Раздел 3. Физика

УДК 530.12:531.51

©2005 г., Л.Б. Борисова

О возможности мгновенного перемещения

в пространстве-времени Общей Теории

Относительности

Цель доклада – теоретический анализ возможности: 1) мгновен-ного перемещения материальных частиц; 2) мгновенной передачи сигнала в пространстве-времени Общей Теории Относительности (ОТО).

Математической базой ОТО служит четырехмерное искривленное (псевдориманово) пространство, или иначе – пространство-время. Решение проблемы реализуется с помощью теории физических наблюдаемых величин – хронометрических инвариантов (сокращенно – х.и.) [1, 2]. В терминах физических наблюдаемых квадрат четырехмерного интервала (расстояния) между двумя точками (событиями) принимает вид [1, 2]

где – интервал наблюдаемого времени; – гравитационный потенциал; – скорость вращения трехмерного пространства; – наблюдаемый пространственный интервал; – трехмерный наблюдаемый метрический тензор; – пространственные компоненты фундаментального метрического тензора; – ( ). Величину можно также записать как

где – трехмерная наблюдаемая скорость частицы. Из этой формулы видно, что является: 1) вещественным при ; 2) нулевым при ; 3) мнимым при .

Частицы с ненулевой массой покоя (вещество) движутся: 1) вдоль вещественных мировых линий ( ), обладая при этом вещественной релятивистской массой ; 2) вдоль мнимых мировых линий ( ), обладая при этом мнимой «релятивистской» массой^ .

Частицы с нулевой массой покоя (поля) распространяются вдоль мировых линий нулевой длины ( ), называемых изотропными, со скоростью света, обладая при этом отличной от нуля релятивистской массой . К светоподобным частицам относятся кванты электромагниного поля (фотоны).

Условие мгновенного перемещения частицы (или распространия поля) определяется как равенство нулю интервала наблюдаемого времени: . Отсюда следует

где – трехмерная координатная скорость; – скорость света. С учетом этой формулы квадрат интервала для частиц вещества принимает вид

то есть мгновенное перемещение (телепортация) вещественной частицы реализуется вдоль чисто пространственных траекторий – мировых линий мнимой длины. Необходимое условие возможности телепортации – наличие вращения трехмерного пространства с точки зрения наблюдателя: . Если , то пространство коллапсирует: . При этом четырехмерное пространство телепортации становится трехмерным: .

Полученная метрическая форма является отрицательно определенной ( ). Отсюда следует, что является положительно определенной ( ). Таким образом, в терминах физического мира область телепортации выглядит так: 1) трехмерное «пространство» телепортации с метрикой соответствует одномерному наблюдаемому временному интервалу ; 2) одномерный «временной» интервал телепортации соответствует трехмерному наблюдаемому пространству с метрикой . Последнее означает, что время, в течение которого телепортация осуществляется с точки зрения внутреннего наблюдателя, связанного с телепортируемой частицей, зависит от скорости вращения пространства , связанного с данной частицей, от скорости движения относительно этого пространства , и от их взаимной ориентации – например, если векторы и взаимно ортогональны, то их скалярное произведение . С точки зрения реального (внешнего) наблюдателя частица «исчезает» в одной точке и в тот же момент «возникает» в другой («мгновенное» перемещение).

Телепортация светоподобных частиц (фотонов) реализуется в пространстве, описываемом метрикой

Она представляет собой конус в пространстве телепортации вещественных частиц, который можно назвать «время-пространство». Телепортируемые фотоны движутся вдоль образующих этого конуса подобно тому, как обычные фотоны движутся вдоль образующих светового конуса, существующего в каждой точке пространства-времени ОТО. Из этой формулы следует, что метрика является вырожденной^: . Из условия [1, 2] следует, что метрика также в этом случае вырождается: , что является нарушением сигнатурных условий, определяющих псевдориманово пространство, моделирующее реальный физический мир. Таким образом, телепортация фотонов реализуется вне обычного пространства-времени вдоль траекторий нулевой наблюдаемой длины. Пространство телепортации фотонов, названное нуль-пространство, представляет собой голограмму из стоячих волн, образовавшихся как результат суперпозиции волн, распространяющихся в двух противоположных направлениях во времени (из прошлого в будущее и из будущего в прошлое), являющихся обдновременно нуль-частицами: для них релятивистская масса m = 0 [3, 4].

Нуль-пространство простирается в области, для которой , то есть в вершине изотропного конуса – месте перехода прошлого в будущее. В пространстве-времени ОТО – это точка, в обобщенном пространстве-времени, допускающем вырождание метрики – это пространство особого типа («голографическое» пространство).

Таким образом, телепортация вещественных частиц и фотонов осуществляется в разных областях подобно тому, как и в обычном пространстве-времени перемещения вещественных частиц и фотонов происходят по-разному: первые движутся внутри изотропного конуса, вторые – вдоль его образующих. Иными словами, телепортация вещественной частицы аналогична ее переходу из пространства во время, тогда как телепортация фотона аналогична ее выходу за пределы обычного пространства-времени.