50 Основных Теорий
От теории всеобщего тяготения до теории хаоса
От теории всеобщего тяготения до теории хаоса
Перевод от VoicePower
Что мы будем наблюдать, двигаясь на околосветовой скорости? Какие оптические и вполне ощутимые физические явления с последствиями будут происходить? Можно ли в принципе достичь скорости света? А также попробуем нарушить "скоростной режим", чтобы посмотреть с помощью расчетов и моделирования, что будем наблюдать при превышении скорости света, используя варп-двигатель из научной фантастики?
Посмотреть в вк.
Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.
Интересный (и относительно малоизвестный среди неспециалистов) факт состоит в том, что, несмотря на огромные масштабы космоса, если бы у нас был подходящий двигатель и подходящая защита от излучения и столкновений с космической пылью, то одной человеческой жизни было бы вполне достаточно, чтобы долететь до другого конца нашей галактики или даже до другой галактики! Но вот только если потом таким же образом вернуться обратно на Землю, то окажется, что там прошли сотни тысяч лет...
(Напомню, что размер нашей галактики в поперечнике - около 90 тыс. световых лет, то есть свету нужно лететь 90 тысяч лет, чтобы её пересечь; а расстояние до галактики Андромеды, которая изображена на фото выше, составляет около 2,5 млн. световых лет.)
Всё дело в релятивистском эффекте замедления времени (https://ru.wikipedia.org/wiki/Замедление_времени). Этот эффект приводит к тому, что на космическом корабле, который летит с большой скоростью относительно Земли, время идёт совсем не так, как на Земле.
Конкретно, предположим, что у нас есть космический корабль, который может лететь с постоянным ускорением (в своей системе отсчета), равным ускорению свободного падения на поверхности Земли. Это, кстати, очень удобно, поскольку экипаж тогда будет ощущать обычную для нас силу тяжести во время всего полёта. Уже через два года (с точки зрения наблюдателя на Земле, на самом корабле пройдёт меньше полутора лет) скорость такого корабля относительно Земли составит 90% скорости света. Когда на Земле пройдёт 10 лет (на корабле за это время пройдёт 3 года), скорость корабля относительно Земли уже будет 99,5% от скорости света.
Так вот, оказывается, что за то время, пока на Земле пройдёт 45 тысяч лет, корабль пролетит примерно 44999 световых лет (поскольку почти всё время он будет двигаться относительно Земли со скоростью, близкой к скорости света), а экипаж корабля постареет всего лишь на 11 лет!
Если теперь развернуть корабль на 180 градусов и начать тормозить с тем же ускорением, то за следующие 45 тыс. лет (с точки зрения наблюдателя с Земли) корабль сбросит свою скорость, оказавшись на другом конце галактики. При этом для экипажа пройдёт всего лишь 22 года. Так что всего за 44 года (для тебя самого) можно слетать на другой конец галактики, посмотреть там какую-нибудь планету, а потом вернуться на Землю. Правда, на Земле за это время пройдёт 180 тыс. лет, и она вряд ли будет похожа на ту Землю, которую ты покидал.
Можно таким образом и в соседнюю галактику слетать. Например, как я упоминал выше, расстояние до галактики Андромеды составляет около 2,5 млн. световых лет (свет летит туда два с половиной миллиона лет). Но для экипажа нашего корабля пройдёт всего лишь около 30 лет, пока корабль будет туда лететь. А за 60 лет (для экипажа) можно даже слетать туда и вернуться обратно на Землю. Но вот только на Земле пройдёт 5 миллионов лет...
Конечно, это всё, в любом случае, из разряда не особо научной фантастики, поскольку такой двигатель, который мог бы годами выдавать постоянное ускорение в 1g, очень сложно себе представить (хотя есть некоторые идеи, например, использовать для этого небольшие искусственные чёрные дыры: https://arxiv.org/abs/0908.1803). А еще сложнее себе представить защиту, которая могла бы спасти корабль и экипаж, движущиеся на скорости, близкой к скорости света, от столкновений с космической пылью и излучения.
(Все вычисления, результаты которых я привёл в посте, вполне стандартны, каждый может их воспроизвести самостоятельно, воспользовавшись соответствующими уравнениями из теории относительности: https://ru.wikipedia.org/wiki/Релятивистское_равноускоренное_движение.)
Что такое световые конусы? В чём разница между временем и пространством? Почему время и пространство меняются ролями внутри чёрной дыры? Что такое диаграмма Пенроуза? В видео от ScienceClic в моей озвучке.
Как согласовать теорию относительности с квантовой механикой? Что такое спин? Откуда берётся электрический заряд?
Справились? Тогда попробуйте пройти нашу новую игру на внимательность. Приз — награда в профиль на Пикабу: https://pikabu.ru/link/-oD8sjtmAi
Первая озвучка с переосмыслением визуализации ОТО вызвала множество вопросов, ответы на которые даёт данное видео.
Что такое гравитация? Почему кажется, что объекты притягивают друг друга? Что происходит со временем вблизи массивных объектов? Какие следствия вытекают из теории Эйнштейна? Всё это за 14 минут.