La comunicación superluminal es un proceso hipotético en el que la información se transmite a velocidades más rápidas que la luz . El consenso científico actual es que la comunicación más rápida que la luz no es posible y hasta la fecha no se ha logrado en ningún experimento.
La comunicación superluminal que no sea posiblemente a través de agujeros de gusano es probablemente imposible [1] porque, en una teoría invariante de Lorentz , podría usarse para transmitir información al pasado . Esto complica la causalidad , pero ningún argumento teórico excluye de manera concluyente esta posibilidad. [2]
Se han propuesto o estudiado una serie de teorías y fenómenos relacionados con la comunicación superluminal, incluidos taquiones , neutrinos , no localidad cuántica , agujeros de gusano y túneles cuánticos .
Las partículas taquiónicas son partículas hipotéticas que viajan más rápido que la luz, lo que posiblemente podría permitir la comunicación superluminal. Debido a que tal partícula violaría las leyes conocidas de la física, muchos científicos rechazan la idea de que existan. [2] Por el contrario, los campos taquiónicos (campos cuánticos con masa imaginaria) ciertamente existen y exhiben una velocidad de grupo superluminal en algunas circunstancias. Sin embargo, dichos campos tienen una velocidad de señal luminal y no permiten la comunicación superluminal. [3]
La mecánica cuántica es no local en el sentido de que los sistemas distantes pueden entrelazarse . Los estados entrelazados conducen a correlaciones en los resultados de mediciones que de otro modo serían aleatorias, incluso cuando las mediciones se realizan casi simultáneamente y en puntos muy distantes. La imposibilidad de comunicación superluminal llevó a Einstein, Podolsky y Rosen a proponer que la mecánica cuántica debe ser incompleta (ver paradoja de EPR ).
Sin embargo, ahora se comprende bien que el entrelazamiento cuántico no permite que ninguna influencia o información se propague superluminalmente. Técnicamente, el postulado de causalidad microscópica de la teoría cuántica de campos axiomática implica la imposibilidad de comunicación superluminal utilizando cualquier fenómeno cuyo comportamiento pueda ser descrito por la teoría cuántica de campos ortodoxa. [4] Un caso especial de esto es el teorema de la no comunicación , que impide la comunicación mediante el entrelazamiento cuántico de un sistema compuesto compartido entre dos observadores separados en el espacio. Algunos autores han argumentado que utilizar el teorema de la no comunicación para deducir la imposibilidad de la comunicación superluminal es circular, ya que el teorema de la no comunicación supone que el sistema es compuesto. [5]
Si los agujeros de gusano son posibles, entonces se podrían enviar métodos de comunicación subluminales ordinarios a través de ellos para lograr velocidades de transmisión superluminales efectivas a través de regiones no locales del espacio-tiempo. [6] Teniendo en cuenta la inmensa energía o materia exótica con masa negativa / energía negativa que las teorías actuales sugieren que se necesitaría para abrir un agujero de gusano lo suficientemente grande como para que pase una nave espacial , puede ser que sólo sería práctico construir agujeros de gusano a escala atómica, lo que limita su uso únicamente para la transmisión de información. Algunas hipótesis sobre la formación de agujeros de gusano evitarían que se convirtieran en "agujeros del tiempo", permitiendo la comunicación superluminal sin la complicación adicional de permitir la comunicación con el pasado. [7]
El comunicador de Dirac aparece en varias de las obras de James Blish , en particular en su cuento de 1954 "Beep" (posteriormente ampliado a The Quincunx of Time ). Como indica el título, cualquier dispositivo activo recibía la suma de todos los mensajes transmitidos en el espacio-tiempo universal, en un solo pulso, de modo que la demultiplexación arrojaba información sobre el pasado, el presente y el futuro.
Varios autores han utilizado los términos "ultraonda" e "hiperonda", a menudo indistintamente, para denotar comunicaciones más rápidas que la luz. Ejemplos incluyen:
Un dispositivo posterior fue el ansible acuñado por Ursula K. Le Guin y utilizado ampliamente en su ciclo Hainish . Al igual que el dispositivo de Blish, proporcionaba comunicación instantánea, pero sin el incómodo pitido.
El ansible también es un elemento importante de la trama, casi un MacGuffin , en la serie Vatta's War de Elizabeth Moon . Gran parte de la historia gira en torno a varias partes que atacan o reparan ansibles, y en torno a la política interna de ISC (InterStellar Communications), una corporación que tiene el monopolio de la tecnología ansible. [8]
El ansible también se utiliza como forma principal de comunicación en la serie Ender's Game de Orson Scott Card . Está habitado por una criatura sensible no artificial basada en energía llamada Aiúa que fue colocada dentro de la red ansible y se llama Jane . Se hizo cuando los humanos se dieron cuenta de que los Buggers , una especie alienígena que atacaba la Tierra, podían comunicarse instantáneamente y por eso los humanos intentaron hacer lo mismo.
Los vínculos psíquicos , pertenecientes a la pseudociencia , [11] [12] han sido descritos como explicables por principios físicos o inexplicables, pero se afirma que operan instantáneamente a grandes distancias.
En la serie de televisión Stargate , los personajes pueden comunicarse instantáneamente a largas distancias transfiriendo su conciencia a otra persona o estando en cualquier parte del universo utilizando " piedras de comunicación antiguas ". No se sabe cómo funcionan estas piedras, pero la tecnología explicada en el programa generalmente gira en torno a agujeros de gusano para teletransportación instantánea, viajes más rápidos que la luz, deformación espacial y, a veces, alrededor de multiversos cuánticos .
En Time for the Stars de Robert A. Heinlein , se utilizó la telepatía gemela para mantener la comunicación con una nave espacial distante.
La Trilogía del Vacío de Peter F. Hamilton presenta vínculos psíquicos entre los múltiples cuerpos ocupados simultáneamente por algunos personajes.
En la serie Skyward de Brandon Sanderson , los personajes pueden utilizar "Cytonics" para comunicarse instantáneamente a cualquier distancia enviando mensajes a través de una realidad interdimensional llamada "ninguna parte".
Dispositivos similares están presentes en las obras de muchos otros, como Frank Herbert [13] y Philip Pullman , quienes lo llamaron resonador de imán . [14]
La serie Crystal Singer de Anne McCaffrey postuló un dispositivo de comunicación instantánea impulsado por un raro "Cristal Negro" del planeta Ballybran. Los Cristales Negros extraídos del mismo depósito mineral podrían "sintonizarse" para vibrar con simpatía entre sí instantáneamente, incluso cuando están separados por distancias interestelares, permitiendo una comunicación instantánea de voz y datos similar a la de un teléfono. De manera similar, en la serie de Gregory Keyes The Age of Unreason , los "aetherschreibers" utilizan dos mitades de un solo "campanón" para comunicarse, con la ayuda de la alquimia científica. [15] Si bien la velocidad de la comunicación es importante, también lo es el hecho de que los mensajes no pueden ser escuchados excepto por oyentes con un trozo del mismo cristal original.
Stephen R. Donaldson , en su ciclo Gap , propuso un sistema similar, Symbiotic Crystalline Resonance Transmission , tecnología claramente de tipo ansible pero muy difícil de producir y limitada a mensajes de texto.
En el cuento " Con las manos cruzadas " (1947), de Jack Williamson , la comunicación instantánea y la transferencia de energía a través del espacio interestelar es posible con algo conocido como ondas rodomagnéticas .
En la novela Nebulosa de Andrómeda de Ivan Yefremov de 1957 , se hace realidad un dispositivo para la transferencia instantánea de información y materia mediante el uso de "matemáticas bipolares" para explorar el uso de vectores de sombras antigravitacionales a través de un campo cero y el antiespacio, lo que les permite crear contacto con el planeta de Epsilon Tucanae.
En The Star Kings (1949), de Edmond Hamilton , se descubre una forma desconocida de radiación electromagnética llamada rayos subespectrales que se mueve más rápido que la luz. Los más rápidos son los de la octava menos 42, que permite la comunicación teleestéreo en tiempo real con cualquier persona dentro de la galaxia. [dieciséis]
En las novelas e historias de Instrumentalidad de Cordwainer Smith , la comunicación interplanetaria e interestelar normalmente se transmite de planeta a planeta, presumiblemente a velocidad superluminal para cada etapa (al menos entre sistemas solares), pero con un retraso acumulativo. Para la comunicación urgente existe el "mensaje instantáneo", que es efectivamente instantáneo pero muy costoso. [17]
En la serie de cómics web de Howard Taylor , Schlock Mercenary , la comunicación superluminal se realiza a través de hipernet, un análogo de Internet que abarca toda la galaxia . A través de la hipernet, las comunicaciones y los datos se enrutan a través de agujeros de gusano nanoscópicos, utilizando señales electromagnéticas convencionales.
... entonces la existencia de partículas v > c ... llamadas taquiones ... presentaría a la relatividad serios ... problemas de energías de creación infinitas y paradojas de causalidad.
El ataque a los ansibles entre sistemas es simplemente... simplemente impensable
Bueno, en nuestro mundo hay una manera de tomar una piedra imán común y entrelazar todas sus partículas, y luego dividirla en dos para que ambas partes resuenan juntas.
Mi aetherschreiber se perdió cuando los Coweta nos capturaron.
El comunicador era de esos que se montan en las naves planoformantes justo al lado del piloto. El alquiler de uno de ellos fue suficiente para que cualquier gobierno planetario reconsiderara su presupuesto anual. ... Presionó un botón. "Mensaje instantáneo." ... Casher, conociendo los precios de este tipo de comunicación, casi sintió que podía ver el chorro arterial de dinero salir del presupuesto de Henriada a medida que las máquinas cruzaban la galaxia, encontró a Mizzer y regresó con la respuesta.