HVOR LANGT KAN DU REJSE?

Send

I en tidligere artikel talte jeg om, hvordan du kan generere kunstig tyngdekraft ved at accelerere med 9,8 meter i sekundet i kvadratet. Gør det, og du rammer temmelig lysets hastighed, derefter bremser du ned ved 1G, og du har afsluttet en episk rejse, mens du nyder behagelig tyngdekraft om bord på samme tid. Det er en total sejr.

Hvad jeg ikke nævnte, hvordan denne acceleration ødelægger tid for dig og folk, der ikke rejser med dig. Her er de gode nyheder. Hvis du accelererer i dette tempo i årevis, kan du rejse over milliarder af lysår i en menneskelig levetid.

Her er den dårlige nyhed, mens du muligvis oplever et par årtier rejser, vil resten af universet opleve milliarder af år. Solen, du forlod, er død for milliarder af år siden, når du ankommer til din destination.

Velkommen til sindets bøjende implikationer af konstant accelererende relativistisk rumflyvning.

Med mange ting i fysik skylder vi vores forståelse af relativistiske rejser til Einstein. Sig det med mig, ”tak Einstein.”

Det fungerer sådan. Lysets hastighed er altid konstant, uanset hvor hurtigt du kører. Hvis jeg står stille og lyser en lommelygte, ser jeg lyshastigheden væk fra mig ved 300.000 km / s. Og hvis du rejser med 99% lysets hastighed og skinner en lommelygte, vil du se lys bevæge sig væk med 300.000 km / s.

Men set ud fra mit perspektiv ser du ud som om du bevæger dig utroligt langsomt. Og ud fra dit næsten lyshastighedsperspektiv ser jeg ud til også at bevæge mig utroligt langsomt - det hele er relativt. Uanset hvad det kræver for at sikre, at lyset altid bevæger sig ved, vel, lysets hastighed.

Dette er tidsudvidelse, og du oplever det faktisk hele tiden, når du kører i biler eller flyver i et fly. Mængden af tid, der går for dig, er forskellig for andre mennesker afhængigt af din hastighed. Dette beløb er så lille, at du aldrig vil se det, men hvis du rejser tæt på lysets hastighed, tilføjes forskellene ret hurtigt.

Men det bliver endnu mere interessant end dette. Hvis du på en eller anden måde kunne bygge en raket, der er i stand til at accelerere med en kvadrat på 9,8 meter / sekund, og bare gik hurtigere og hurtigere, ville du ramme lysets hastighed på cirka et år eller deromkring, men fra dit perspektiv kunne du bare fortsætte med at accelerere . Og jo længere du accelererer, jo længere kommer du, og jo mere tid får resten af universet.

Den virkelig mærkelige konsekvens er dog, at fra dit perspektiv, takket være relativitet, komprimeres flyvetider.

Jeg bruger den relativistiske stjerneskibsregner på convertalot.com. Du bør også prøve det.

Lad os starte med den nærmeste stjerne, 4,3 lysår væk. Jeg accelererer halvvejs ved en dejlig behagelig 1G, drej derefter rundt og decelererer ved 1G. Det føltes kun som 3,5 år for mig, men tilbage på Jorden oplevede alle næsten 6 år. På det hurtigste tidspunkt gik jeg omkring 95% lysets hastighed.

Lad os skalere dette op og rejse til midten af Mælkevejen, der ligger omkring 28.000 lysår væk. Fra mit perspektiv er der kun gået 20 år. Men tilbage på Jorden er der gået 28.000 år. På det hurtigste tidspunkt gik jeg 99.9999998 lysets hastighed.

Lad os gå videre, hvad med Andromeda Galaxy, som ligger 2,5 millioner lysår væk. Turen tager kun 33 år at accelerere og decelerere, mens Jorden oplevede 2,5 millioner år. Se, hvordan dette fungerer?

Jeg lovede, at jeg ville sprænge dit sind, og her er det. Hvis du ville rejse med en konstant 1G acceleration og derefter deceleration helt til kanten af det observerbare univers. Det er en afstand på 13,8 milliarder lysår væk; du vil kun opleve i alt 45 år. Når du først var kommet der, ville du selvfølgelig have et meget andet observerbart univers, og milliarder af år med ekspansion og mørk energi ville have skubbet galakserne langt længere væk fra dig.

Nogle galakser vil være faldet over den kosmiske horisont, hvor ingen tidsperiode nogensinde ville lade dig nå dem.

Hvis du ville rejse 100 billioner lysår væk, kunne du rejse om 62 år. Da du ankom, ville universet være meget anderledes. De fleste af stjernerne var død for længe siden, Universet ville være ude af brugbart brint. Du ville have forladt en levende blomstrende univers billioner af år i fortiden. Og du kunne aldrig komme tilbage.

Vores gode venner over på Kurzgesagt dækkede et meget lignende emne og diskuterede grænserne for menneskehedens udforskning af universet. Det er vidunderligt, og du skal se det lige nu.

At skabe et rumfartøj, der er i stand til konstant 1G-acceleration, kræver selvfølgelig energier, vi ikke engang kan forestille os, og som sandsynligvis aldrig vil erhverve. Og selv hvis du gjorde det, ville det univers, du nyder, være en fjern hukommelse. Så bliv ikke for begejstrede for hurtigt at sende dig selv billioner af år ind i fremtiden.