Причины замедления времени на обитаемой планете с такой же силой g и не на орбите черной дыры

Я хочу прояснить свои сомнения относительно замедления времени

Возможно ли, чтобы планета была пригодной для жизни, как планета Эдмунда из «Интерстеллар», которая имеет примерно такую ​​же гравитационную силу, что и Земля (9,8 м/с ^ 2), и имеет замедление времени со временем на этой планете медленнее по скорости по сравнению со временем на земле. Если это возможно, то по каким причинам это может произойти?

Примечание:

  1. Планета не вращается вокруг черных дыр.

  2. Предположим, что 1 день на этой планете равен 2 на Земле.

  3. Подобная сила g существует по той причине, что люди могли даже заселить эту планету.

на уровне моря ваша голова старше, чем ваш палец на ноге, когда вы стоите... спасибо, но нет, спасибо, замедление времени!
Не ответ, а рекомендация: в научной фантастике большинство вещей, связанных со временем, не имеют абсолютно никакого смысла. Это имеет смысл только в тех редких случаях, когда это удобно для сюжета. Если вам нужно оправдать это, скажите, что это сделало древнее инопланетное устройство. Неважно, как это работает, никого не волнует ;)
@Raditz_35 согласился. Я не видел «Интерстеллар», но слышал противоречивые мнения о том, имеет ли он смысл. В любом случае: вы правы. Древнее инопланетное устройство — это первое, что нужно, если вам нужны сверхъестественные эффекты в научно-фантастическом сценарии. Также не заставляет вас объяснять это, так как никто из людей в этой истории не знает, как это работает.
Земля вращается вокруг черной дыры -- Стрелец А. Что именно вы имеете в виду под "не на орбите"?
Я задавал аналогичный вопрос (ни в коем случае не дубликат) о замедлении времени для всей звездной системы. К сожалению, эта система должна двигаться глупо быстро для чего-либо заметного. worldbuilding.stackexchange.com/questions/4962/…
Имеет ли значение тот факт, что время течет быстрее на больших высотах в реальной жизни? знак равно
Какая разница, если он вращается вокруг черной дыры? Если вас беспокоит нехватка света, пусть это будет двойная звездная система, где одна производит достаточно света для фотосинтеза, а другая — черная дыра.
Что сказал @Raditz_35. Муляне сделали это.

Ответы (4)

Замедление времени происходит из-за гравитации и/или скорости.

Поскольку планета не вращается вокруг черной дыры, ей придется либо вращаться вокруг другой сверхтяжелой массы , либо лететь через пространство с коэффициентом Лоренца 0,5 (если смотреть с Земли), поскольку это будет равно замедлению времени в 2 раза.

т п л а н е т знак равно γ * т е а р т час ; с γ фактор Лоренца γ знак равно 1 ( в / с ) ²

с γ знак равно 0,5 скорость в знак равно 0,866 * с
Это означает, что ваша планета должна будет двигаться со скоростью, в 86,6% превышающей скорость света.

РЕДАКТИРОВАТЬ:
как указал Raditz_35

Однако следует отметить, что абсолютно невозможно, чтобы эта планета была пригодной для жизни. Давайте забудем о событии, из-за которого все произошло так быстро, космос не вакуум, и всякая всячина будет бомбардировать эту планету с безумной скоростью.

РЕДАКТИРОВАТЬ:
Bridgeburners указали, что, поскольку это замедление времени по скорости, а не по гравитации, вы должны учитывать, что это более сложный сценарий, и воспринимаемое время сильно меняется в зависимости от наблюдателя.
Я не уточнил должным образом, что это может быть не тот эффект, которого вы добивались.

Да. Однако следует отметить, что абсолютно невозможно, чтобы эта планета была пригодной для жизни. Давайте забудем о событии, из-за которого все произошло так быстро, космос не вакуум, и всякая всячина будет бомбардировать эту планету с безумной скоростью.
@Raditz_35, это правильно. Я добавлю это.
Можно ли вообще быть на орбите с такой скоростью? Я бы предположил, что (даже если он вращается вокруг сверхмассивной черной дыры) орбита должна быть настолько большой, чтобы внутри орбиты было несколько черных дыр, просто случайно, потому что она вращается вокруг нескольких галактик. Что тогда не было бы ответом на заданный вопрос.
@Fabian С такой скоростью можно летать по орбите. Солнце, вокруг которого вы вращаетесь, должно двигаться примерно с той же скоростью.
Вещи постоянно бомбардируют нашу планету с безумной скоростью. Благодаря замедлению времени мы можем наблюдать определенные частицы на уровне земли, которые должны были распасться до пересечения нашей атмосферы .
Если бы мы наблюдали, как планета удаляется от нас на скорости 0,86с, она бы также наблюдала, как мы удаляемся от нее на скорости 0,86с, а Земля, безусловно, пригодна для жизни.
Что, если эта планета вращается в обитаемой зоне звезды, которая больше Солнца? Возможно ли замедление времени, поскольку гравитационное притяжение будет большим из-за этой звезды? Даже если есть шанс. Каким должен быть фактор Лоренца? @ArtificialSoul
@MohmedShahid Кажется, тебе не хватает восприятия масштаба. Обычное солнце не просто немного светлее черной дыры. Даже гигантская версия даже близко к этому не подходит. Черная дыра обладает значительно более сильным гравитационным притяжением, чем любое солнце. Насколько мне известно, только нейтронные звезды приближаются к высокой плотности черных дыр. Не уверен, есть ли у них реальный шанс иметь обитаемые планеты.
Наиболее реальный способ добиться этого — если галактика также движется с той же скоростью относительно Млечного Пути. Наиболее реальный способ добиться этого — если относительная скорость обусловлена ​​обычным космическим расширением по закону Хаббла. Используя постоянную Хаббла, это означает, что галактика находится на расстоянии примерно 12 миллиардов световых лет. Таким образом, к нему нельзя получить доступ обычными средствами передвижения. Но, возможно, червоточина.
Следует отметить , что замедление времени Лоренца (в отличие от гравитационного замедления времени) работает в обоих направлениях. То есть, если кто-то совершит путешествие на эту планету (с Земли) и обратно, он состарится вдвое быстрее, чем Земля. Однако , если кто-то совершит путешествие с этой планеты на Землю и обратно, он также состарится вдвое меньше, чем на этой планете, а не в два раза, как можно было бы ожидать. Это может показаться парадоксом, но ключ основан на ускорении, необходимом человеку для совершения поездки.
@Bridgeburners да, правильно. Я не дал понять это. Я отредактирую ответ соответственно позже или завтра.
@chepner Те частицы, которые попадают в Землю со скоростью, близкой к C, крошечные по сравнению с Землей. Я думаю, что ответ говорит о том, что если ваша планета движется со скоростью 0,86°C, астероиды/кометы/пылевые облака нанесут большой ущерб вашей планете из-за разницы скоростей и большей массы этих объектов. Хотя, если ваш завод движется так быстро, то и вся солнечная система тоже, поэтому только дополнительные солнечные объекты нанесут дополнительный урон.
Проблема здесь в том, что замедление времени Лоренца, как и вызывающая его скорость, относительны , поэтому коэффициент замедления времени будет довольно сильно зависеть от того, откуда вы наблюдаете за планетой. Например, если бы у этой планеты была луна (которая каким-то образом вращалась вокруг нее, и ее не стягивали с ее орбиты существа, мимо которых они пролетали), то вы могли бы путешествовать на эту луну и обратно, не имея больше никаких связанных с замедлением времени эффекты, чем мы испытываем, путешествуя на нашу Луну.
Планета может двигаться так быстро относительно Земли без каких-либо реальных проблем, пока межзвездный газ вокруг нее также движется с этой скоростью. В этом и проблема относительности: ничто не стационарно.
@ArtificialSoul «Черная дыра имеет значительно более высокое гравитационное притяжение, чем любое солнце», — это вводящий в заблуждение взгляд на это. Вы могли бы заменить Солнце черной дырой той же массы, что и наше Солнце, и все остальные тела в Солнечной системе чувствовали бы ту же гравитацию и имели бы ту же орбиту (включая Землю). Черные дыры невероятно плотные , не обязательно невероятно массивные. Гравитационное притяжение вблизи горизонта событий черной дыры намного больше, чем вы можете испытать вблизи Солнца, но только потому, что такое же расстояние от центра масс Солнца помещает вас глубоко внутрь Солнца.
Однако я не уверен, что звезда должна быть действительно массивной, чтобы вызвать значительное замедление времени для планет, вращающихся вокруг ее обитаемой зоны. Я не уверен, сможет ли такой большой старт оставаться стабильным.
@ Бен, хотя теоретически «легкие» черные дыры могли существовать, но, насколько мне известно, их не существует. Они всегда на несколько величин тяжелее нашего Солнца. Если я прав, то это не вводит в заблуждение, поскольку описанный вами сценарий нереалистичен.
@ArtificialSoul Черные дыры звездной массы могут быть всего в 5 раз больше массы Солнца, вряд ли на несколько порядков. Согласно en.m.wikipedia.org/wiki/… максимальный размер нейтронной звезды составляет от 1,5 до 3,0 масс Солнца. Звезды могут иметь массу более 100 солнечных, поэтому наверняка есть черные дыры и звезды с такой же массой.
@ Бен хорошо, тогда я был не прав. Извиняюсь. Спасибо, что поправили меня.
Если вы получаете свою скорость, вращаясь вокруг чего-то очень быстро, это все еще может работать для сюжетных целей.

В вашей вселенной скорость света намного, намного ниже, чем в нашей. Скажем, 1000 метров в секунду. Релятивистские эффекты становятся доминирующими на достижимых скоростях.

Я не уверен, какое влияние такая низкая скорость света окажет на повседневный опыт, но я уверен, что это будет радикально.
@chepner Должна быть оптимальная скорость, достаточно высокая для знакомого завтрака и душа, достаточно низкая для совершенно другого воздушного боя на истребителе.
В вашем повседневном опыте случайно не задействованы какие-либо молекулы? Электроны там демонстрируют довольно сильные релятивистские эффекты. Это также должна быть вселенная, где материя, например, работает совершенно иначе. Для этого пришлось бы изобретать совершенно новую физику. Вам пришлось бы так много махать руками, что объяснение одной конкретной детали путешествия во времени кажется странным. Я не говорю, что это не нормально, просто странно решать одну проблему, создавая миллион новых.
я согласен с Raditz_35. Игнорировать все побочные эффекты изменения скорости света, безусловно, драматичнее, чем игнорировать неправдоподобность обитаемой планеты с вдвое большим замедлением времени, чем у Земли.
Вопрос в том, будет ли 1000 м/с действительно достижимой скоростью, учитывая такую ​​вселенную? Причина, по которой скорость света недостижима, заключается не только в том, что она такая высокая, а в том, что энергия, необходимая для ускорения, увеличивается по мере того, как вы движетесь быстрее, пока не достигнете бесконечности по мере приближения к скорости света. При прочих равных условиях Вселенная с более низкой скоростью света просто привела бы к тому, что вся материя во Вселенной двигалась бы с меньшей скоростью; вы все равно не сможете достичь скорости света только потому, что она медленнее, чем наша Вселенная.
@ Симба, ты упустил из виду. Если скорость света 1000 м/с, то она по определению недостижима. Идея состоит в том, что эффекты лоренцевского сжатия/расширения начинаются на гораздо более низких скоростях. А 900 м/с будет равно 0,9с, что даст расширение примерно 0,45.
@ArtificialSoul Вы упустили суть Симбы: для ускорения до 0,9c в обеих вселенных требуется одинаковое количество энергии, что означало бы, что это невозможно в обеих вселенных. Это означает, что любое замедление времени будет относительно с в обеих вселенных. Это означает, что более низкие скорости относительно всей вселенной ничего не значат.
@ACAC, тогда он просто неправ, поскольку скорость света имеет огромное значение для всего электромагнитного и, следовательно, для квантовой механики, включая ее влияние на химию. Я совершенно уверен, что ядерная физика, как и химия, выглядела бы по-другому при другой скорости света.
@ArtificialSoul Его точка зрения ни с чем из этого не противоречит..
АСАС прав. Я хочу сказать, что если скорость света достижима, то это... ммм... больше не скорость света. Да, все меняется, если изменить скорость света, но даже если не учитывать все остальные побочные эффекты, скорость света недостижима по определению . Замедление не меняет этого определения, потому что, если вы измените это определение, это сразу же повлияет на концепцию замедления времени, что коренным образом нарушит предположения, на которых основан вопрос. В любом случае это разрушило бы вселенную, но даже если бы это было не так, это разрушило бы вопрос.

ArtificialSoul дал отличный ответ. Но может быть и другой путь.

Планета может вращаться очень быстро, ОЧЕНЬ ОЧЕНЬ быстро. Очевидно, что центростремительные силы разорвали бы его на части, если бы... планета не была действительно очень массивной. Массивность и плотность отрицали бы требование, чтобы планета имела поверхностную гравитацию, аналогичную земной, однако вы могли бы сделать так, чтобы на экваторе сочетание центростремительных сил и гравитации создавало по крайней мере кажущуюся земную гравитацию.

Я не уверен, что эта экстремально месклиноподобная планета может физически существовать (не говоря уже о естественном развитии), я мог бы вернуться к математике позже, когда у меня будет время, хотя я действительно не уделял этому много внимания.

Если возможно, только экватор может быть пригоден для жизни, при этом гравитация увеличивается, а замедление времени уменьшается по мере продвижения к полюсам. Ни хрена не представляю, как будет выглядеть небо или каковы последствия того, что часть планеты стареет быстрее, чем другие. подумаю об этом

Небо, вероятно, выглядело бы так: worldbuilding.stackexchange.com/questions/97177/…
Возможно, но я сомневаюсь, что планета, вращающаяся так быстро, могла бы удерживать атмосферу. Хотя не уверен.
У вас, безусловно, будут весьма захватывающие эффекты Кориолиса.
@Fabian На самом деле гораздо хуже, день и ночь были бы неразличимы; объедините это с замедлением времени, и все навсегда будет выглядеть как вечный рассвет с красным смещением.

Насколько сложной должна быть ваша наука? Потому что если ответ «совсем нет», то возникает всегда популярный эффект махания рукой:

Глубокий ответ во вселенной может быть примерно таким:

Несколько миллионов лет назад продвинутой и неизвестной инопланетной расе требовалась лаборатория с особыми псевдорелятивистскими условиями. Они использовали неизвестную технологию для создания локализованной метрики, подобной времени, и привязали ее к миру (или солнечной системе) на квантовом уровне, чтобы гарантировать, что планета (или солнечная система) не выйдет за пределы метрики времени. продолжительность эксперимента.

Когда инопланетяне закончили эксперимент, они забыли выключить эффект, поэтому сегодня мы используем мир, потому что Х.

Или, может быть, эксперимент еще не закончен, и мышей по-настоящему взломают, когда они вернутся и узнают, что мы исказили их результаты...

В то время как ответ, который знают персонажи, может быть:

Мы не знаем, почему это так, но это полезно для X!

Разница между ними может быть историей сама по себе.

В конечном счете, если вопрос « как » не имеет решающего значения для истории, это незначительная деталь, от которой можно отмахнуться. Это не мой любимый метод как читателя, но иногда он помогает превратить неправдоподобное в правдоподобное.