• Tuesday July 16,2019

Kan Neutrinos döda sina egna farfar?

Anonim

Att bygga delvis på mitt samtal vid tidskonferensen, Scott Aaronson, har ett blogginlägg om entropi och komplexitet som du borde läsa just nu. Det liknar en jag har övervägt själv, men mer smart och original.

Tillbaka ännu? Scott gjorde dumt i slutet av posten en snabbare-än-lätt neutrino-verksamhet. Vilket ledde naturligtvis till frågor, som svar på den som han kommenterade på så sätt:

Stängda tidiga kurvor verkar mig vara en annorlunda ordning av stränghet från allt som hittills upptäckts i fysiken, som kanske 1000 gånger främling än relativitet, QM, virtuella partiklar och svarta hål ihop. Och jag förstår inte hur man kan ha tachyonic neutrinos utan att få CTC också - skulle vem som accepterar den möjligheten vara vänlig nog att förklara det för mig?

Problemet som Scott påpekar är att det i relativitet är den hastighetsfria barriären som förhindrar partiklar (eller något) från att zippa runt och möta sig i det förflutna - en sluten slinga i rymdtid. På ett diagram där tiden sträcker sig vertikalt och rymden horisontellt, definierar de möjliga vägarna från varje händelse ljuskottar och fysiska partiklar måste stanna kvar inom dessa ljuskottar. "Spacelike" banor som lämnar ljuskäglorna är helt enkelt inte tillåtna på det vanliga sättet att göra saker.

Det du inte ser i det här rymddiagrammet är en skiva som representerar "universet vid en bestämd tid", eftersom den typen av saker är helt observatörsberoende i relativitet. I synnerhet, om du kunde gå på en avståndsrik bana, skulle det finnas observatörer som insisterar på att du reser bakåt i tid. När du kan gå fortare än ljus, med andra ord kan du gå tillbaka i tid och träffa dig själv tidigare. Det här är Scotts skälet till skepticism om de snabbare än ljusa neutrinerna: om du öppnar dörren även en spricka, går helvetet loss.

Men vila lätt! Det följer inte nödvändigtvis. Teoretiker är mer än geniala nog att komma fram till sätt att tillåta partiklar att röra sig snabbare än ljus utan att låta dem resa längs stängda kurvor genom rymdtid. En liten teknisk notering: Om någon partikel rör sig snabbare än ljuset är det inte "stängda tidtabellskurvor" som vi borde oroa sig för, det är "stängda avståndskurvor där fysiska partiklar rör sig".

Men vi borde inte nödvändigtvis oroa oss för det. Det vanliga argumentet att snabbare än ljus innebär förmågan att resa på en sluten slinga förutsätter Lorentz invariance; men om vi upptäcker en sann FTL-partikel, bör du första gissningen vara att Lorentz invariance är trasig. (Inte din enda möjliga gissning, men en rimlig.) Tänk på existerandet av en hittills obemärkt vätska som genomtränger universum med en väldefinierad vilopram, vilka neutrinor interagerar med men fotoner gör det inte. Eller ett vektorfält med liknande egenskaper. Det finns olika sätt att vi kan föreställa oss en bakgrund som faktiskt plockar ut en föredragen referensram, som bringar Lorentz invariance spontant.

Om det är sant, fungerar argumentet att FTL innebär slutna slingor genom mellantid inte längre. Även om neutrinoer kan smyga utanför ljuskottar, kan det ändå vara "neutrino-kottar" som de fortfarande är begränsade till. Dessa neutrinkäglar kan vara lite bredare än vanliga ljuskottar, men de kan fortfarande definiera en fast uppfattning om att "gå framåt i tiden" att även neutrinos inte skulle kunna bryta mot.

Det är en bra (även teknisk) diskussion om detta i ett kort papper av Robert Geroch. Läs avsnitt 2 för matematiken, avsnitt 3 för orden. Från diskussionen:

Kort sagt, de speciella relativitetens kausalkeglar, från detta perspektiv, har ingen speciell plats utöver kottarna i något annat system. Detta är demokrati av kausalkeglar med hämnd. Detta är förstås inte den traditionella uppfattningen. Denna åsikt - att de speciella relativitetskakalerna har en föredragen roll i fysiken - uppstår, misstänker jag, från det faktum att ett antal andra system - elektromagnetism, spin-fältet, etc. - anställa exakt samma kottar som deras egna. Och det kan faktiskt vara så att den fysiska världen är organiserad kring en sådan gemensamhet av koner. Å andra sidan är det helt möjligt att det finns ett antal andra system - ännu inte observerat (eller kanske de har varit!) - som använder ganska dyra uppsättningar kausalkeglar. Och konerna i dessa "andra system" kan mycket väl ligga utanför nollkeglarna med speciell relativitet, dvs dessa system kan mycket väl manifestera superluminala signaler. Inget av detta skulle motsäga våra grundläggande idéer om hur fysiken är strukturerad: En initialvärdesformulering, signalkällor för orsakssignaler, etc.

Oddsen är fortfarande långa när OPERA-resultatet är rätt till nominellt värde. Men även om det är rätt betyder det inte att neutrinor är tidsresenärer.


Intressanta Artiklar

Galeamopus Pabsti: En ny piska det bra Dinosaur

Galeamopus Pabsti: En ny piska det bra Dinosaur

Den senaste stora unionen av dinosaurivärlden, Galeamopus pabsti , gör sin officiella debut till vetenskapen idag efter att ha gömt sig i vanlig syn. Om du vill sammanfatta sauropoderna, gruppen av växtätande dinosaurier som innehåller de största landdjur som någonsin stampar över vår värld, är det enkelt: litet huvud, lång hals, koliknande kropp och en piskliknande svans. Eller ännu

Sjukdom som en biprodukt av anpassning

Sjukdom som en biprodukt av anpassning

Hur vi uppfattar naturen och beskriver dess form är en fråga om värderingar och preferenser. Naturen tar inte del av våra skillnader; De existerar bara som instrument som hjälper till i vår förståelse. Jag har tagit upp detta i förhållande till frågor som kategorisering av recessiva vs dominerande egenskaper. Avkomman

Gen orsakar hjärtsjukdom hos sydasiatrar

Gen orsakar hjärtsjukdom hos sydasiatrar

En vanlig MYBPC3 (hjärtminosinbindande protein C) variant associerad med kardiomyopatier i Sydasien: Hjärtinsufficiens är en ledande orsak till dödlighet i sydasiatrar. Men dess genetiska etiologi förblir i stort sett okänd1. Kardiomyopatier på grund av sarkomerer är en viktig monogent orsak till hjärtsvikt. Här bes

Hacking and Doomsday Top självkörande bil rädsla online

Hacking and Doomsday Top självkörande bil rädsla online

Silicon Valley tech giganter och Detroit bilproducenter måste övertyga människor att lita på självkörande bilar innan de kan sälja den futuristiska tekniken till kunderna. Det kan vara svårt med tanke på allmänhetens långvariga rädsla och oro för självkörande bilar. En nyligen analyserad AI-assisterad analys av mer än en triljon sociala inlägg avslöjade att skrämda ansikte uttryckssymboler relaterade till självkörande bilar ökade från 30 procent av alla uttryckssymboler som användes på ämnet till 50 procent senast 2016. De största bekymmerna so

Blockbuster Nor 'Easter som sett från rymden

Blockbuster Nor 'Easter som sett från rymden

| Uppdatering: Se de två nya spektakulära satellitbilderna jag har lagt till nedan. | När jag skriver detta inlägg, är det klockan 11:30 på den amerikanska östkusten och tung snö fallit från New York City hela vägen norrut till New Hampshire. Mer än 29 miljoner människor är under en snöstorm varning. Väderbloggar

Hjärnan har en blind punkt för  'Unknown Unknowns '

Hjärnan har en blind punkt för 'Unknown Unknowns '

En konspirationsteori är en inbjudan till en spännande alternativ verklighet där ingenting är helt som det verkar. Det är roligt att tvinga konventionell visdom, siktande genom tecken, avslöja förlorad kunskap och hemliga tomter. Men vi tror inte alls på saker bara för det roliga. För att vi verkligen ska tro på något, måste det verka troligt. Hur kan vi