Astronomija brez teleskopa - čas zamrznitve

Pin
Send
Share
Send

Obstaja zgodba o potovanju s svetlobno hitrostjo, v kateri se od vas zahteva, da si predstavljate, da začnete tako, da stojite pred veliko uro - kot je Big Ben. Zavedate se, da vas trenutna percepcija časa obvešča s svetlobo, odbljeno z obraza ure - kar govori o tem, da je ura 12:00. Če torej streljate z enako hitrostjo kot luč - vse, kar boste še naprej videli, je ura, ki je določena ob 12:00, saj se premikate z isto hitrostjo, kot se premikajo te informacije. In tako odkrijete, da pri hitrosti svetlobe čas v bistvu miruje.

Čeprav je s to zgodbo več stvari narobe - kot se zgodi, je ena pravilna stvar, da če bi lahko potovali s svetlobno hitrostjo, ne bi minili časa - čeprav obstaja več razlogov, zakaj je to verjetno nemogoče je biti položaj.

Toda kljub temu, če bi lahko potovali z majhno hitrostjo in ne bi izkusili časa - potem ne bi imeli časa za ponovno oceno svojega stanja - resnično ne bi bilo na voljo časa, da bi se vaši nevroni sprožili. Torej boste morda dobro zapustili Zemljo s podobo ure, ki je pritrjena na očesni mrežnici, toda ker so vaši možgani prenehali delovati, to nima nobene zveze s podatki, ki jih prenaša svetlobni žarek, s katerim se premikate. Vaša mrežnica se nikoli ne osveži z novo sliko, dokler ostajate pri svetlobni hitrosti.

Nekaj ​​vpogleda v posebno relativnost dobimo z upoštevanjem konteksta nekoga, ki je ostal na Zemlji. Če je bilo vaše potovanje s hitrostjo usmerjeno v ogledalo v Alpha Centauri (4,3 svetlobna leta) - potem z njihove perspektive potrebujete 8,6 let, da se odpravite tja in odbijete nazaj. To je res, čeprav odidete in se vrnete s sliko 12:00, ki je obtičala na očesni mrežnici, in pravilno sporočite, da (z vaše perspektive) od vašega odhoda ni minilo časa.

Toda premikanje s svetlobno hitrostjo in doživljanje časa ne moreta biti nemogoč scenarij za množična človeka. Relativnost kaže, da imate primerno maso, primerno dolžino in primeren čas - ki obstajajo ne glede na vašo hitrost. Če bi lahko preživeli sile G, da bi dosegli takšno hitrost, bi lahko z 99,95% svetlobne hitrosti srečno odkorakali in preverili svoj pulz proti uri, da bi ugotovili, da vaše srce še vedno bije pri 72 utripih na minuto - tako kot to nazaj na Zemljo.

Šele ko z Zemljo preverite, vidite, da se dogaja nekaj izjemnega. Če se premikate na 99,5% hitrosti svetlobe, vam faktor dilatacije znaša približno 10. Torej, ko nekdo na Zemlji še vedno izmeri trajanje vašega potovanja pri približno 8,6 letih - za vas bo to le približno 10 mesecev. Z izjemno dobrim teleskopom bi se lahko ozrli nazaj na Zemljo in videli popačen Big Ben, rdeče premaknjen in teče počasen na poti tja, nato pa modro prestavljen in zelo hitro teče na poti nazaj.

Eden od razlogov, zaradi katerega je verjetno, da se izkušnja hitrosti / zamrznitve časa ne more doseči, je, da se časovno širjenje vedno hitreje giblje. Na primer, pri hitrosti 99,99995% hitrosti svetlobe dobite faktor širjenja časa približno 1000. Tudi če imate vesoljsko plovilo z neskončnim virom energije, ki je zmožen navidezno neskončnih hitrosti - boste še naprej prihajali na cilj, preden bo vaš merilnik hitrosti dosegel vse od 99,99999 (itd)% hitrosti svetlobe do c = 1,0.

Morda bomo tako poselili vesolje - s težko predstavljalnimi naložbami energije, skupaj z načelom časovne širitve, da preidemo velike razdalje. Trik ni v tem, da bi se znašli po domače, saj se po prevoženih takšnih razdaljah ne moreš več vrniti - razen če ne boš spoznal svojih zelo, zelo, zelo velikih vnukov.

(Malo sem goljufal, če sem ignoriral vsakršna obdobja pospeševanja in zaviranja v tukaj opisanih vožnjah).

Nadaljnje branje: Kalkulator relativnosti.

Pin
Send
Share
Send

Poglej si posnetek: Moj prvi zvezdni atlas (Maj 2024).