Насколько можно замедлить старение, используя существующие космические аппараты?

Так что давайте просто скажем, что космический корабль может разгоняться до тех пор, пока он не удалится от Земли со скоростью самого быстрого из существующих в настоящее время космических кораблей.

Во-первых, обратите внимание, что самая высокая скорость относительно Земли, которую может развить космический корабль, составляет чрезвычайно малую долю$c$и, таким образом, не следует ожидать значительного замедления времени .

Например, космический корабль «Новые горизонты» достиг относительной скорости более 10 миль в секунду (м/с).

Однако скорость света составляет около 186 000 м/с. Чтобы получить представление о том, насколько мало ожидаемого замедления времени, давайте подставим это в формулу замедления времени :

Итак, если сделать упрощающее предположение, что ваша скорость относительно Земли постоянна в течение 20 земных лет, ваш возраст по земным часам будет

Другими словами, согласно земным часам, ваши часы будут отставать менее чем на 1 секунду.

Это не полный расчет, а скорее намек на то, как действовать дальше и не ожидать слишком многого в плане замедления.

Почти ничего.

Давайте будем более великодушны, чем ваша идея о кораблях для перевозки людей. Давайте просто воспользуемся самым быстрым зондом. Корабль Helios II после сближения с Солнцем развил гелиоцентрическую скорость где-то около 70 км/с. Очевидно, его скорость была больше обусловлена ​​гравитационным влиянием солнца, чем двигателями.

Это примерно 17 дополнительных секунд за 20 лет. Удвойте это для входящих и исходящих поездок. Реальные технологии позволили бы получить только часть этого результата.

Из Музея Науки :

Аполлон-10 удерживает рекорд как самый быстрый пилотируемый аппарат, достигший скорости почти 40 000 км в час (11,08 км/с или 24 791 миль в час, если быть точным) во время своего возвращения на Землю 26 мая 1969 года.

Используя формулу (как указано выше). После 40-летнего путешествия вы станете на 0,86 секунды моложе.

Добавлено:
я провел некоторые расчеты и определил, что если ваша лучевая скорость непосредственно от Солнца составляет 11,08 км/с, вы все еще будете внутри Солнечной системы через 20 лет (сразу за Нептуном).

Вместо того, чтобы использовать существующие космические корабли, давайте использовать фотонную ракету , работающую на гамма-излучении, испускаемом аннигиляцией материи-антиматерии в его реакторе. Откуда берется антиматерия? Мы будем производить его с использованием солнечной энергии. Мы будем использовать гигантские солнечные панели, которые генерируют огромное напряжение в вакууме, что приводит к созданию пар свингеров . При удалении от Земли и обратно происходит 4 изменения скорости, поэтому при заданной начальной массе$m_i$и конечная масса$m_f$мы сможем путешествовать с гамма-фактором:

Давайте тогда измерим время в единице, определяемой как время, необходимое фабрике для производства количества топлива массы$m_f$(половина этого тогда антиматерия). Итак, если мы подождем 100 единиц времени, у нас будет топливо для путешествия с гамма-фактором 1,74.

Теперь причина, по которой мы хотим это сделать, заключается в том, что мы получили сообщение от ET и ответили на вопрос о TOE. Ожидается, что ответ ET придет примерно через 10 000 единиц времени в будущем. Таким образом, задача оптимизации состоит в том, чтобы минимизировать собственное время, необходимое для перемещения на 1000 единиц времени в будущее. Предположим, мы запускаем фабрику на время T, а затем используем топливо, чтобы путешествовать и возвращаться, когда приходит сообщение (очевидно, что мы бы перехватили сигнал раньше, если бы продолжали двигаться в направлении, откуда придет сигнал, но давайте предположим, что мы можем работать над ОО только из дома). Тогда правильное время:

Тогда оптимальным значением является выбор T = 1075, что дает собственное время 4099,4. Однако мы можем добиться большего, если будем использовать топливо, произведенное за более короткое время.$T_1$а затем совершите поездку туда и обратно, используя это топливо, а затем снова путешествуйте, используя топливо, произведенное за это время в пути. Например, если по заводским часам мы начинаем путешествие в 170, возвращаемся в 12.00, а затем возвращаемся в 10.000, чтобы прочитать сообщение ET, у нас будет только 3636 единиц времени.