HVOR LANGT KAN DU REISE?

Send

I en forrige artikkel snakket jeg om hvordan du kan generere kunstig tyngdekraft ved å akselerere med 9,8 meter i sekundet i kvadratet. Gjør det og du treffer ganske raskt lysets hastighet, så bremser du ned på 1G og du har fullført en episk reise mens du nyter behagelig tyngdekraft ombord på samme tid. Det er en total seier.

Det jeg ikke nevnte hvordan denne akselerasjonen gjør tid for deg og folk som ikke reiser med deg. Her er den gode nyheten. Hvis du akselererer i det tempoet i årevis, kan du reise over milliarder av lysår i løpet av en menneskelig levetid.

Her er den dårlige nyheten, mens du kan oppleve noen tiår med reise, vil resten av universet oppleve milliarder av år. Solen du forlot, skal ha dødd ut for milliarder av år siden når du ankommer destinasjonen.

Velkommen til tankene som bøyer implikasjoner av stadig akselererende relativistisk romfart.

Med mange ting i fysikk skylder vi vår forståelse av relativistiske reiser til Einstein. Si det med meg, "takk Einstein."

Det fungerer slik. Lysets hastighet er alltid konstant, uansett hvor fort du skal. Hvis jeg står stille og lyser en lommelykt, ser jeg lyshastigheten vekk fra meg i 300.000 km / s. Og hvis du reiser med 99% lysets hastighet og lyser en lommelykt, vil du se lyset bevege seg bort i 300 000 km / s.

Men fra mitt perspektiv, når du står stille, ser du ut som om du beveger deg utrolig sakte. Og fra ditt nærmeste lyshastighetsperspektiv ser jeg også ut til å bevege meg utrolig sakte - det hele er relativt. Uansett hva det trengs for å sikre at lyset alltid beveger seg med lysets hastighet.

Dette er tidsutvidelse, og du opplever det hele tiden, når du kjører i biler eller flyr i et fly. Hvor lang tid som går for deg er forskjellig for andre mennesker, avhengig av hastigheten din. Dette beløpet er så lite at du aldri vil merke det, men hvis du reiser nær lysets hastighet, legger forskjellene seg ganske raskt.

Men det blir enda mer interessant enn dette. Hvis du på en eller annen måte kunne bygge en rakett som var i stand til å akselerere med en kvadrat på 9,8 meter / sekund, og bare gikk raskere og raskere, ville du truffet lysets hastighet på omtrent et år eller så, men fra ditt perspektiv, kan du bare fortsette å akselerere . Og jo lenger du akselererer, jo lenger kommer du, og jo mer tid får resten av universet opp.

Den virkelig rare konsekvensen er imidlertid at fra ditt perspektiv, takket være relativitet, blir flytidene komprimert.

Jeg bruker den relativistiske stjerneskipskalkulatoren på convertalot.com. Du bør prøve det også.

La oss starte til nærmeste stjerne, 4,3 lysår unna. Jeg akselererer halvveis på en fin komfortabel 1G, snur meg deretter og bremser opp ved 1G. Det føltes bare som 3,5 år for meg, men tilbake på jorden opplevde alle nesten 6 år. På det raskeste tidspunktet gikk jeg omtrent 95% på lysets hastighet.

La oss skalere dette og reise til sentrum av Melkeveien, som ligger omtrent 28 000 lysår unna. Fra mitt perspektiv er det bare 20 år som har gått. Men tilbake på jorden har 28 000 år gått. På det raskeste punktet gikk jeg med 99,9999998 lysets hastighet.

La oss gå videre, hva med Andromeda Galaxy, som ligger 2,5 millioner lysår unna. Turen tar meg bare 33 år å akselerere og redusere tempoet, mens Jorden opplevde 2,5 millioner år. Ser du hvordan dette fungerer?

Jeg lovet at jeg ville sprenge tankene dine, og her er det. Hvis du ville reise med en konstant 1G akselerasjon og deretter retardasjon helt til kanten av det observerbare universet. Det er en avstand på 13,8 milliarder lysår unna; du vil bare oppleve totalt 45 år. Når du kom dit, ville du selvfølgelig ha et helt annet observerbart univers, og milliarder av år med utvidelse og mørk energi ville ha presset galaksen langt lenger bort fra deg.

Noen galakser vil ha falt over den kosmiske horisonten, hvor ingen mengder tid noensinne vil la deg nå dem.

Hvis du ville reise 100 billioner lysår unna, kan du reise på 62 år. Da du ankom, ville universet være veldig annerledes. De fleste av stjernene ville ha dødd for lenge siden, Universet ville være ute av brukbart hydrogen. Du ville ha lagt igjen en levende blomstrende universitets billioner av år tidligere. Og du kunne aldri komme tilbake.

Våre gode venner over på Kurzgesagt dekket et veldig lignende tema og diskuterte grensene for menneskehetens utforskning av universet. Det er fantastisk, og du bør se det akkurat nå.

Å lage et romskip som er i stand til konstant 1G akselerasjon, krever selvfølgelig energier vi ikke en gang kan forestille oss, og som sannsynligvis aldri vil skaffe oss. Og selv om du gjorde det, ville universet du liker være et fjernt minne. Så ikke bli for begeistret for å sende deg selv billioner av år inn i fremtiden.