Естественные науки

Большой вопрос по ускорению, перегрузке и скорости света.

Допустим, человек создал космический корабль, который может разгоняться до скорости света. Но тут же появилась одна проблема - собственно сам хилый человек.
Отсюда возникает несколько вопросов:
1. Какую максимальную перегрузку может выдержать человек долговременно?
2. Сколько времени понадобится, чтобы с максимально возможным ускорением для человека достичь скорости света?
3. Как влияет на размер максимально допустимой перегрузки введение человека в сон, кому, анабиоз и подобные состояния?
В самом грубом приближении - чтоб разогнаться до скорости, сравнимой со скоростью света (например, 0.5c), нужно время, сравнимое с годом (например, несколько месяцев).

Поделить c на g Вы, надеюсь, в состоянии. А дальше начнутся вопросы - что значит "сравнимой", в какой системе отсчета (космонавта или человека на Земле) и тд.

Даже в СТО аккуратно формулировать вопросы не так просто, а из телевизора людей кормят более продвинутыми вещами (ОТО, ускоренное расширение Вселенной и тп), так что будьте уж поаккуратнее в формулировках.
Василий Деньгуб
Василий Деньгуб
19 662
Лучший ответ
Виталий Стаценко Вопрос тогда. Разгоняется человек один год, с ускорением 3м/с2, до 100000км/ч, летит 15 лет с постоянной скоростью, потом год тормозит (допустим, что у нас есть такой источник энергии и какая-то защита встречных объектов) И вот он делает сэлфи у какой-то звезды. Отправляет фоточки на землю (это я думаю уже возможно сейчас). Будут ли какие-то разительные различия во времени на земле и по часам корабля? Теоретически это же возможно?
Пилота оставим там. Он все равно сумасшедший, раз согласился на такое мероприятие )))
не допустим. Если в первой фразе вы предлагаете нарушить законы физики - дальше можете фантазировать от балды.
достичь скорости света ни за какое время невозможно.
Halimat Alievna
Halimat Alievna
66 807
Виталий Стаценко Были времена, и люди нарушали законы географии, астрономии и т. п. Быть может появится человек, который нарушит законы физики? )
В конце 19 века, ученые считали, что поступать на факультеты физики бессмысленно, потому что все уже понятно и описано. А тут вон какая петрушка вышла - начало 21 века, а до сих пор ничего не понятно, оказывается )))
Почти до скорости света. До скорости света человек создать не мог. Вселенная не так устроена ;)
1. Максимум - полтора g. Повесь себе на спину два пуда и походи...
2. Бесконечное время.
3. Возможно, дотянет при лежачем положении до 2 g.
Виталий Стаценко Почему бесконечное время? Есть конечная скорость, есть постоянное ускорение - должен же быть какой-то результат?
Скорость света - 300 000 000 м/с. 1g=9.8 м/с². Такое ускорение человек может всю жизнь выдерживать без особых проблем для себя. После выхода на орбиту это ускорение уже не требуется для преодоления земного притяжения. Так что можно смело делить одно на другое. Для "достижения" скорости света необходимо 30 миллионов секунд, что есть 354 суток, сиречь меньше года.

По СТО при этом будут сильно проявляться релятивистские эффекты. В частности, для летящего на корабле окружающее пространство сожмётся, и цель его полёта приблизится. Существенно. Так что год на разгон и год на торможение - и можно достичь любой цели в обозримом космосе. Для наблюдателя на Земле время летящего на корабле затормозится, поэтому ускорение в 9.8 м/с² он будет выдерживать относительно не той секунды, т. е. ускорение летящего будет уменьшаться (повторюсь: для наблюдателя с Земли, сам корабль будет выдавать 1g - относительно своего метра и своей секунды), и скорости света корабль никогда не достигнет. Так что для наблюдателя на Земле 100 световых лет корабль будет лететь 100 лет, хоть на корабле за это время 2 года пройдёт.

В реальности поддерживать ускорение в 1 g на протяжении двух лет без внешних источников топлива - это такая прорва топлива нужна, что сейчас это недостижимо. Ни на реактивных, ни на ионных движках. Нынешнее время работы реактивных движков - 20 минут. В режиме 1 g они, может два часа проработают. Это даже не сутки, не говоря уж о месяцах.
Все Ваши вопросы отражены в учебниках основ Космонавтики. И все они отрицательны. И что толку с того, что всего 2 человека выдержали кратковременно 9-и кратные перегрузки? Это очень мучительно и болезненно. Учёные просто сложили руки на эти вопросы и совершенно не представляют как к ним подойти. Очевидно здесь нужен совершенно другой фундаментальный подход. Ведь всё-таки на малых скоростях и ускорениях стакан с водой "успевает" уравновеситься, а человек совершенно не чувствует их и не замечает. За год наша планета изменяет свою скорость в пределах 6 км/сек. Значит, надо здесь и искать ответы на все Ваши вопросы. Главное, механизмы "выравнивания" существуют. Познав их, можно многое решить в будущем.
Виталий Гедз
Виталий Гедз
9 641
1) Долговременно человек может выдерживать 3-5 g.

2) Примерно полтора часа, чтоб человеку плохо не было.

3) Никак не влияет при долговременной перегрузке 8 g человек умрет в любом случае. Хотя я не очень много знаю про перегрузки, но 8 это как при старте ракеты - плющит еще как.
Айдана Тусенова При старте ракеты, как и при приземлении, допускается до 4 g. 8 g - это при аварийном снижении по баллистической траектории.