Comunicación superlumínica

La comunicación superlumínica es un proceso hipotético en el que la información se envía a velocidades más rápidas que la luz (FTL). 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 superlumínica que no sea posiblemente a través de agujeros de gusano probablemente sea imposible 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.

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 los túneles cuánticos.

Mecanismos propuestos

Taquiones

Las partículas taquiónicas son partículas hipotéticas que viajan más rápido que la luz. Estos permitirían la comunicación superlumínica y, por esta razón, se cree ampliamente que no existen. Por el contrario, los campos taquiónicos, campos cuánticos con masa imaginaria, ciertamente existen y exhiben una velocidad de grupo superlumínica en algunas circunstancias. Sin embargo, tales campos tienen una velocidad de señal luminal y no permiten la comunicación superlumínica.

No localidad cuántica

La mecánica cuántica no es local en el sentido de que los sistemas distantes pueden entrelazarse. Los estados entrelazados conducen a correlaciones en los resultados de mediciones 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 (ver la paradoja EPR).

Sin embargo, ahora se entiende bien que el entrelazamiento cuántico no permite que ninguna influencia o información se propague superlumínicamente. 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. 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 en forma de espacio. Algunos autores han argumentado que usar el teorema de no comunicación para deducir la imposibilidad de comunicación superlumínica es circular, ya que el teorema de no comunicación asume que el sistema es compuesto.

Agujeros de gusano

Si los agujeros de gusano son posibles, entonces se podrían enviar métodos subluminales ordinarios de comunicación a través de ellos para lograr velocidades de transmisión superlumínicas efectivas a través de regiones no locales del espacio-tiempo. Teniendo en cuenta la inmensa energía o la 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 pasar a través de una nave espacial, puede ser que solo los agujeros de gusano a escala atómica sean prácticos para 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.

Dispositivos ficticios

Como taquiones

El dirac comunicador aparece en varias de las obras de James Blish, en particular en su cuento de 1954 "Beep" (más tarde ampliado a El quincuncio 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.

Transmisores superlumínicos y ansibles

Los términos "ultraonda" y "hiperonda" han sido utilizados por varios autores, a menudo indistintamente, para denotar comunicaciones más rápidas que la luz. Ejemplos incluyen:

• E. E. Smith usó el término "ultrawave" en su serie Lensman, para ondas que se propagaron a través de un sub-ether y podrían utilizarse para armas, comunicaciones y otras aplicaciones.
• En la serie de la Fundación Isaac Asimov, "ultrawave" y "hiperwave" se utilizan de manera intercambiable para representar un medio de comunicación superluminal. El Relé de hiperonda también características.
• En el Star Trek universo, subespacial lleva comunicación más rápida que la luz (radio subespacial) y viaje (accionamiento de emergencia).
• El Ciudades en vuelo serie de James Blish presentó comunicaciones de ultraondas que utilizaron el fenómeno conocido de la velocidad de fase para llevar información, una propiedad que de hecho es imposible. Las limitaciones de la velocidad de fase más allá de la velocidad de luz lo llevaron a desarrollar su comunicador Dirac.
• Larry Niven usó Hyperwave en su serie Espacio Conocido como el término para un método de comunicación FTL. A diferencia del hipermotor que movió barcos a una velocidad FTL finita, la hiperonda era esencialmente instantánea.
• En las novelas Takeshi Kovacs de Richard K. Morgan, las colonias humanas en planetas distantes mantienen contacto con la tierra y entre sí a través de gáscula hiperespacial, una tecnología que mueve la información "... tan cerca de instantáneamente que los científicos todavía están discutiendo sobre la terminología".

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, proporcionó comunicación instantánea, pero sin el molesto 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.

El ansible también se utiliza como principal forma de comunicación en la serie Ender's Game de Orson Scott Card. Está controlado por una criatura sensible no artificial basada en energía llamada Aiúa que se colocó dentro de la red ansible y se conoce con el nombre de Jane. Se lo robaron a los Insectores, una especie alienígena que atacó la Tierra.

Enredo cuántico

• En la novela de Ernest Cline Armada, los invasores extranjeros poseen tecnología para la "comunicación cuántica" instantánea con rango ilimitado. Los humanos invierten el dispositivo de la tecnología alienígena capturada.
• En el Efecto masivo serie de videojuegos, la comunicación instantánea es posible utilizando comunicadores cuánticos-entángulos colocados en las salas de comunicaciones de naves estelares.
• En el Avatar La continuidad, la comunicación más rápida que la luz mediante un control sutil sobre el estado de partículas enredadas es posible, pero con fines prácticos extremadamente lentos y costosos: a una velocidad de transmisión de tres bits de información por hora y un costo de $7,500 por bit, se utiliza sólo para los mensajes de máxima prioridad.
• Libros de Charles Stross Singularidad Sky y Iron Sunrise hacer uso de "canales causoles" que utilizan partículas enredadas para la comunicación instantánea de dos vías. La técnica tiene inconvenientes en que las partículas enredadas son fungibles y el uso de un viaje más rápido a la luz destruye el enredo, de modo que un extremo del canal debe ser transportado por debajo de la velocidad de la luz. Esto los hace caros y limita su utilidad de alguna manera.
• En la novela de Liu Cixin El problema de tres cuerpos, los extraterrestres Trisolarans, mientras se preparan para invadir el Sistema Solar, utilizan un dispositivo con características ansibles para comunicarse con sus colaboradores en la Tierra en tiempo real. Además, utilizan dispositivos de espionaje/sabotaje llamados 'Sophons' en la Tierra que mediante la penetración puede acceder a cualquier tipo de información electrónicamente guardada y visual, interactuar con la electrónica, y comunicar resultados de vuelta a Trisolaris en tiempo real a través de enredo cuántico. La tecnología utilizada es "protones únicos que se han desarrollado de once dimensiones espaciales a dos dimensiones, programadas y luego replegadas" y por lo tanto Sophons siguen siendo indetectables para los humanos.

Enlaces psíquicos

Los enlaces psíquicos, pertenecientes a la pseudociencia, se han descrito 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 lugar del universo usando "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 la teletransportación instantánea, viajes más rápidos que la luz, deformación del espacio 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 lejana.

La trilogía del vacío de Peter F. Hamilton presenta vínculos psíquicos entre los múltiples cuerpos ocupados simultáneamente por algunos personajes.

Otros dispositivos

Dispositivos similares están presentes en los trabajos de muchos otros, como Frank Herbert y Philip Pullman, quienes llamaron al suyo un resonador de piedra imán.

La serie Crystal Singer de Anne McCaffrey postuló un dispositivo de comunicación instantánea impulsado por el raro "Black Crystal" del planeta Ballybran. Los cristales negros cortados del mismo depósito mineral podrían ser "sintonizados" para vibrar simpáticamente entre sí al instante, incluso cuando están separados por distancias interestelares, lo que permite una comunicación instantánea de voz y datos similar a la de un teléfono. Del mismo modo, en Gregory Keyes' serie La edad de la sinrazón, "aetherschreibers" use dos mitades de un solo "timbre" comunicarse, ayudados por la alquimia científica. Si bien la velocidad de la comunicación es importante, también lo es el hecho de que los mensajes no pueden ser escuchados excepto por los oyentes con una pieza del mismo cristal original.

Stephen R. Donaldson, en su ciclo Gap, propuso un sistema similar, Transmisión de resonancia cristalina simbiótica, tecnología claramente de tipo ansible pero muy difícil de producir y limitada a mensajes de texto.

En la historia "Con las manos juntas" (1947), de Jack Williamson, es posible la comunicación instantánea y la transferencia de energía a través del espacio interestelar con algo denominado ondas rodomagnéticas.

En la novela Andromeda Nebula de Ivan Yefremov de 1957, un dispositivo para la transferencia instantánea de información y materia se hace realidad mediante el uso de "matemáticas bipolares" explorar el uso de vectores de sombra antigravitatorios a través de un campo cero y el antiespacio, lo que les permite tomar contacto con el planeta Epsilon Tucanae.

En las novelas e historias de Instrumentality de Cordwainer Smith, la comunicación interplanetaria e interestelar normalmente se transmite de planeta a planeta, presumiblemente a una velocidad superlumínica para cada etapa (al menos entre sistemas solares), pero con un retraso acumulativo. Para comunicaciones urgentes existe el "mensaje instantáneo", que es efectivamente instantáneo pero muy costoso.

En la serie de cómics web Schlock Mercenary de Howard Taylor, la comunicación superlumínica se realiza a través de la hipernet, un análogo galáctico de Internet. A través de la hipernet, las comunicaciones y los datos se enrutan a través de agujeros de gusano nanoscópicos, utilizando señales electromagnéticas convencionales.