WIE WEIT KANNST DU REISEN?

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In einem früheren Artikel habe ich darüber gesprochen, wie man künstliche Schwerkraft erzeugen kann, indem man mit 9,8 Metern pro Sekunde im Quadrat beschleunigt. Wenn Sie dies tun, erreichen Sie so ziemlich die Lichtgeschwindigkeit, dann bremsen Sie mit 1G ab und haben eine epische Reise hinter sich, während Sie gleichzeitig die angenehme Schwerkraft an Bord genießen. Es ist ein totaler Gewinn.

Was ich nicht erwähnt habe, wie diese Beschleunigung die Zeit für Sie und Leute, die nicht mit Ihnen reisen, durcheinander bringt. Hier sind die guten Nachrichten. Wenn Sie jahrelang in diesem Tempo beschleunigen, können Sie innerhalb eines menschlichen Lebens Milliarden von Lichtjahren zurücklegen.

Hier sind die schlechten Nachrichten: Während Sie vielleicht einige Jahrzehnte lang reisen, wird der Rest des Universums Milliarden von Jahren erleben. Die Sonne, die Sie verlassen haben, ist vor Milliarden von Jahren ausgestorben, als Sie an Ihrem Ziel ankamen.

Willkommen zu den Auswirkungen einer sich ständig beschleunigenden relativistischen Raumfahrt.

Mit vielen Dingen in der Physik verdanken wir unser Verständnis des relativistischen Reisens Einstein. Sag es mit mir, "danke Einstein."

Es funktioniert so. Die Lichtgeschwindigkeit ist immer konstant, egal wie schnell Sie fahren. Wenn ich still stehe und eine Taschenlampe strahle, sehe ich eine Lichtgeschwindigkeit von 300.000 km / s. Und wenn Sie mit 99% Lichtgeschwindigkeit unterwegs sind und eine Taschenlampe leuchten, wird sich das Licht mit 300.000 km / s entfernen.

Aber aus meiner Sicht sehen Sie im Stillstand so aus, als würden Sie sich unglaublich langsam bewegen. Und aus Ihrer Perspektive mit fast Lichtgeschwindigkeit scheine ich mich auch unglaublich langsam zu bewegen - es ist alles relativ. Was auch immer nötig ist, um sicherzustellen, dass sich das Licht immer mit Lichtgeschwindigkeit bewegt.

Dies ist eine Zeitdilatation, die Sie tatsächlich ständig erleben, wenn Sie in Autos fahren oder in einem Flugzeug fliegen. Die für Sie verstrichene Zeit ist für andere Personen abhängig von Ihrer Geschwindigkeit unterschiedlich. Dieser Betrag ist so klein, dass Sie ihn nie bemerken werden. Wenn Sie jedoch nahe an der Lichtgeschwindigkeit unterwegs sind, summieren sich die Unterschiede ziemlich schnell.

Aber es wird noch interessanter. Wenn Sie irgendwie eine Rakete bauen könnten, die mit einer Geschwindigkeit von 9,8 Metern / Sekunde im Quadrat beschleunigen kann und nur immer schneller wird, würden Sie in etwa einem Jahr die Lichtgeschwindigkeit erreichen, aber aus Ihrer Sicht könnten Sie einfach weiter beschleunigen . Und je länger Sie beschleunigen, desto weiter kommen Sie und desto mehr Zeit hat der Rest des Universums.

Die wirklich seltsame Konsequenz ist jedoch, dass aus Ihrer Sicht die Flugzeiten dank der Relativitätstheorie komprimiert sind.

Ich verwende den relativistischen Sternschiffrechner bei convertalot.com. Sie sollten es auch versuchen.

Lassen Sie uns zunächst zum nächsten Stern fliegen, der 4,3 Lichtjahre entfernt ist. Ich beschleunige auf halber Strecke mit einem schönen, komfortablen 1G, drehe mich dann um und bremse mit 1G ab. Es fühlte sich für mich nur nach 3,5 Jahren an, aber auf der Erde erlebten alle fast 6 Jahre. Am schnellsten Punkt ging ich ungefähr 95% der Lichtgeschwindigkeit.

Lassen Sie uns dies vergrößern und zum Zentrum der Milchstraße fahren, das sich etwa 28.000 Lichtjahre entfernt befindet. Aus meiner Sicht sind nur 20 Jahre vergangen. Aber zurück auf der Erde sind 28.000 Jahre vergangen. Am schnellsten Punkt ging ich mit 99,9999998 Lichtgeschwindigkeit.

Gehen wir weiter, wie wäre es mit der Andromeda-Galaxie, die 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt liegt. Die Reise dauert nur 33 Jahre, um zu beschleunigen und abzubremsen, während die Erde 2,5 Millionen Jahre erlebte. Sehen Sie, wie das funktioniert?

Ich habe versprochen, dass ich dich umhauen würde, und hier ist es. Wenn Sie mit einer konstanten Beschleunigung von 1 G und einer Verzögerung bis zum äußersten Rand des beobachtbaren Universums fahren möchten. Das ist eine Entfernung von 13,8 Milliarden Lichtjahren. Sie würden nur insgesamt 45 Jahre erleben. Wenn Sie dort angekommen wären, hätten Sie natürlich ein ganz anderes beobachtbares Universum, und Milliarden von Jahren Expansion und dunkler Energie hätten die Galaxien viel weiter von Ihnen entfernt.

Einige Galaxien werden über den kosmischen Horizont gefallen sein, wo Sie niemals Zeit haben würden, sie zu erreichen.

Wenn Sie 100 Billionen Lichtjahre entfernt reisen wollten, könnten Sie die Reise in 62 Jahren machen. Bei Ihrer Ankunft würde das Universum völlig anders sein. Die meisten Sterne wären vor langer Zeit gestorben, das Universum hätte keinen nutzbaren Wasserstoff mehr. Sie hätten in der Vergangenheit ein lebendiges, blühendes Universum in Billionen von Jahren hinterlassen. Und du könntest niemals zurückkommen.

Unsere guten Freunde bei Kurzgesagt behandelten ein sehr ähnliches Thema und diskutierten die Grenzen der Erforschung des Universums durch die Menschheit. Es ist wunderbar und du solltest es dir jetzt ansehen.

Natürlich erfordert die Schaffung eines Raumfahrzeugs, das eine konstante 1G-Beschleunigung ermöglicht, Energien, die wir uns nicht einmal vorstellen können und die wir wahrscheinlich nie erwerben werden. Und selbst wenn Sie es tun würden, wäre das Universum, das Sie genießen, eine ferne Erinnerung. Seien Sie also nicht zu aufgeregt, wenn Sie sich Billionen von Jahren in die Zukunft vorspulen.