Техника

Как достичь далеких звезд относительно быстрее (скорость движения космичесго аппарата ограничена скоростью света)

Суннат Sunnat
Суннат Sunnat
46
А.
Уже сейчас можно послать корабль к звездам. Но почему-то везде пишут, что для полета к звездам нужны корабли с околосветовой скоростью. Таких кораблей нет. Когда их удастся разработать – неизвестно. Может быть, через 1000 лет. Стоит ли так долго ждать? Давайте пошлем к звездам уже сейчас то, что можем! Например, к Проксиме («Ближайшей» ) Центавра пошлем корабль, покидающий Солнечную систему со скоростью v1 = 30 км/с. Есть возражения?

Б.
Рассчитайте, когда корабль достигнет Проксимы Центавра, расстояние до которой 4,2 св. года. А затем представьте, что через 50 лет можно будет послать корабль со скоростью ν2 = 100 км/с. Когда он достигнет той же звезды?

В.
Корабль движется медленнее света в c/v1 = 300 000/30 = 10 000 раз, следовательно, расстояние до цели он преодолеет за t1 = 4,2c/v1 = 42 000 лет. Если же подождать tv = 50 лет (?), когда будет достигнута v2 = 100 км/с, то t2 = 4,2c/v2 = 12 600 лет, а от сегодняшнего дня

tv + t2 = 50 + 12 600 = 12 650 лет,

т. е. корабль, посланный на 50 лет позже, достигнет цели на 29 350 лет раньше.

Если же дожидаться v3 ≈ 0,9·c нужно tv = 1000 лет, то

tv + t3 = tv + 4,2c/v3 = 1000 + 4,2/0,9 = 1004,7 года.

Здесь второе слагаемое уже существенно меньше первого. Значит, минимум величины tv + tn можно было бы получить раньше. Например, если спустя tv = 300 лет будет достигнуто v4 = 0,05c, то

tv + t4 = tv + 4,2c/0,05c = 300 + 84 = 384 года.

Из этих примеров видно, что посылать корабли к звездам сейчас бессмысленно, причем не просто потому, что они будут лететь слишком долго, а потому, что корабли, посланные несколько позже (на 100...300 лет) , достигнут цели значительно раньше (на десятки тысяч лет) . Не говоря уже о более раннем свершении мечты, мы к тому же получим большую вероятность того, что аппаратура не одряхлеет в пути.

Заметим, что к более далеким звездам разумнее лететь несколько позже, когда будет достигнута еще большая скорость.

Казалось бы, с помощью вычислений, подобных приведенным выше, можно узнать точную дату отлета к любой звезде, обеспечивающую минимум tv + tn. Да, если бы мы могли точно предсказать зависимость доступной человеку скорости кораблей от времени работы над их усовершенствованием tv. В порядке упражнения можете задаться квадратичной зависимостью

v/c = (tv / 1000)2,

где tv – в годах. На самом же деле эта функция не будет ни квадратичной, ни линейной, ни экспоненциальной. Помимо общего сравнительно плавного роста, она будет наверняка содержать несколько революционных скачков, предсказать для которых место на оси времени мы не беремся. И главное, по мере приближения v к c дальнейший прогресс будет осложняться релятивистским увеличением массы.
Любовь Дрозденко
Любовь Дрозденко
2 072
Лучший ответ
с помощью дематериализации с последующей материализацией в нужной точке пространства
Катя Катя
Катя Катя
42 800
То, что скорость физического объекта не может быть больше скорости света в вакууме - это действующая на данный момент парадигма, а не истина в последней инстанции. Нужно больше вкладывать в академические исследования, тогда может быть со временем удастся расширить свои знания об окружающем мире.
Сергей Волошин
Сергей Волошин
12 797
Увеличить скорость света и дело в шляпе.
Скоро далекие звезды достигнут нас
Так пространство же искривлено. Научимся пользоваться, неважна будет скорость света.
Да мы ещё мало познали в этом мире, честно говоря. Возможно через черные дыры в будущем будем преодолевать пространство. А еще четвёртое измерение т. е. время, надеюсь человечество в далеком будущем научится в нем перемещаться!..