Изменение на 1% может быть возможным, но резкие отклонения маловероятны. Замедление времени становится значительным только тогда, когда вы начинаете приближаться к скорости света. Вы должны двигаться почти на 0,2°C, чтобы увидеть разницу в 1%.

В то время как звездная система, движущаяся с любой скоростью, возможна в теоретическом смысле, в реальности я не думаю, что вы столкнетесь с системами, движущимися с какой-либо скоростью, близкой к необходимой, чтобы увидеть существенную разницу во времени. Для сравнения, скорость света составляет 299 792 км/с. Наша Солнечная система вращается вокруг центра нашей галактики со скоростью около 250 км/с. Или менее 0,001 C. Другая система должна была бы двигаться (относительно) в 200 раз быстрее, чем наша, даже для разницы в 1%.

Вот график, показывающий эффект замедления времени при заданной скорости. По горизонтальной оси отложена скорость в единицах C. По вертикальной оси отложен коэффициент замедления времени.

(Википедия http://en.wikipedia.org/wiki/Time_dilation )

Вы написали:

Просто для фона... У меня есть видение древней расы, чья звезда увидела конец. Они переместились к звезде, движущейся значительно медленнее, чем большинство звезд в галактике, и поэтому галактика вокруг них быстро старела, в то время как они наблюдали за относительно коротким промежутком времени.

Насколько это осуществимо?

Не очень. Хотя это зависит от нескольких вещей.

Скорость замедления времени

Согласно специальной теории относительности, объект, движущийся относительно другого, измеряет время по-разному; это явление известно как замедление времени. Наблюдатель в движении измеряет временной интервал

$$\Delta t'=\frac{\Delta t}{\sqrt{1-v^2/c^2}}=\Delta t\gamma$$ куда$\gamma$известен как фактор Лоренца и$\Delta t$- интервал, измеряемый неподвижным наблюдателем. Мы должны уметь вычислять$\gamma$для любой звезды в галактике.

Звезды не вращаются по орбите так, как вращается твердое тело (например, когда их тангенциальная скорость пропорциональна радиусу их орбиты). Точно так же у них нет кеплеровских орбит. На самом деле они следуют кривым вращения — графикам скорости как функции радиуса — которые сложны как из-за темной материи, так и из-за того, что галактика не является точечной массой.

Я решил посмотреть какие-то реальные данные, поэтому обратился к галкину (подробнее здесь ), у которого есть данные большого количества наблюдений Млечного Пути. В частности, он генерирует кривые вращения на основе данных газовых облаков, мазеров и звезд.

Я взял скорости звезд, касательные к галактическому центру, вычисленные Галкиным. Сначала я начертил кривую вращения, которая довольно плоская за пределами$r=5\text{ kpc}$.:

Я тогда вычислил$\gamma$, фактор Лоренца относительно неподвижного наблюдателя на бесконечности:

$$\gamma=\frac{1}{\sqrt{1-v^2/c^2}}$$ куда$v$- тангенциальная скорость звезды. Как и ожидалось,$\gamma$близко к$1$для всех$r$; есть небольшое замедление времени из-за движения звезд.

Гравитационное замедление времени

Время также течет с разной скоростью для наблюдателя в гравитационном поле. Гравитационное поле галактики невелико, поэтому мы можем применить то, что называется пределом слабого поля :

$$\Delta t'\approx\Delta t\sqrt{1+\frac{2\Delta\phi}{c^2}}$$ куда$\Delta\phi$это разность потенциалов между двумя наблюдателями. Для расчета потенциала я использовал модель Флинна и др. 1996 . Он очень хорошо воспроизводит наблюдаемую кривую вращения, используя трехкомпонентную модель:

Установив наблюдателя на бесконечность, я позволю$\Delta\phi=\phi$, и тем самым рассчитал константу пропорциональности на всех$r$. Оказывается, совсем рядом$1$, а это означает, что гравитационное замедление времени очень мало.

Я не физик, так что отнеситесь к этому с долей скептицизма, но...

Ваше основное предположение неверно, все «системы отсчета» имеют одинаковую скорость по отношению к скорости света. Это то, что на самом деле вызывает замедление времени относительной скорости, так что вы даже не можете отмахнуться от этого. (В противном случае может помочь сверхсветовое путешествие.) Следствием этого будет то, что обе системы будут иметь одинаковую разницу скоростей по отношению друг к другу и, следовательно, точно такое же замедление времени по отношению друг к другу. Эффект будет симметричным.

По сути, ваш вопрос искажен в том смысле, что значение имеют изменения скорости, совершаемые путешественниками, а не разница в постоянной скорости планет. Это классический « парадокс близнецов ». Как бы вам этого ни хотелось, в галактике прошло больше времени, чем у путешественников.

Но есть довольно большая проблема. Эффект основан на том, что путешественник совершил два релятивистских путешествия. Короче говоря, вы не можете использовать FTL. Вам придется использовать более медленный, чем свет, метод путешествия, и я не думаю, что получение желаемого замедления времени действительно практично с STL. Просто это заняло бы слишком много времени. И действительно будет полезен только для одиночной поездки (для сюжетных целей). И требуют нереально экономичных двигателей.

С другой стороны, если вы предполагаете сверхсветовую скорость, вы можете указать, что время в сверхсветовой скорости течет медленнее, и сказать, что древняя цивилизация на самом деле сбежала туда...

GrandmasterB дал хороший ответ относительно замедления времени из-за высоких скоростей. Позвольте мне заполнить пробел гравитацией. Замедление времени в гравитационном поле задается метрикой Шварцшильда . Отсюда следует, что коэффициент, который дает вам, насколько медленнее течет время, равен

$$\delta t=\sqrt{1+\frac{2G M}{R c^2}}\;,$$

куда$c$это скорость света,$R$радиус планеты,$G=6.672\cdot 10^{-11}\;\mathrm{s/kg}$гравитационная постоянная и$M$масса планеты в килограммах. Так, например, для Земли скорость течения времени отличается на 0,9999999993 по сравнению с космосом. (т.е. разницы почти нет).

Чтобы получить более общую оценку, которую очень легко представить и которую можно приблизительно использовать для любого места в галактике, мы можем использовать интересный факт, что для решения Шварцшильда скорость убегания дается той же формулой, что и для ньютоновской гравитации ,

$$v_e=\sqrt{\frac{2GM}{R}}\;.$$

Сложив эти уравнения вместе, мы можем вычислить, что замедление времени в данном месте определяется скоростью убегания в бесконечность, как

$$\delta t=\sqrt{1-\frac{v_e^2}{c^2}}\;.$$

Интересно, что это та же самая формула, что и в специальной теории относительности для замедления времени, которую GrandmasterB начертил в своем ответе! Скорость убегания из нашей галактики составляет примерно 500 км/с , поэтому время здесь течет в 0,9999986 раз больше времени в межгалактическом пространстве. Так что, к сожалению, вы не получите каких-либо существенных сдвигов во времени, если только вы не находитесь действительно близко к нейтронным звездам или черным дырам.

некоторые проблемы (или, возможно, возможности), которые должны быть возможными:

1. если бы древние хотели перепрыгнуть из одного мира в другой, который уже движется со скоростью, близкой к скорости света, им нужно было бы найти способ самим достичь такой скорости, чтобы затем приземлиться на планету.

2. пока они не достигнут такой скорости, я подозреваю, что им будет очень трудно даже обнаружить существование и местоположение таких планет, потому что они движутся так быстро.

3. они также должны были бы двигаться в направлении, приближающем их к планете.

4. Должны ли они идти по курсу, пересекающему траекторию планеты, чтобы им не нужно было двигаться быстрее скорости света, чтобы догнать ее?

В сообщениях о самых быстрых объектах во Вселенной [1,2] утверждается, что могут существовать планеты, которые движутся со скоростью 30 миллионов миль в час, или в 0,04473 раза больше скорости света. Это приводит к небольшому, но заметному замедлению времени. Когда в остальной части Вселенной прошло 1000 дней, на высокоскоростной планете прошло только 999 дней. [3] За сто лет на гипотетической планете проходит всего 99 лет, 10 месяцев и 24 дня.

[1] http://bit.ly/1BubVsW [2] http://bit.ly/1IkdFFs [3] http://bit.ly/1tFtDmO

Вы должны учитывать два момента при сравнении двух звездных систем. Во-первых, это относительная скорость солнечной системы по отношению к другой. (по мере увеличения относительной скорости время замедляется), тогда вы должны учитывать гравитационное поле (обеспечиваемое массой солнечной системы).

Замедление времени в гравитационном поле зависит не от локальной напряженности поля, а от того, «насколько глубоко вы находитесь внутри». Если гравитационное поле почти однородно, так что оно почти такое же сильное на высоте, как и у земли, тогда все еще будет гравитационное красное смещение света, поднимающегося против гравитации. (влияние замедления времени в гравитационном поле незначительно, если вы не находитесь на орбите вблизи нейтронной звезды или черной дыры).

Таким образом, две разные системы позволяют представить массивную звезду и белый карлик с разницей в скоростях и разными гравитационными полями, создающими разницу в течении времени относительно друг друга. Процессы в более медленной менее массивной звездной системе будут происходить медленнее по сравнению с небольшой солнечной системой.

**время всегда будет рассчитываться по оборотам, полный оборот планеты будет днем, который может быть > или < земного дня. Год будет также >/< земного года. Средняя скорость звездной системы будет +/- X% скорости Солнечной системы.

Средняя скорость движения вперед также будет +/- Y %. нельзя больше говорить о часах, так как, говоря человеческим языком, мы будем жить в биологическом времени, ограниченном звездно-зависимым временем/с, которое можно измерить индикаторами времени:

1. индикатор земного времени (эталон);

2. индикатор Звездной Системы;

3. индикатор Созвездия/ов;

4. индикатор внутри космического корабля;

5. индикатор среднего времени;

6. эталонный индикатор жизни человека;

7. индивидуальные биологические показатели человека.

Иван Петришин