Kann man Informationen schneller übertragen und empfangen als Licht?

Selbst Menschen, die von Physik wenig verstehen, wissen, dass die maximal mögliche Übertragungsgeschwindigkeit eines Signals der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum entspricht. Sie wird mit dem Buchstaben „c“ bezeichnet und beträgt fast 300.000 Kilometer pro Sekunde. Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist eine der grundlegenden physikalischen Konstanten. Die Unmöglichkeit, Geschwindigkeiten zu erreichen, die die Lichtgeschwindigkeit im dreidimensionalen Raum überschreiten, ist eine Folgerung aus Einsteins spezieller Relativitätstheorie (SRT).

Normalerweise wird, wenn man behauptet, dass die SRT die Übertragung von Informationen über Lichtgeschwindigkeit hinaus verbietet, implizit angenommen, dass es keinen anderen Weg gibt, als „Informationen“ an ein Photon zu binden und sie zu übertragen. Es gibt jedoch einen anderen Weg. Eine gut bekannte physikalische Hypothese – das holographische Prinzip (ein modernes und heute weit verbreitetes Werkzeug der theoretischen Physik) weist auf ein interessantes Phänomen hin: "Ereignisse, die im dreidimensionalen Raum stattfinden, können ohne Informationsverlust auf einen entfernten „Bildschirm“ projiziert werden" – Leonard Susskind „The World as a Hologram“ [S. 3].

„Ohne Informationsverlust“ bedeutet, dass die gedankliche Operation der Projektion nicht erforderlich ist, wenn wir verstehen, dass unsere informative Universum tatsächlich nur auf der 2D-Oberfläche des holografischen Horizonts (Bildschirm) mit einer einzigen Zeitkoordinate existiert und die grundlegenden physikalischen Gesetze eine natürliche Methode zur Kodierung von Informationen mit Verlust darstellen. Dann drängt sich die Schlussfolgerung auf: Wenn man den extrem einfachen holografischen Code des Universums kennt – den natürlichen Mechanismus zur Kodierung und zum Transfer von Informationen auf dem Bildschirm, dann könnte eine der neuen Möglichkeiten erscheinen – wir könnten den Mechanismus zur Übertragung und zum Empfang von Informationen ohne die Einschränkung von Distanz und Lichtgeschwindigkeit entdecken. Was die Erzeugung des holografischen Codes des Universums betrifft, so besteht die Idee seiner Suche darin, die grundlegende Eigenschaft von Hologrammen zu nutzen: Jeder minimalste Abschnitt eines Hologramms enthält Informationen über das gesamte Objekt. Basierend auf dieser Tatsache postulieren wir eine extrem einfache Formel für kohärente Schwingungen eines beliebigen Punktes im dreidimensionalen Raum und laden sie in einen gewöhnlichen Computersimulator für Dynamik (sogar ein Programm wie 3D MAX ist geeignet) und auf dem Bildschirm eines gewöhnlichen Computers, in Isometrie, auf zwei Hälften einer entstehenden sphärischen Oberfläche, kann man die Dynamik von Projektionen und zahlreiche Eigenschaften der Elementarteilchen des Standardmodells beobachten. Eine parametrische Formel generiert die Dynamik von Projektionen dreier Generationen – das gesamte Zoo der Elementarteilchen: 48 Fermionen und 12 Bosonen. Die Methode zur Visualisierung wissenschaftlicher Daten ermöglicht es, das Unsichtbare auf einem gewöhnlichen Computer sichtbar zu machen – einen Zyklus kohärenter Schwingungen eines Punktes, der mit seinem Radiusvektor identifiziert wird:

Vor diesem fundamentalen, vielversprechenden "holografischen Hintergrund" erscheint das Auftauchen eines elektromechanischen Geräts – eines prinzipiell neuen Typs von astatischen Gyroskopen mit festen Parametern – ganz natürlich, da es genau die gleichen grundlegenden Eigenschaften von Hologrammen verwendet: Kohärenz, Interferenz und die gleiche Formel für kohärente Schwingungen der Rotorpunkte. Wenn die Hypothese des holografischen Universums jemals in eine funktionierende Theorie umgesetzt wird, dann nur, wenn ihre Vorhersagen in Experimenten vielfach bestätigt werden, besser noch in ihren praktischen Anwendungen. Mit dem Auftauchen einer experimentellen Basis – der Spitze der physikalischen Pyramide – wird die Hypothese, die faktisch Teil der Theorie ist, vorübergehend aus der Kritik genommen bis zur praktischen Umsetzung des Experiments und zur Durchführung von Messungen.

Die Konstruktion eines ungewöhnlichen Gyroskops sieht folgendermaßen aus: Ein sphärischer Rotor mit Magneten schwebt in einem vakuumierten sphärischen Hohlraum des Stators mit Elektromagneten. Der Rotor kann in jede der 64 Richtungen von einem Computersteuerungssystem aus gezwungen werden, sich um einen festen Punkt des Schwerpunkts zu drehen und gleichzeitig um drei Achsen pro Zyklus.


Während der Rotor in einem herkömmlichen astatistischen Gyroskop in einem Zyklus eine Umdrehung um eine Achse vollzieht, führt der Rotor in einem ungewöhnlichen Gyroskop innerhalb derselben Zeit einen vollständigen Umlauf um drei feste Achsen der kartesischen Koordinaten durch, die mit einem beschleunigten Beobachter verbunden sind. Die Masseelemente des Rotors (bei diesem Drehalgorithmus) erzeugen kohärente Schwingungen, und die Beschleunigungen hängen mit der Richtung der Halbachsen zusammen. Bäuche und Knoten der Beschleunigungen bilden ein festes Interferenzbild aus sechs identischen und diametral entgegengesetzten Gruppen.

Wir haben sechs Gruppen von Rotationsbeschleunigungen, die gemäß dem holografischen Prinzip auf sechs gegenüberliegenden Seiten eines sphärischen 2D-Bildschirms projiziert werden können, ohne dabei Informationen zu verlieren. Sie sind für den Beobachter unsichtbar, und wir zeigen sie bedingt auf dem Foto als sechs weiße Kreise. Mit Hilfe des Computer-Systems zur Steuerung der Rotorbewegung können wir die Richtungen wechseln und die Projektionen in Paaren verschieben (irgendwelche vier von sechs), wobei sie nun durch die Informationen selbst dargestellt werden, die sich mit einer gemeinsamen Zeitkoordinate und ohne Einschränkung durch Distanz und Lichtgeschwindigkeit über den Bildschirm bewegt.
Das holografische Prinzip verknüpft Informationsbits mit Entropie und Temperatur auf dem sphärischen Bildschirm. Dadurch entsteht die Möglichkeit, Informationen gleichzeitig zu übermitteln und zu empfangen; es genügt, die entropische Kraft zu messen, die auf den Schwerpunkt des Rotors relativ zum ruhenden Stator wirken wird. Die entropische Kraft entsteht durch die Wechselwirkung der festen Temperaturgradienten des sphärischen holografischen Bildschirms und der Entropiegradienten, die durch einen gerichteten Ruck (erste Ableitung der Beschleunigung der Materie) verursacht werden.

Fentr = ΔTΔS;

wo Fentr – entropische Kraft ∆T — Temperaturgradient auf dem Bildschirm, ∆S — Entropiegradient, der mit dem gesteuerten Ruck der Masseelemente verbunden ist.

Wenn die erwartete nicht komprimierte Entropiekraft in einem geschlossenen System auf der holographischen Oberfläche sichtbar wird, dann ist die holographische Theorie gültig, und alle Beobachter, Empfänger und Sender von Informationen befinden sich auf einer einzigen Fläche mit einer gemeinsamen zeitlichen Koordinate. Zwischen ihnen kann technisch ein holographischer Informationsaustausch realisiert werden, was bedeutet, dass wir über die sofortige praktische Umsetzung eines ungewöhnlichen Gyroskops nachdenken müssen. Dieses ungewöhnliche Gyroskop kann als Experimentieranlage die Frage beantworten: „Ist das holographische Prinzip gültig, nach dem die Physik unseres „3D+1“-dimensionalen Raum-Zeit-Kontinuums der Physik auf einer Hyperebene mit der Dimension „2D+1“ entspricht?“ Mit anderen Worten, die „Demarkations“-Problematik der holografischen Hypothese wird gelöst.

Abschließend kann angenommen werden, dass die Lösung des Fermi-Paradoxons darin besteht, dass, wenn es in unserem holographischen Universum intelligente Zivilisationen gibt, sie die holographische Oberfläche als Kommunikationskanal nutzen werden. Dies, so nehmen wir an, ermöglicht ihnen den Austausch von Informationen ohne Einschränkungen durch Entfernung und Lichtgeschwindigkeit.

Quelle: habr.com