タキオン通信パラドックス

Question

ある本でタキオンを使って超光速通信機が作られたとしてその超光速通信機を地球と光速の６０％で飛ぶ宇宙船に設置する。宇宙船は地球の時間よりも８０％遅れるので宇宙船が出発して地球で５年目の時、宇宙船では４年しか経っていない。しかし、宇宙船から地球を見ると地球は3.2年しか経っていない。つまり５年後の地球で宇宙船へタキオン通信すると４年しか経過していない宇宙船へ送られ、そのまま受け取った電波を今度は宇宙船から地球へタキオン通信で送り返すと５年後に送ったはずの情報が3.2年の地球へ送られる。つまり未来からの情報が届いて、これから起こる出来事がわかる！というのだけど、これって事件の情報を伝えたらどうやってもその事件を防ぐことができないのでは？防げたら事件の情報は無いことになるし……。

ranx · Accepted Answer

No.2です。前の回答が不完全だったので（不完全なのは最初から分かっていたことですけど）再度お邪魔します。

例えば、翌日の株価が上がったら１回、下がったら２回信号を送るということにしていたとします。
翌日の株価が下がったとして、地球から宇宙船に向け、信号を２回送ります。宇宙船はそのまま地球に送り返します。
地球側でその受信が送信として観測されることは前回書いた通りですが、その送信は送信者の意思とは無関係に
なされます。すると、何だか分からないが２回信号が送られたから翌日の株価は下がるのだという判断が成り立ちうる
ことになります。パラドックスが成立したかのように見えます。しかし、送信が送信者の意思とは無関係になされうる
ものだとしたら、そもそも通信が不可能だということになりませんか？
翌日の株価が上がったとします。それに基づいて地球から宇宙船に向け、１回の信号を送ろうとしたとしても、
その意思とは無関係にさらに１回の送信がなされてしまったら、送信者の意思とは逆の結果になってしまいます。
やはりこの通信は無理なのです。

ちなみに、参考URLでは、タキオンを取り扱うことはできないし、そのことは、タキオンが存在しないのと同義だという
説明がなされています。

gattonero · Answer

回答ではなく、アドバイスですが、
パラドックスについて考えるヒントを２つ紹介します。

（１）人間が亀においつけない話
マラソントラックみたいなところで人間と亀が競争します。
ハンデをつけて、亀を10mくらい先に置いてやりましょう。ここをＡ点としましょう。
人間は早いから、すぐに10m走って、亀のスタート地点のＡ点に到着です。
しかし、亀もそれまでの間にちょっとは進んでいますから、
まだ人間より先にいるはずですね。そこをＢ点と呼びましょう。
次に人間がＢ点についたとき、さらに亀はちょっと先に進んでいるはずで、そこをＣ点と呼びます。

さぁ、Ｃ点、Ｄ点、Ｅ点、どんどんこの要領で進めていくと、
人間は永遠に亀においつくことができません！！
‥‥どこがおかしいのでしょう？

（２）超光速で時間が戻る。
地上にカメラを置きます。フイルム式のこのカメラは
撮影したフイルムを即時に現像、光の速さで上空に吐き出すことができるスーパーカメラです。
この現像されて光速で上空に飛んでいくフイルムを、たとえば地球から１光年の距離に留まって観察したとすると、
ちょうど１年前の地上でのできごとが再現されてみえることになりますね。
このフィルムに並んで同じ方向のとぶと、時間の進みがゆっくりになっていくのが観察できますよね。
光の速さで飛べたと仮定すると、フイルムと同じ速度で並走していることになるので、映像が止まって見えます。
さらに、もしタキオンシップだったとして、超光速で飛べたら、
フイルムを追い越しているわけだから、時間が逆行していくのが観察できますよね。

‥‥もう説明は要らないかなぁ。
だまされないようによーく考えてみましょう。
事件が起こらないうちに事件の映像（光速）なんか入手できんのです。
がんばって！！(^^)

ranx · Answer

前提が非現実的なので、あまり現実的な説明もできないと思いますが。

時間の推移は観測系を固定する限りでは一定です。
宇宙船から超光速というか、無限大に近い速度で送出されたタキオン粒子は、
宇宙船での時間で観測するならば、宇宙船から地球に向かって飛んでいくものと
して観測されるはずです。ところが、事象の前後関係をそのままにして
地球での観測系に持ち込むと、粒子が未来から飛来するように見えてしまう
ことになります。そんなことはありません。時間は一様ですから、地球で
観測されたタキオン粒子は、地球から宇宙船に向けて超高速で飛ぶように
観測されるのです。宇宙船でも事情は同じですから、結局地球と宇宙船の
どちらでもタキオンを２度送信したことになり、受信されることは１度も
ないことになります。受信しない限り、情報が持ち込まれることはありません。
未来を知った上で行動を変えることもないわけです。

ranx · Answer

No.2、No.3です。
参考URLを忘れていました。

参考URL：http://homepage1.nifty.com/tac-lab/tachyon.html

タキオン通信パラドックス

回答ではなく、アドバイスですが、

前提が非現実的なので、あまり現実的な説明もできないと思いますが。

No.2です。

No.2、No.3です。

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