anos - de placa nizkookislyaemyh e ligas metálicas de alta resistência.De uma forma ou de outra, mas, em princípio, a questão da transferência de informações do passado para o futuro da humanidade está decidido há muito tempo.O livro mais comum - esta é uma forma de enviar informações para a prole.
2. O problema inverso de transferência de informação em tempo
Agora considere métodos para resolver problemas inversos na transmissão de informações ao longo do tempo (a partir do futuro para o passado).Por exemplo, em 2010, enviou uma carta Um homem de Moscou a Nova York e colocar em um arquivo de New York por cem anos.Como pode uma pessoa B, que vai ler esta carta em 2110 será capaz de transmitir uma carta de resposta a Moscou em 2010?Em outras palavras, como uma pessoa A, que escreveu esta carta pode obter uma resposta em 2110?
À primeira vista, a tarefa parece fantástico.A partir da perspectiva de um simples leigo,
informações que recebe do futuro não pode ser implementada.Mas de acordo com as idéias da física teórica não é assim.Aqui está um exemplo simples.
Considere um sistema fechado de pontos materiais n do ponto de vista da mecânica clássica.Suponha-se que as posições e velocidades de cada um destes pontos de cada vez.Em seguida, resolvendo as equações de Lagrange (Hamilton) ([6]), que pode determinar as coordenadas e as velocidades de todos estes pontos em qualquer outro momento.Em outras palavras, usando as equações da mecânica clássica para o sistema fechado de objetos mecânicos, podemos obter informações a partir do futuro do estado do sistema.
outro exemplo, considere o comportamento de um elétron em um campo de força estacionária de atração do núcleo atômico em termos de representações da mecânica quântica
Schroedinger-Heisenberg ([6]).Também assumimos que a influência de outros campos externos pode ser ignorado.Conhecer a função de onda de um elétron de cada vez, eo campo potencial do núcleo atômico pode ser calculado tendo em conta a função de onda em qualquer outro momento.Assim, é possível calcular a probabilidade de encontrar um electrão num ponto particular no espaço em um determinado intervalo de tempo.Em outras palavras, podemos obter informações a partir do futuro do Estado do elétron.
No entanto, surge a pergunta: se as leis da física clássica e tanto quântica nos diz que a informação que recebe do futuro é possível, por que ele ainda não tenha sido implementada na prática na vida cotidiana?É por isso que ninguém no mundo tem recebido cartas de seus descendentes distantes, por escrito, por exemplo, em 2110?
A resposta está na superfície.E, no caso de um sistema de partículas, e, no caso de um electrão no núcleo atómico, examinámos o comportamento de um sistema fechado, isto é,tais sistemas, a influência de forças externas, que pode ser negligenciada.O homem não é um sistema fechado, ele troca ativamente matéria e energia com o meio ambiente.
Assim, temos a condição de a solução do problema inverso para a transmissão de dados ao longo do tempo:
Para transferir os dados ao longo do tempo dentro de um subsistema aberto
necessário com precisão suficiente para investigar o comportamento do menor sistema fechado possível contendo um determinado subsistema.
Aparentemente, para a humanidade como um conjunto de subsistemas abertos (pessoas), o menor sistema fechado possível é um globo com sistema
atmosferoy.Takuyu PZSZ será chamado (ou perto de um sistema fechado
Terra).A palavra "aproximadamente" é aqui utilizado em ligação com o facto óbvio de que opredeleniyayu teórico exactamente sootvetstvyuschih sistemas fechados não existem ([7]).Assim, a fim de prever o comportamento de uma pessoa, no futuro, é necessário estudar e prever o comportamento de um total de todos os componentes do planeta Terra e seu ambiente.Além disso, a precisão com que é necessário fazer cálculos apropriados não deve ser menor do que o tamanho da célula.Na verdade, antes de você escrever uma carta, uma pessoa deve pensar sobre o que escrever esta carta.Pensamentos surgem pela transmissão de impulsos eletromagnéticos entre os neurônios no cérebro.Por conseguinte, a fim de prever o pensamento humano necessário prever o comportamento de cada célula no cérebro em humanos.Chegamos à conclusão de que a precisão com que você precisa saber os dados iniciais para PZSZ excede significativamente a precisão de quaisquer dispositivos de medição modernos.
No entanto, com o desenvolvimento da nanotecnologia, espera-se que o instrumento de precisão necessário pode ser conseguido.Para fazer isso, você deve "resolver" nanorobôs Terra.Ou seja, em cada parte do PZSZ, comparável em tamanho com o tamanho das células, (podemos chamá-lo nanocombs) deve ser colocado nanorrobô, que deve medir os parâmetros nanocombs e encaminhá-los para o poderoso (chamamos-lhe nanoserverom).Nanoserver deve lidar com a informação de todos os nanorobôs PZSZ e obter uma imagem unificada do comportamento de um PZSZ necessário para transmitir informações em tempo precisão.A coleção de todos os nanorobôs ", estabeleceu-se em" a fim de que a Terra ea atmosfera será chamado nanoefirom celular.Ao mesmo tempo, toda a estrutura acima que consiste em e relacionadas nanoservera nanoefira chamar TPIV PZSZ (ou a tecnologia de transferência de informação ao longo do tempo com base nos aproximado fechado sistema redundante para a terra).De um modo geral, essas técnicas requerem que cada célula no corpo humano foi nanorobot.No entanto, se o tamanho dos nano-robôs nichtochno pequeno em comparação com o tamanho das células, a pessoa não irá sentir a presença de nanorrobôs no corpo.
Assim, embora hoje em dia em masshtabahah industrial impossível resolver o problema inverso da transmissão de informações ao longo do tempo, no futuro, com o desenvolvimento da nanotecnologia
, esta possibilidade é susceptível de aparecer.
Na discussão subseqüente, o termo TPIV vamos aplicar a todas as tecnologias que descrevemos nos n.os 1 e 2.
3. Comunicação de transferência de informação em tempo para a transferência de informação no espaço.
Deve notar-se que a Terra dá-se energia sob a forma de radiação infravermelha para o espaço e recebe a energia na forma de luz do sol e estrelas.A troca de energia toma métodos de espaço e mais exóticas, por exemplo, por meteoritos caem na Terra.Como
PZSZ adequado para a transmissão de informação prática ao longo do tempo, tem que mostrar a futuros experimentos no campo da nanotecnologia e nanoefira.Ele não descarta a possibilidade de que a radiação solar fará com que um erro significativo nos métodos de análise e nanoefirom PZSZ precisa preencher todo o sistema solar, você realizando assim PZSS tecnologia IRP (ou transferência de tecnologia de informação ao longo do tempo com base perto de sitemy fecha dom).Isto é provável que PZSS nanoefira densidade média pode ser menor do que a densidade nanoefira o mundo.Mas PZSS vai trocar energia com o meio ambiente, por exemplo, com as estrelas mais próximas.Neste contexto, é óbvio que a suposição de informações práticas para transmitir em tempo vai ser realizada com certa ruído.
Além disso, o erro associado aos sistemas reais abertas pode aumentar significativamente
e o factor humano.Por exemplo, conseguiu PZSZ baseado TPIV.Mas a humanidade tem lançamentos de naves espaciais muito além da atmosfera da Terra, por exemplo, para estudar os satélites Lua, Marte,
de Júpiter e outros planetas.Estas naves espaciais são trocados sinais
para a Terra, violando assim zamkknutost PZSZ.Além disso, os sinais eletromagnéticos que contenham informações parece ser muito mais fortemente afetados pela violação do fecho do que a luz de estrelas que não carrega nenhuma carga de informação, e, portanto, não tanto impacto sobre o comportamento das pessoas.PZSZ e PZSS - são casos especiais priblzhennyh a sistemas fechados de objetos (PZSO).Assim, conclui-se que, para a transmissão de alta qualidade da informação ao longo do tempo dentro PZSO necessário, em particular, tanto quanto possível, para limitar o intercâmbio de informação entre sinais PZSO e o mundo exterior.
quantidade adição de interferência causada por sistemas reais insularidade incompleta, ruído imunidade TPIV também será determinado pela quantidade PZSO.As dimensões espaciais mais altas PZSO, a imunidade de ruído mais baixo terá TPIV.Com efeito, cada nanorobot vai transmitir um sinal à nanoserver com um erro que depende, em particular, os erros do nanorobot instrumento de medição.Em geral, o processamento de dados nanoservere, erros de todos os nanorobôs será formado, reduzindo assim o TPIV imunidade ao ruído.
Além disso, há um outro importante factor de interferência FOGO - representa a profundidade de penetração no tempo.Neste factor de ruído em maior detalhe.Considere o exemplo já mencionamos o sistema de partículas que obedecem as leis da mecânica clássica.Em geral, para encontrar as coordenadas e velocidades dos pontos em qualquer momento, precisamos resolver (por exemplo, numericamente ([4], [9])) equação diferencial Lagrange (Hamilton).Obviamente, cada algoritmo de diferenças finitas, soluções de erro passo de tempo introduzidas pelo ruído nos dados iniciais, vai se tornar cada vez mais significativa.Finalmente, em algum momento, o ruído ultrapassar o nível do sinal desejado eo algoritmo diverge.Assim, conclui-se que em intervalos de tempo de transmissão de informações de erro tempo relativamente curto será menor do que em intervalos de tempo relativamente grandes.Além disso, quanto maior for o ruído nos dados iniciais, quanto menor for a profundidade do tempo que pode atingir.Um ruído nos dados inicial é diretamente dependente dos erros causados pela violação do encerramento e PZSO volume proporcional.Portanto, concluímos:
distância de transmissão máxima possível de sinais de informação em espaço e tempo estão ligados por lei para reverter propotsionalnosti.
Com efeito, quanto maior for a profundidade de penetração do sinal no tempo que demora a fornecer para TPIV, o menor e menos troca de energia (com o meio ambiente) devem ser considerados PZSO.Nós escrevemos esta declaração sob a forma de relações matemáticas:
(1) dxdt = f,
onde dx - a distância do centro de massa para o espaço ponto PZSO entre eles eo centro de massa do intercâmbio de informações.dt - a profundidade de penetração do sinal de informação em tempo, F - constante independente de dx e DT.
Independência f constante em qualquer um dos parâmetros físicos é hipotético.Além disso, o valor exacto da constante conhecida * é a tarefa de futuras experiências com nanoefirom.Observamos também a semelhança deste padrão com as relações conhecidas da física quântica de Heisenberg ([6], [7]), onde o lado direito é a constante de Planck.
4. Algumas informações históricas e analogias
No início do século XX foi uma tecnologia de transferência de informação
no espaço 3D por meio de sinais eletromagnéticos.O desenvolvimento desta tecnologia
simultaneamente e independentemente umas das outras
envolvidos muitos cientistas de que o tempo (Popov, Marconi, Tesla, e outros.).No entanto, a comercialização de Rádio Marconi realizado.No final do século XIX para rivalizar com Marconi, Tesla (com Edison), conseguiu criar uma tecnologia para transmitir energia eletromagnética a longas distâncias em fios de metal.Posteriormente Tesla tentou realizar a transmissão de energia e informação, mas de uma forma wireless.A Marconi definir uma meta mais modesta: a troca de informações com um gasto mínimo de energia para esses fins.
Após o sucesso dos experimentos de Marconi Tesla foram reduzidos devido ao fato de,
que a transmissão foi suficiente para as necessidades industriais da época.
Assim, em caso pronstranstve troca de informações, o que temos, pelo menos, duas abordagens fundamentalmente diferentes: transmitindo apenas
informações com o consumo de energia minimalnymi (método Marconi) e transmitindo tanto
informação e energia no espaço (método Tesla).Como a história tem mostrado, o método se mostrou viável Marconi e era a base da
progresso científico e técnico no século XX.Com este método, Tesla, embora, e tem merecido a sua aplicação em engenharia (AC), no sentido da confirmação prática sem fio completa de sua não recebeu qualquer comercialmente ou experimentalmente.
Se TPIV situação é qualitativamente o mesmo.A ideia de tempo de viagem, que pode ser obtido a partir de ficção, amplamente de acordo com a segunda abordagem, a saber, o método de Tesla, e refere-se ao movimento temporário de corpos moleculares, ou, em outras palavras, a transmissão de energia ao longo do tempo.Método Tesla ainda não foi plenamente posto em prática tanto para o espaço ou para movimentos temporários e, talvez, ele permanecerá apenas uma invenção da imaginação de escritores de ficção científica.
Assim, a transmissão de informações ao longo do tempo, sem uma transferência significativa de energia - é kachestvennno primeira abordagem à partilha de informação que atenda os princípios de Marconi.Parcialmente TPIV colocar em prática no nosso tempo (cf. n. 1 e 2), e há alguma esperança de que a tecnologia da informação completa será criada no futuro.
pela primeira vez, sugeriu uma abordagem para a possibilidade de Marconi permuta de informação com o tempo era Lydia matemático Fedorenko em 2000.A idade avançada e problemas de saúde impediram intesivnost continuar a investigação neste sentido.No entanto, ela foi capaz de formular uma declaração sobre a troca de informação no espaço-tempo, o que, na minha opinião, pode ser chamado o princípio da Marconi Fedorenko:
no continuum espaço-tempo (ver [1], [6]), transferência de energia, ou essencialmente impossível, ouEla exige uma base tecnológica muito mais sofisticada do que a transmissão de informações.
Este princípio inteiramente baseada em evidências experimentais.De fato, por exemplo, para gerenciar o rover usando sinais de rádio muito menos energia do que entregar o rover para o Planeta Vermelho.Como outro exemplo, se uma pessoa A, que mora em Moscou, você quer falar com um homem em viver em Nova York, é um homem E é muito mais fácil fazer no telefone, você gasta um monte de tempo e esforço no vôo através do Atlântico.Marconi, inventar o rádio, também foi guiada por esse princípio, para o envio de um sinal por meio de informações eletromagnéticas, você pode economizar consideravelmente em consumo de energia.Além disso, de acordo com o princípio Marconi Fedorenko não podemos excluir a possibilidade de que em alguns casos, a transferência de energia no continuum espaço-tempo é essencialmente impossível.
