闵可夫斯基时空中超光速信号传递的不可能性并不能排除因果循环
量子物理
2024-03-14 v2 广义相对论与量子宇宙学
统计理论
统计理论
摘要
因果性对科学至关重要,但它以几种不同形式出现。其一是相对论因果性,它 tied to 时空结构并禁止向未来之外的信号传递。其二是操作性的因果概念,考虑物理系统之间的信息流及其上的干预。在[Vilasini and Colbeck, Phys. Rev. A. 106, 032204 (2022)]中,我们提出了一个框架,用于刻画因果模型何时能与无超光速信号传递等相对论原理共存,同时允许循环和非经典因果影响以及无信号传递的因果性之可能。在没有超光速因果性的理论中,超光速信号传递和因果循环在闵可夫斯基时空中均不可能。在此我们证明,如果仅禁止超光速信号传递,超光速因果性仍有可能,并展示了可嵌入闵可夫斯基时空而不导致超光速信号传递的因果循环之数学可能性。给定时空中此类循环的存在原则上可通过干预进行操作性验证。这表明,无超光速信号传递这一物理原理本身不足以排除闵可夫斯基时空事件间的因果循环。有趣的是,排除时空中因果循环所需的条件依赖于维度。此类循环在三维空间中是否可能仍是一个重要的开放问题。
引用
@article{arxiv.2206.12887,
title = {Impossibility of superluminal signalling in Minkowski space-time does not rule out causal loops},
author = {V. Vilasini and Roger Colbeck},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.12887},
year = {2024}
}
备注
4+4 pages. This work is based on the framework of arXiv:2109.12128, which is an update of the relevant parts of VV's PhD thesis arXiv:2102.02393