Comunicação mais rápida que a luz, também chamada de comunicação superluminal, é um processo hipotético no qual a informação é transmitida a velocidades superiores à da luz. O consenso científico atual é que a comunicação mais rápida que a luz não é possível e, até o momento, isso não foi alcançado em nenhum experimento.
A comunicação mais rápida que a luz, exceto possivelmente através de buracos de minhoca, é provavelmente impossível Extrato da página 108. porque, numa teoria com covariância de Lorentz, poderia ser usada para transmitir informações para o passado. Isso complicaria a causalidade, mas nenhum argumento teórico descarta conclusivamente essa possibilidade.
Várias teorias e fenômenos relacionados à comunicação mais rápida que a luz foram propostos ou estudados, incluindo táquions, neutrinos, não localidade quântica, buracos de minhoca, entrelaçamento quântico e tunelamento quântico.
Mecanismos propostos thumb|Diagrama de espaço-tempo mostrando que mover-se mais rápido que a luz implica em viagem no tempo no contexto da relatividade restrita. Uma espaçonave parte da Terra de A para C mais devagar que a luz. Em B, a Terra emite um táquion, uma partícula que viaja mais rápido que a luz, mas adiante no tempo no referencial da Terra. Ele alcança a espaçonave em C. A espaçonave então envia outro táquion de volta à Terra de C para D. Este táquion também viaja para a frente no tempo no referencial da espaçonave. Isso efetivamente permite que a Terra envie um sinal de B para D, de volta no tempo
Táquions Partículas taquiônicas são partículas hipotéticas que viajam mais rápido que a luz, o que possivelmente permitiria a comunicação superluminal. Como tal partícula violaria as leis conhecidas da física, muitos cientistas rejeitam a ideia de que elas existam. Em contraste, campos taquiônicoscampos quânticos com massa imagináriaexistem e exibem velocidade de grupo superluminal sob algumas circunstâncias. No entanto, tais campos têm velocidade de sinal luminal (à velocidade da luz) e não permitem a comunicação superluminal.
Não localidade quântica
A mecânica quântica é não local no sentido de que sistemas distantes podem estar entrelaçados. Estados entrelaçados levam a correlações nos resultados de medições de outra forma aleatórias, mesmo quando as medições são feitas quase simultaneamente e em pontos muito distantes. A impossibilidade de comunicação superluminal levou Einstein, Podolsky e Rosen a propor que a mecânica quântica deveria ser incompleta (ver Paradoxo EPR).
No entanto, hoje é bem compreendido que o entrelaçamento quântico não permite que qualquer influência ou informação se propague superluminalmente.
Na prática, qualquer tentativa de forçar um membro de um par de partículas entrelaçadas a um estado quântico específico quebra o entrelaçamento entre as duas partículas. Ou seja, o outro membro do par entrelaçado é completamente não afetado por essa ação de "forçar", e seu estado quântico permanece aleatório; um resultado preferencial não pode ser codificado numa medição quântica.
Tecnicamente, o postulado de causalidade microscópica da teoria quântica de campos axiomática implica a impossibilidade de comunicação superluminal usando qualquer fenômeno cujo comportamento possa ser descrito pela teoria quântica de campos ortodoxa. Um caso especial disso é o Teorema da não comunicação, que impede a comunicação usando o entrelaçamento quântico de um sistema composto compartilhado entre dois observadores separados por um intervalo do tipo espaço.
Buracos de minhoca
Se buracos de minhoca forem possíveis, métodos de comunicação subluminais comuns poderiam ser enviados através deles para atingir velocidades de transmissão efetivamente superluminais através de regiões não locais do espaço-tempo. Considerando a imensa energia ou matéria exótica com massa negativa/energia negativa que as teorias atuais sugerem ser necessárias para abrir um buraco de minhoca grande o suficiente para a passagem de uma espaçonave, pode ser que apenas a construção de buracos de minhoca em escala atômica seja prática, limitando seu uso exclusivamente à transmissão de informações. Algumas hipóteses de formação de buracos de minhoca os impediriam de se tornarem "buracos no tempo", permitindo a comunicação superluminal sem a complicação adicional de permitir a comunicação com o passado.
Dispositivos na ficção Semelhantes a táquions O comunicador Dirac aparece em várias obras de James Blish, notavelmente em seu conto de 1954 "Beep" (mais tarde expandido para The Quincunx of Time). Como aludido no título, qualquer dispositivo ativo recebia a soma de todas as mensagens transmitidas no espaço-tempo universal, num único pulso, de modo que a desmultiplexação produzia informações sobre o passado, o presente e o futuro.
Transmissores superluminais e ansíveis
Os termos "ultraonda" e "hiperonda" foram usados por vários autores, muitas vezes de forma intercambiável, para denotar comunicações mais rápidas que a luz. Exemplos incluem: E. E. Smith usou o termo "ultrawave" (ultraonda) na sua série Lensman, para ondas que se propagavam por um sub-éter e podiam ser usadas para armas, comunicações e outras aplicações. Na série Fundação de Isaac Asimov, "ultraonda" e "hiperonda" são usados de forma intercambiável para representar um meio de comunicação superluminal. O relé de hiperonda também é apresentado. No universo de Star Trek, o subespaço permite a comunicação mais rápida que a luz (rádio subespacial) e viagens (motor de dobra ou warp drive). A série Cities in Flight de James Blish apresentava comunicações por ultraonda que usavam o fenômeno conhecido da velocidade de fase para carregar informações, uma propriedade que de fato é impossível. As limitações da velocidade de fase além da velocidade da luz o levaram mais tarde a desenvolver seu comunicador Dirac. Larry Niven usou hyperwave (hiperonda) na sua série Known Space como o termo para um método de comunicação mais rápido que a luz. Diferente do hiperpropulsor que movia naves a uma velocidade superluminal finita, a hiperonda era essencialmente instantânea. Nos romances de Takeshi Kovacs de Richard K. Morgan, colônias humanas em planetas distantes mantêm contato com a Terra e umas com as outras através do hyperspatial needlecast (transmissão de agulha hiperespacial), uma tecnologia que move informações "...tão perto do instantâneo que os cientistas ainda estão discutindo sobre a terminologia".
Um dispositivo posterior foi o ansível (ansible), cunhado por Ursula K. Le Guin e usado extensivamente no seu Ciclo de Hainish. Assim como o dispositivo de Blish, ele fornecia comunicação instantânea, mas sem o bipe inconveniente.
O ansível também é um elemento importante do enredo, quase um MacGuffin, na série Vatta's War de Elizabeth Moon. Grande parte do enredo gira em torno de várias partes atacando ou reparando ansíveis, e em torno da política interna da ISC (InterStellar Communications), uma corporação que detém o monopólio da tecnologia ansível.
O ansível também é usado como a principal forma de comunicação na série Ender's Game de Orson Scott Card. É habitado por uma criatura senciente não artificial baseada em energia chamada Aiúa que foi colocada dentro da rede ansível e atende pelo nome de Jane. Foi feito quando os humanos perceberam que os Buggers, uma espécie alienígena que atacou a Terra, podiam se comunicar instantaneamente e então os humanos tentaram fazer o mesmo.
Entrelaçamento quântico No romance Armada de Ernest Cline, os invasores alienígenas possuem tecnologia para "comunicação quântica" instantânea com alcance ilimitado. Os humanos fazem engenharia reversa do dispositivo a partir de tecnologia alienígena capturada. Na série de videogames Mass Effect, a comunicação instantânea é possível usando comunicadores de entrelaçamento quântico colocados nas salas de comunicações de espaçonaves. Na continuidade de Avatar, a comunicação mais rápida que a luz por meio de um controle sutil sobre o estado de partículas entrelaçadas é possível, mas, para fins práticos, extremamente lenta e cara: a uma taxa de transmissão de três bits de informação por hora e um custo de $ 7.500 por bit, é usada apenas para as mensagens de maior prioridade.James Cameron's Avatar: An Activist Survival Guide, p. 156–157. Os livros de Charles Stross, Singularity Sky e Iron Sunrise, fazem uso de "canais causais" que utilizam partículas entrelaçadas para comunicação bidirecional instantânea. A técnica tem desvantagens, pois as partículas entrelaçadas são descartáveis e o uso de viagens mais rápidas que a luz destrói o entrelaçamento, de modo que uma extremidade do canal deve ser transportada abaixo da velocidade da luz. Isso os torna caros e limita um pouco sua utilidade. No romance O Problema dos Três Corpos de Liu Cixin, os alienígenas Trissolarianos, enquanto se preparam para invadir o Sistema Solar, usam um dispositivo com características de ansível para se comunicar com seus colaboradores na Terra em tempo real. Além disso, eles usam dispositivos de espionagem/sabotagem chamados 'Sophons' na Terra que, por penetração, podem acessar qualquer tipo de informação visual e salva eletronicamente, interagir com eletrônicos e comunicar os resultados de volta para Trissolaris em tempo real via entrelaçamento quântico. A tecnologia usada são "prótons únicos que foram desdobrados de onze dimensões espaciais para duas dimensões, programados e depois redobrados" e, portanto, os Sophons permanecem indetectáveis para humanos. Na evolução da série Earthforce dentro da série Kirov de John Schettler, "Módulos de Hiperluz" são usados para transmitir os estados alterados de partículas entrelaçadas através de qualquer distância instantaneamente após um avanço que resolve e anula o "Teorema de Nenhuma Comunicação". Isso permite que algo tão simples como uma mensagem em código Morse seja enviada por meio de "ação fantasmagórica à distância".
Ligações psíquicas Ligações psíquicas, pertencentes à pseudociência,Hines, Terence. (2003). Pseudoscience and the Paranormal. Prometheus Books. pp. 117–145. .Diaconis, Persi. (1978). Statistical Problems in ESP Research. Science New Series, Vol. 201, No. 4351. pp. 131–136. foram descritas como explicáveis por princípios físicos ou não explicadas, mas alega-se que operam instantaneamente em grandes distâncias.
Na série de televisão Stargate, os personagens são capazes de se comunicar instantaneamente em longas distâncias transferindo sua consciência para outra pessoa ou ser em qualquer lugar do universo usando as "Pedras de comunicação dos Antigos". Não se sabe como essas pedras operam, mas a tecnologia explicada no programa geralmente gira em torno de buracos de minhoca para teletransporte instantâneo, viagens mais rápidas que a luz e dobramentos espaciais, e às vezes em torno de um multiverso quântico.
No livro Time for the Stars de Robert A. Heinlein, a telepatia entre gêmeos era usada para manter a comunicação com uma espaçonave distante.
A Void Trilogy de Peter F. Hamilton apresenta ligações psíquicas entre os múltiplos corpos ocupados simultaneamente por alguns personagens.
Na série Skyward de Brandon Sanderson, os personagens são capazes de usar a "Citônica" para se comunicar instantaneamente em qualquer distância, enviando mensagens por meio de uma realidade interdimensional chamada de "lugar nenhum" (nowhere).
Outros dispositivos Dispositivos semelhantes estão presentes nas obras de vários outros autores, como Frank Herbert e Philip Pullman, que chamou o seu de ressonador de magnetita.