Zaman yavaşlarsa Samanyolu'nu geçmemiz mümkün mü?
Yüksek hızlarda seyahat ediyorsanız ve zaman yavaşlarsa, yaşamınız boyunca galakside sürekli hızlanarak seyahat edemez misiniz?
Fizikçi: Evet ama maalesef bu asla olmayacak.
Bu iyi bir haber aslında, aynı zamanda kötü bir haber. Bir yandan, yeterince hızlı yürürseniz, zaman yavaşlayacak ve hedefinize ulaşma süreniz şaşırtıcı bir şekilde daha az olacaktır Bu doğru (hangi açıdan olursa olsun). Samanyolu'nun uzak ucu yaklaşık 100.000 ışıkyılı uzaklıkta, bu yüzden oraya ulaşmak en az 100.000 yıl alacak. Bununla birlikte, gemideki saat daha yavaş çalışır (galakside "sabit" olan herhangi birinin bakış açısından), bu nedenle uzay aracı ve üzerindeki her şey 100.000 yıldan çok daha az yaşayabilir.
Birincisi, uzak gezegenlere seyahat ile ilgili makaleleri okuduğunuzda, sık sık "sabit ivme sürüşü" nü duyarsınız; bu, bir seferde birkaç yıl boyunca 1 g rahat bir hızda hızlanabilen bir roket olan ("1 g", roket anlamına gelir) Gezegendeki insanlar, dünyanın yerçekimine eşdeğer ivmeyi hissedecekler). Ancak roketi ışık hızına yaklaşana kadar sürmek tamamen imkansızdır. 1g sabit ivmeyle birkaç yıl dayanabilen bir roket, birkaç yıl boyunca yerin üzerinde de gezinebilir.
Birkaç saniye veya dakika içinde bu kesinlikle mümkün olsa da ("retro roket"), bir veya iki öğleden sonra roketlere köprü kuran veya dönen bir roket üzerinde piknik yapan insanları asla göremezsiniz. Uzay aracı, yolculuğun başlangıcı ve bitişi haricinde (küçük düzeltmeler hariç) genellikle kıyı yörüngeleri boyunca uçmaktadır. Örneğin, uzay mekiği (proje kapanmadan önce) birkaç hafta yörüngede kayabilir, ancak ana roket yalnızca ilk 8 dakika içinde fırlatılır. Bu 8 dakika, uzay mekiğinin fırlatma rampasındaki ağırlığının inişten 20 kat daha fazla olmasına da katkıda bulundu.
En büyük istisna iyon sürücülerdir. Aslında, osuruk sürücüleri iyon sürücülerden daha fazla itme kuvveti üretir (cidden), yani ... işte bu kadar!
Daha hızlı olması için roketin daha fazla yakıt taşıması gerekir, bu nedenle daha ağırdır, daha fazla yakıta ihtiyaç duyar, vb. Antimadde yakıtıyla (muhtemelen ağırlıkça en iyi enerji) ve foton sürücüsüyle (egzoz hızı ışık hızı kadar hızlı değildir) bile, uzay aracının ışık hızının% 99'una ulaşması için 13 parça yakıta ve diğer bazı maddelere ihtiyacı vardır.
Başka bir deyişle, bir şekilde her zaman 1g'lik rahat bir hızda hızlanabilirseniz, galaksimizden (yarı hızlanma, yarı yavaşlama) sadece 20-25 yıl içinde geçebileceksiniz. Galaksideki diğerlerine göre, tam 100.000 yıldır ışık hızına yakın seyrediyorsunuz. Bu arada, bu yolculuk (galaksiyi geçme, yarısında hızlanma, yarı yolda yavaşlama, antimadde yakıtı, foton tahriki) yaklaşık 10500.000.000: 1 için gerekli olan yakıtın uzay aracına oranını tamamlayacak.
Işık hızı hala temel bir sınırdır, bu nedenle bir gemide iseniz, yıldızların ışık hızından daha hızlı hareket ettiğini görmezsiniz (ışık hızının 25 yılda 100.000 ışıkyılını aşması gerektiğini düşünebilirsiniz). Ancak görelilik teorisi ustaca bir bilimdir; uzunluk kısalması ve zaman genişlemesi aynı madalyonun iki yüzü gibidir. Galaksideki diğer herkes, bu kadar kısa bir seyahat süresini açıklamak için zaman içinde daha yavaş hareket etmek için uzay aracındaki insanları kullansa da, uzay aracındaki insanlar bunu daha kısa mesafeye bağladılar. Yıldızların geçiş hızı ışık hızından daha yavaştır, ancak birbirlerine daha yakındırlar (seyahat yönünde). Peki hangi yorum doğru? Bu anlamlı bir soru değil, her okul haklıysa aynı sonuca varacaklar.
Cevap basit: göreli etkinin gücünü bulmak genellikle hesaplamalara bağlıdır.
Bu, zamanın kaç kez geçtiğini ve kısa mesafenin kaç kez daraldığını açıklayan faktördür (yalnızca dış gözlemciler için, çünkü kendinizi her zaman statik olarak görürsünüz). Fotonlar, hesaplamaları şaşırtıcı derecede basit hale getirir. İşte basit bir numara:
Yakıtınız antimadde ve maddeyse, salınan enerji E = Mc2'dir (bazen gerçekten yararlıdır!) Egzoz gazı hafifse, taşıdığı momentum P = E / c'dir. Son olarak, hareketli nesnenin enerjisi MvMc2 ve momentumdur. Bununla birlikte, bu açık değildir, ancak c'den çok daha küçük v değerleri için, Newton'un denklemi ile hemen hemen aynıdır.
Yakıt kütlesi f, roket kütlesi m ve enerjisi E olan bir egzoz ışığı ışını için, enerjiyi ve momentumu verimden önce ve sonra ayarlayın.
Bu nedenle vc (gemi ışık hızına yakın seyrederken),
Bu, örneğin, "gerekenden" on kat daha yavaş seyahat etmek istiyorsanız, o zaman bir tekneden 20 kat daha fazla yakıta ihtiyacınız olduğu anlamına gelir. Daha da kötüsü, gideceğiniz yere vardığınızda durmak istiyorsanız, oranın karesini almalısınız (gemi hızlandığında durması gereken yakıt kütleye dahil edilir).
Daha karmaşık olan, türetme ve / veya kullanımın arkasındaki matematiğin arkasındaki sabit ivmedir. Bir gemi "a" hızına çıkıyorsa, gemideki saat "" yazar ve bu geminin konumu ve zamanı herkesin "sabit" e göre "x" ve "t" dir,
Bu, x (0) = t (0) = 0 yapmaktır (bu, motor ilk kez çalıştırıldığında, herkesin saatlerinin senkronize olduğu anlamına gelir)
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
