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/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / sci / physics / 21807 < prev    next >
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Text File  |  1992-12-28  |  5.3 KB  |  102 lines

  1. Newsgroups: sci.physics
  2. Path: sparky!uunet!paladin.american.edu!darwin.sura.net!sgiblab!smsc.sony.com!markc
  3. From: markc@smsc.sony.com (Mark Corscadden)
  4. Subject: Re: FTL communication in SR does not violate causality
  5. Message-ID: <1992Dec28.052805.25364@smsc.sony.com>
  6. Keywords: FTL SR causality Special Relativity
  7. Organization: Sony Microsystems Corp, San Jose, CA
  8. References: <1992Dec9.113220.18185@smsc.sony.com> <1g8h1iINNct6@gap.caltech.edu>
  9. Date: Mon, 28 Dec 92 05:28:05 GMT
  10. Lines: 90
  11.  
  12. Given the positive responses from Tom Van Flandern, Daniel Gottesman,
  13. and Daryl McCullough - and based on my experience working through the
  14. proposed counterexample that Matt McIrvin sketched - I'm convinced that
  15. the technical details of my original argument were correct.  However
  16. there remains much confusion over what the technical result says about
  17. the conflict between SR and FTLC, and I think that many people - including
  18. professionals - misunderstand this conflict.
  19.  
  20. Disclaimers:  I'm not a professional physicist.  Also this article would
  21. be ten times as long if I qualified every point.  Instead of trying to
  22. anticipate and address every conceivable minor nit-pick, I've just stuck
  23. to the main issues.  So onwards ...
  24.  
  25. In order to see what is going on you need to separate out two very
  26. different things that are lumped together in SR:
  27.   
  28.   1)  The Principle of (Special) Relativity.
  29.   
  30.   This principle says that it is only relative motion which is relevant
  31.   to the laws of physics.  In other words, nothing about the laws of
  32.   physics can allow you to detect absolute motion with respect to empty
  33.   space.  However, the laws of physics *are* allowed to refer to
  34.   acceleration with respect to empty space - this is why it's called
  35.   Special (restricted) Relativity as opposed to General Relativity.
  36.   
  37.   2)  The Lorentz Transformation.
  38.   
  39.   Given that you know the relative state of motion between yourself and
  40.   another observer, the Lorentz transformation is a formula which allows
  41.   you to calculate the spacetime coordinates which this observer assigns
  42.   to an event in terms of the coordinates which you assign.  That's why
  43.   it's called a "transformation": it transforms the coordinates assigned
  44.   in one reference frame into the coordinates assigned in another frame.
  45.  
  46. These two things are independent.  Old-fashioned Newtonian mechanics uses
  47. the Galilean transformation, not the Lorentz transformation (2), and yet
  48. Newtonian mechanics satisfies the principle of relativity (1).  Many
  49. people are aware of this.
  50.  
  51. What's not as well understood is that the Lorentz transformation (2) does
  52. not imply the principle of relativity (1).  Given the very basic notion
  53. of assigning spacetime coordinates to events, it becomes immediately
  54. meaningful to ask how coordinates transform between frames in the real
  55. world.  One can determine by experiment that coordinates in fact transform
  56. according to the Lorentz equations and not the Galilean equations.  This
  57. is an experimental fact that stands on its own merit and is quite
  58. independent from the principle of relativity (1).
  59.  
  60. To put this succinctly, there is a very big difference between the validity
  61. of the Lorentz *transformation* and the validity of Lorentz *invariance*.
  62. They are very different things!
  63.  
  64. Getting back to FTLC, people understand that the validity of the Lorentz
  65. transformation (2) is fundamental to the very framework of current
  66. physics, and that you cannot change (2) without invalidating a massive
  67. body of existing theory that has an equally great body of experimental
  68. confirmation.  Then the mistaken belief that FTLC violates (2) comes into
  69. play, and leads to a common misconception that the mere existence of FTLC
  70. would invalidate current physics.  This simply is not true, and this
  71. serious misconception creates an unfairly strong bias against FTLC.
  72.  
  73. I believe that, except for gravity which is addressed by General
  74. Relativity, all currently accepted theory is formulated within the
  75. framework of Quantum Field Theory (QFT).  Would the existence of FTLC
  76. invalidate the current body of QFT and the great amount of experimental
  77. confirmation of QFT results?  No!  All that you can say is that FTLC
  78. would involve some currently unknown phenomenon, and that a theory which
  79. described the laws governing this phenomenon could not be given within
  80. the framework of QFT.
  81.  
  82. I personally see no reason to believe that some weird new class of
  83. phenomena which violate the principle of relativity (1) will ever be
  84. uncovered.   For that reason I think it's very unlikely that FTLC
  85. is possible.  But that is simply saying that FTLC is unlikely because
  86. it goes against the general *trend* of currently successful theories
  87. and experimental results concerning *known* phenomena.  This is a very
  88. far cry from saying that FTLC would *contradict* the existing body of
  89. theory and experiment: that simply is not the case.  That's my point.
  90.  
  91. So, is it true that misconceptions about FTLC and SR really are common?
  92. They seem to be; what do other people think?  How many people were aware
  93. that FTLC is consistent with the Lorentz transformation (2)?  How many
  94. have seen "proofs" that FTLC violates causality, proofs which make use
  95. of nothing but the Lorentz equations and therefore can't be valid?  Does
  96. anyone besides me agree that it's worth understanding that neither (1)
  97. nor (2) alone contradict FTLC, but only both taken together?
  98.  
  99. Mark Corscadden
  100. markc@smsc.sony.com
  101. work: (408)944-4086
  102.