Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Для землян космонавт, летящий со скоростью света к Проксима, должен был уже вернутся через 8 лет. А он только будет лететь неделю. Как так?

ФизикаКосмос+2
Симакин Владимир
  · 20,7 K
программист, интересны квантовая механика, теория относительности и астрономия  · 8 сент 2020

На Земле пройдёт 8 лет, а на борту корабля неделя. Никаких противоречий тут нет. Космонавт на корабле постареет меньше, чем человек, который останется на Земле.

Замечу, что обоснования этого явления зависят от точки зрения наблюдателя. Для человека на Земле время в ракете будет идти медленнее из-за её движения с большой скоростью в течение 8 лет. С точки зрения ракеты Земля конечно тоже двигается, и казалось бы время на ней тоже должно идти медленнее. Это правда, эффект симметричный! Но с точки зрения ракеты пройдёт всего неделя, а значит и эффект будет меньше.

Почему неделя? Из-за эффекта сокращения расстояний, думаю вы слышали. С точки зрения космонавта лететь до Проксимы будет намного ближе. Не шучу =). Спросите у частиц мюонов, которые образуются в верхних слоях атмосферы и успевают долететь до поверхности Земли гораздо быстрее, чем нам кажется.

Однако главное значение будет иметь не скорость движения, а ускорение ракеты. Причём самое важное происходит не в момент разгона, а в момент разворота ракеты (ну или её торможения), когда она находится далеко от Земли. В общей теории относительности при ускоренном движении время в разных точках системы идёт по разному. Чем дальше впереди по ходу ускорения находится объект, тем быстрее там течёт время. Для пояснения смотрите на картинку, которую я прикрепил. Количественно оба объяснения дадут одинаковый результат - в ракете пройдёт меньше времени, чем на земле.

Для лучшего понимания вам нужно изучить специальную (СТО) и общую (ОТО) теории относительности.

time dilation accel.png
Хорошо. Я не физик и просто хотел понять своим обывательским умом, как так происходит. Если для землян скорость... Читать дальше

Симакин Владимир, Смысла наверно нет =). Что касается времени, то для нас в идеале пройдёт 8 лет. Ну конечно со скоростью света лететь нельзя, но допустим что почти 99% и закроем глаза на всякие технические трудности. Для нас время будет именно "расстояние делить на скорость". А для космонавта на борту пройдёт меньше времени, может быть даже очень мало. Это действительно не укладывается в голове, но это должно быть именно так. Например частицы в ускорителях, которые разогнаны до очень больших скоростей, живут по нашим лабораторным часам в 100-200 раз дольше, чем когда они неподвижны.

Единственное, что корабль должен не просто долететь туда, но и развернуться, чтобы прилететь обратно. И вот тут важно, что когда скорость большая, то и ускорение при развороте (или торможении) будет большое. И слишком значительного ускорения космонавт (да и корабль) не переживут. Так что нужно ограничиваться такими ускорениями, которые не будут превышать 5-7G. А значит даже если максимальная скорость будет в 99% от скорости света, то средняя всё-таки будет заметно ниже.

На самом деле даже максимальная скорость не может быть очень близкой к скорости света, потому что есть такая вещь как космический микроволновый фон. При быстром движение его встречная частота будет сильно возрастать, а значит будет возрастать и его температура и энергия. Рано или поздно это излучения станет для корабля гамма-излучением, которое просто испепелит корабль. Аналогично если корабль столкнётся даже с малюсеньким камушком на такой скорости, то это будет равносильно мощнейшему взрыву. Поэтому технически это вряд ли реализуемо.

Как скорость за бортом корабля влияет на старение организма?

Хочу всё знать!  · 31 авг 2020
Согласно уравнениям преобразования Лоренца,в системе отсчёта,движущейся относительно другой (неподвижной) системы отсчёта со скоростью света ,любые два события,происходящие в неподвижной системе,разделены нулевым временным интервалом.Другими словами для космонавта,двигающегося со скоростью света полёт на Проксиму и обратно совершится мгновенно.На Земле же пройдёт 8... Читать далее
Только вчера посмотрел на youtube видео на эту тему, но все равно не пойму как такое возможно для космонавта -... Читать дальше
just a time traveler Изучение необычного в обычном.  · 5 дек 2020
Что для землян, что для космонавта полёт займёт ровно одинаковое количество времени. И далеко не 8 лет. До скорости света при нынешних ракетных двигателях космический корабль будет половину пути разгоняться, а половину пути тормозить. В итоге пройдут все 108 лет. А все эти "парадоксы" близнецов и прочее связаны исключительно с постулатом ограниченности скорости... Читать далее
Инженер путей сообщения – строитель  · 29 авг 2020

Подобных экспериментов ещё никто не проводил, а прямой вопрос по логические противоречия подобного утверждения физика отвечает уклоничиво, ссылаясь на практическое отсутствие в природе инерциальных систем отсчёта.

что же получается в итоге, космонавт для себя сделает это путешествие за 8 лет, а прилетит для землян на Землю... Читать дальше
Доктор дилетантских наук  · 29 авг 2020
Начать с того, что со скоростью света двигаться невозможно. Будем считать, что вы имели в виду полет со скоростью, близкой к скорости света. Да, это так. Дело в том, что все процессы (неважно: показание часов, или деятельность организма) являются показателем длины "мировой линии" в пространстве Минковского, проходимой данным объектом. Об этом говорит специальная теория о... Читать далее
2 эксперта согласны
что же получается в итоге, космонавт для себя сделает это путешествие за 8 лет, а прилетит для землян на Землю... Читать дальше