Делает ли замедление времени путешествие со скоростью, близкой к скорости света, излишним?

Я нахожу замедление времени запутанным, поэтому я не уверен, является ли это важным фактором.

Допустим, у вас есть космический корабль. Нет такой вещи, как путешествие быстрее света, но у вас есть технология инерционного демпфера, которая позволяет вам ускоряться с очень высокими перегрузками, не уничтожая себя.

Вы хотите добраться до ближайшей звездной системы как можно скорее. Когда я говорю «скоро», я имею в виду начало временной шкалы звездной системы пункта назначения, не обязательно максимально быстрое, исходя из вашей собственной точки зрения на продолжительность путешествия. Другими словами, вы хотите вмешаться в события пункта назначения до того, как они уйдут в далекое будущее.

Существует ли максимальное ускорение или максимальная скорость, которых вы могли бы достичь, прежде чем замедление времени заставит вас фактически прибыть позже, чем при более низкой скорости?

А что, если вы захотите поехать туда, а затем вернуться до того, как ваши домашние друзья станут старше?

Возможно, вам лучше спросить об этом на сайте Physics Stack Exchange.
@nzaman Я сомневаюсь, что обмен стеками физики будет поддерживать. Если бы они ответили на него, то просто заявили бы, что замедление времени происходит при ЛЮБОЙ скорости, но чем быстрее вы движетесь, тем больше замедление. Время идет медленнее, чем быстрее вы идете.

Ответы (3)

Вы не можете добраться туда быстрее света (с точки зрения мест, из которых вы путешествуете и куда, если они [почти] покоятся по отношению друг к другу (это означает, что даже если они оба движутся, расстояние между ними не увеличивается). или уменьшается более чем на несколько миль в секунду).

Если они находятся на расстоянии 10 световых лет друг от друга, сигналу (или чему-либо в пределах нескольких процентов от скорости света) требуется десять лет, чтобы пройти между ними.

Это также означает, что вы не можете знать, что происходит на B, если вы сидите на A, и наоборот . Ни один известный физике сигнал, даже гравитационная волна, не распространяется быстрее света. Если в Б произойдет революция, люди в А не узнают об этом в течение десяти лет. Тогда им потребуется не менее десяти лет , чтобы добраться туда и отреагировать.

Теперь, путешествуя со скоростью, близкой к скорости света (скажем, 99,99%, и у них есть неограниченный запас энергии для этого), количество времени, которое проходит для пассажиров, сокращается в 70,71 раза. Таким образом, через 10 лет или 3650 дней пассажиры, корабль и все, что на нем будет, состарятся только на 51,6 дня. (Это не «ощущение», а реальный ход времени.)

Также обратите внимание, что когда они прибудут в Б, будет 20 лет с момента первой отправки сообщения о революции. (Они могут узнать больше о том, что произошло за эти 20 лет, перехватив сигналы от B по пути туда, чтобы быть в курсе, когда они приземлятся.)

Нет. Замедление времени влияет на то, как вы (путешественник) ощущаете продолжительность путешествия. Это не меняет того простого факта, что если звездные системы находятся на расстоянии 9 световых лет друг от друга и вы путешествуете на расстоянии 0,9 c относительно них, то вам потребуется 10 лет (по словам наблюдателя, покоящегося в одной из звездных систем), чтобы добраться туда. Поэтому, если вы путешествуете с большей скоростью, вы всегда прибудете раньше.

Однако, поскольку ваша кажущаяся масса увеличивается с релятивистскими скоростями, если ваш запас энергии на корабле ограничен, дальнейшее ускорение после достижения 0,95 c может быть бессмысленным. Это сократит ваше путешествие (по словам наблюдателя, отдыхающего в одной из звездных систем) лишь немного, независимо от того, сколько энергии вы израсходуете.

«Разница между 9 годами и днем, чтобы пройти десять световых лет, и 9 годами и неделей, чтобы пройти десять световых лет, — это ужасно много энергии, так почему бы просто не принять это спокойно и насладиться дополнительными 6 днями, глядя в пустоту? " +1
@Joe Bloggs по той же причине, по которой yahoos на земле обгонят вас, просто чтобы дождаться следующего светофора.

Вы не понимаете замедления времени.

Поясню максимально просто.

  • любому, кто не ускоряется (слишком сильно) и движется со скоростью, меньшей по сравнению со скоростью света, время будет казаться текущим с постоянной скоростью и синхронно с любым другим «медленным» наблюдателем.
  • вышеприведенное означает, что и начальная точка , и пункт назначения находятся в одном и том же часовом поясе. Вы не можете изменить их настенные часы (если только вы не разгоните всю планету почти до скорости света).
  • когда что-то (ваш космический корабль) ускоряется до значительной доли скорости света, его настенные часы будут казаться медленными, если смотреть со стороны «статичных» наблюдателей (т. е. как с точки старта, так и с точки прибытия).
  • люди на борту мчащегося транспортного средства не будут чувствовать этого «замедления», и вместо этого они увидят, как Вселенная вокруг развивается с более высокой скоростью.
  • это дает возможность интуитивно понять, почему невозможно разогнаться до скорости света:
    • вы ускоряетесь с постоянной скоростью в свое время
    • ускорение есть изменение скорости в единицу времени
    • ваше время, если смотреть со стороны, тем медленнее, чем быстрее вы движетесь.
    • ваше «единичное время» становится длиннее, если смотреть со стороны.
    • ваше ускорение уменьшается, если смотреть со стороны, когда вы движетесь быстрее.
    • когда вы приближаетесь к скорости света, ваше время кажется застывшим, поэтому вы больше не ускоряетесь.
    • вы не можете достичь скорости света, даже если вы (субъективно) продолжаете ускоряться с той же скоростью.

Вернемся к вашему вопросу:

  • чем быстрее вы идете, тем скорее вы прибудете (что неудивительно!) во всех системах отсчета (старт, прибытие и местный космический корабль.
  • У вас нет возможности прибыть раньше фотона, стартовавшего вместе с вами.
  • если вы наберете достаточную скорость, экипаж космического корабля прибудет за очень короткое время (зависит от фактической скорости), возможно, намного меньше, чем расстояние, эквивалентное скорости света.
  • однако это время будет таким же, как видно из «статических» конечных точек.
  • если вы собираетесь в систему 10 световых лет путешествие может занять не менее 10 лет (на самом деле будет больше, так как вы не можете путешествовать со скоростью света).
  • если вы едете очень быстро, экипаж может заметить, что прошло всего несколько месяцев, но время, проведенное в пункте назначения, составит более 10 лет.
  • если вы совершите путешествие туда и обратно, экипаж (и все на борту) состарится еще на несколько месяцев, но по их возвращению на Землю прошло бы более 20 лет.

Замедление времени (замедление хода часов) применимо только к космическому кораблю (ускоряющему объекту).

«Статические» (неускоряющиеся) объекты будут продолжать нормально отсчитывать время.