Billiard time machine

Abstract

Název práce: Stroj času jako kulečník Autor: Jindřich Dolanský Katedra: Ústav teoretické fyziky Školitel: doc. RNDr. Jiří Langer, CSc. Školitelova e-mailová adresa: Jiri.Langer@mff.cuni.cz Abstrakt: V této práci zkoumáme jednoduchý interagující systém dokonale pružné částice v nerelativistickém časoprostoru s netriviální kauzální strukturou uskutečněnou červí dírou s časovým posunem. Požadujeme platnost standardních lokálních fyzikálních zákonů a hledáme globálně konzistentní řešení, t.j., předpokládáme, že platí princip self-konzistence. Jestliže by existovala netriviální množina počátečních hodnot, která by porušovala tento princip, systém by byl logicky nekonzistentní. Ukážeme, že zk- oumaný systém není nekonzistentní v tomto smyslu, t.j., že pro všechny počáteční podmínky existují globálně konzistentní řešení. Dokonce i pro potenciálně paradoxní podmínky, které by mohly vyústit v nekonzistentní situace, lze nalézt konzistentní řešení. V tomto případě jsou nesrážkové paradoxní trajektorie nahrazeny speciálními konzis- tentními srážkovými trajektoriemi. Demonstrujeme, že pro širokou množinu počátečních dat existuje více než jedno globálně konzistentní řešení. Vývoj...

Title: Billiard time machine Author: Jindřich Dolanský Department: Institute of Theoretical Physics Supervisor: doc. RNDr. Jiří Langer, CSc. Supervisor's e-mail address: Jiri.Langer@mff.cuni.cz Abstract: In this work we investigate a simple interacting system of an elastic particle in the non-relativistic spacetime with a nontrivial causal structure realized by a worm- hole with a time shift. We require that standard local physical laws hold, and search for their globally consistent solutions, i.e, we assume the validity of the principle of self-consistency. If there were nontrivial set of initial conditions which would violate this principle, the system would be logically inconsistent. We show that the investigated system is not inconsistent in this sense, i.e., that all standard initial conditions have a globally consistent evolution. Even for the so called dangerous initial conditions which threaten to result into the paradoxical situation a consistent solution exists. In this case, the paradoxical collision-free trajectory is superseded by a special consistent self-colliding trajectory. Moreover, we demonstrate that more than one globally consistent evolution exists for a wide class of initial conditions. Thus, the evolution of the described system is not unique due to the nontrivial causal structure...