La comunicación superlumínica es un proceso hipotético en el que la información se transmite a velocidades superiores a la de la luz . El consenso científico actual es que la comunicación a velocidades superiores a la de la luz no es posible y, hasta la fecha, no se ha logrado en ningún experimento.
Es probable que la comunicación superlumínica, salvo a través de agujeros de gusano , sea imposible [1] porque, en una teoría invariante de Lorentz , podría utilizarse para transmitir información al pasado . Esto complicaría la causalidad , pero no hay argumentos teóricos que excluyan de manera concluyente esta posibilidad. [2]
Se han propuesto o estudiado varias teorías y fenómenos relacionados con la comunicación superlumínica, incluidos los taquiones , los neutrinos , la no localidad cuántica , los agujeros de gusano y la tunelización cuántica .
Las partículas taquiónicas son partículas hipotéticas que viajan más rápido que la luz, lo que podría permitir una comunicación superlumínica. Dado que una partícula de este tipo violaría las leyes conocidas de la física, muchos científicos rechazan la idea de que existan. [2] En cambio, los campos taquiónicos (campos cuánticos con masa imaginaria) sí existen y exhiben una velocidad de grupo superlumínica en algunas circunstancias. Sin embargo, estos campos tienen velocidad de señal luminal y no permiten la comunicación superlumínica. [3]
La mecánica cuántica no es local en el sentido de que los sistemas distantes pueden estar entrelazados . 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 la comunicación superlumínica llevó a Einstein, Podolsky y Rosen a proponer que la mecánica cuántica debe ser incompleta (véase la paradoja EPR ).
Sin embargo, ahora se entiende bien que el entrelazamiento cuántico no permite que ninguna influencia o información se propague de forma superlumínica.
En la práctica, cualquier intento de forzar a un miembro de un par de partículas entrelazadas a adoptar un estado cuántico particular rompe el entrelazamiento entre las dos partículas. Es decir, el otro miembro del par entrelazado no se ve afectado en absoluto por esta acción de "forzamiento" y su estado cuántico sigue siendo aleatorio; no es posible codificar un resultado preferido en una medición cuántica. [4]
Técnicamente, el postulado de causalidad microscópica de la teoría cuántica de campos axiomática implica la imposibilidad de comunicación superlumínica utilizando cualquier fenómeno cuyo comportamiento pueda ser descrito por la teoría cuántica de campos ortodoxa. [5] Un caso especial de esto es el teorema de no comunicación , que impide la comunicación utilizando el entrelazamiento cuántico de un sistema compuesto compartido entre dos observadores separados espacialmente.
Si los agujeros de gusano son posibles, entonces los métodos sublumínicos ordinarios de comunicación podrían enviarse a través de ellos para lograr velocidades de transmisión efectivamente superlumínicas a través de regiones no locales del espacio-tiempo. [6] Considerando la inmensa energía o materia exótica con masa negativa / energía negativa que las teorías actuales sugieren que se requeriría para abrir un agujero de gusano lo suficientemente grande como para que pase una nave espacial , puede ser que solo los agujeros de gusano a escala atómica sean prácticos de construir, limitando su uso únicamente a la transmisión de información. Algunas hipótesis de formación de agujeros de gusano evitarían que se convirtieran en "agujeros de tiempo", lo que permitiría la comunicación superlumínica sin la complicación adicional de permitir la comunicación con el pasado. [7]
El comunicador de Dirac aparece en varias obras de James Blish , en particular en su cuento de 1954 "Beep" (más tarde ampliado a El quincunce del tiempo ). Como se alude en 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 de forma intercambiable, para referirse a comunicaciones más rápidas que la luz. Algunos ejemplos son:
Un dispositivo posterior fue el ansible, acuñado por Ursula K. Le Guin y utilizado ampliamente en su ciclo de Hainish . Al igual que el dispositivo de Blish, proporcionaba comunicación instantánea, pero sin el molesto pitido.
El ansible es también un elemento principal de la trama, casi un MacGuffin , en la serie Vatta's War de Elizabeth Moon . Gran parte de la trama 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 la principal forma 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 tiene el nombre de Jane . Se creó cuando los humanos se dieron cuenta de que los Buggers , una especie alienígena que atacó la Tierra, podían comunicarse instantáneamente y, por lo tanto, 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 al transferir su conciencia a otra persona o estar 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, viajes que deforman el espacio y, a veces, en torno a multiversos cuánticos .
En El tiempo de las estrellas , 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 usar "Cytonics" para comunicarse instantáneamente a cualquier distancia enviando mensajes a través de una realidad interdimensional llamada "ninguna parte".
Existen dispositivos similares en las obras de muchos otros, como Frank Herbert [13] y Philip Pullman , quien llamó al suyo un resonador de piedra imán . [14]
La serie Crystal Singer de Anne McCaffrey propuso un dispositivo de comunicación instantánea alimentado por un raro "cristal negro" del planeta Ballybran. Los cristales negros cortados del mismo depósito mineral podrían "afinarse" para vibrar simpáticamente entre sí instantáneamente, incluso cuando están separados por distancias interestelares, lo que permite una comunicación de voz y datos instantánea similar a la del teléfono. De manera similar, en la serie The Age of Unreason de Gregory Keyes , los "aetherschreibers" usan dos mitades de un solo "carillón" 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, la Transmisión de Resonancia Cristalina Simbiótica , una tecnología claramente de tipo ansible pero muy difícil de producir y limitada a mensajes de texto.
En “ With Folded Hands ” (1947) y The Humanoids (1949), de Jack Williamson , la comunicación instantánea y la transferencia de energía a través del espacio interestelar es posible con la energía rodomagnética .
En la novela Nebulosa de Andrómeda de Ivan Yefremov de 1957 , un dispositivo para la transferencia instantánea de información y materia se hace realidad al utilizar "matemáticas bipolares" para explorar el uso de vectores de sombra antigravitacionales a través de un campo cero y el antiespacio, lo que les permite hacer contacto con el planeta Epsilon Tucanae.
En Los reyes de las estrellas (1949) de Edmond Hamilton se descubre una forma desconocida de radiación electromagnética llamada rayos subespectrales que se mueven más rápido que la luz. Los más rápidos de estos son los de la octava menos 42, que permiten la comunicación telestéresis en tiempo real con cualquier persona dentro de la galaxia. [16]
En las novelas y relatos de Cordwainer Smith sobre la Instrumentalidad , la comunicación interplanetaria e interestelar se transmite normalmente de planeta a planeta, presumiblemente a velocidad superlumínica 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 Schlock Mercenary de Howard Taylor , la comunicación superlumínica se realiza a través de la hiperred, un análogo galáctico de Internet . A través de la hiperred, las comunicaciones y los datos se envían a través de agujeros de gusano nanoscópicos, utilizando señales electromagnéticas convencionales.
así que la existencia de partículas v > c... llamadas taquiones... presentaría a la relatividad serios... problemas de energías de creación infinitas y paradojas de causalidad.
es simplemente... impensable.
en nuestro mundo hay una manera de tomar una piedra imán común y enredar todas sus partículas, y luego dividirla en dos para que ambas partes resuenen juntas.
se perdió cuando los Coweta nos capturaron.
era del tipo que montan en las naves planoformadoras justo al lado del piloto. El alquiler de uno de ellos era suficiente para hacer que cualquier gobierno planetario reconsiderara su presupuesto anual... Presionó un botón. "Mensaje instantáneo". Casher, que conocía los precios de este tipo de comunicación, casi sintió que podía ver el chorro arterial de dinero salir del presupuesto de Henriada mientras las máquinas cruzaban la galaxia, encontraban a Mizzer y regresaban con la respuesta.