في المقال السابق ، لقد تحدثت عن كيفية توليد الجاذبية الاصطناعية عن طريق التسارع بمعدل 9.8 متر لكل ثانية مربعة. افعل ذلك وستحصل على سرعة الضوء إلى حد كبير ، ثم تتباطأ عند 1G وتكون قد أكملت رحلة ملحمية بينما تستمتع بالجاذبية المريحة على متن الطائرة في نفس الوقت. إنه فوز كامل.
ما لم أذكره كيف يفسد هذا التسارع الوقت لك وللأشخاص الذين لا يسافرون معك. ها هي الأخبار السارة. إذا قمت بالتسارع بهذه الوتيرة لسنوات ، يمكنك السفر عبر مليارات السنين الضوئية في عمر الإنسان.
إليك الأخبار السيئة ، بينما قد تواجه بضعة عقود من السفر ، فإن بقية الكون ستختبر مليارات السنين. ستكون الشمس التي تركتها قد ماتت منذ بلايين السنين عندما تصل إلى وجهتك.
مرحبًا بك في العقل المضطرب المتسبب في تسريع رحلات الفضاء النسبية باستمرار.
مع وجود العديد من الأشياء في الفيزياء ، فنحن مدينون بفهمنا للسفر النسبي لأينشتاين. قلها معي ، 'شكرًا لأينشتاين.'
إن تأثير تمدد الوقت ضئيل بالنسبة للسرعات الشائعة ، مثل سرعة السيارة أو حتى الطائرة النفاثة ، ولكنه يزداد بشكل كبير عندما يقترب المرء من سرعة الضوء.
يعمل مثل هذا. سرعة الضوء ثابتة دائمًا ، بغض النظر عن السرعة التي تسير بها. إذا وقفت ساكنًا وألقيت مصباحًا يدويًا ، أرى سرعة الضوء بعيدًا عني بسرعة 300000 كم / ثانية. وإذا كنت تسافر بسرعة 99٪ من سرعة الضوء وتسلط ضوءًا كشافًا ، فسترى الضوء يتحرك بعيدًا بسرعة 300000 كم / ثانية.
لكن من وجهة نظري ، وأنت تقف ساكنًا ، تبدو كما لو كنت تتحرك ببطء شديد. ومن منظور سرعة الضوء تقريبًا ، يبدو أنني أتحرك ببطء شديد - كل شيء نسبي. كل ما يتطلبه الأمر للتأكد من أن الضوء يتحرك دائمًا بسرعة الضوء.
هذا هو تمدد الوقت ، وأنت في الحقيقة تختبره طوال الوقت ، عندما تقود السيارة أو تطير في طائرة. مقدار الوقت الذي ينقضي بالنسبة لك يختلف بالنسبة للأشخاص الآخرين حسب سرعتك. هذا المقدار دقيق جدًا لدرجة أنك لن تلاحظه أبدًا ، ولكن إذا كنت تسافر بسرعة قريبة من سرعة الضوء ، فإن الاختلافات تتراكم بسرعة كبيرة.
لكنها تصبح أكثر إثارة للاهتمام من هذا. إذا تمكنت بطريقة ما من بناء صاروخ قادر على التسارع بسرعة 9.8 متر / ثانية مربعة ، وذهبت بشكل أسرع وأسرع ، فستصل إلى سرعة الضوء في حوالي عام أو نحو ذلك ، ولكن من وجهة نظرك ، يمكنك الاستمرار في التسارع . وكلما زادت تسارعك ، زادت المسافة ، وزاد الوقت الذي يمر به باقي الكون.
والنتيجة الغريبة حقًا هي أنه من وجهة نظرك ، وبفضل النسبية ، يتم ضغط أوقات الرحلات.
أنا أستخدم الآلة الحاسبة للنسبية النجمية في convertalot.com . يجب أن تجربها أيضًا.
بروكسيما سينتاوري. الائتمان: ESA / Hubble & NASA
بالنسبة للمبتدئين ، دعنا نطير إلى أقرب نجم ، على بعد 4.3 سنة ضوئية. أنا أسرع في منتصف الطريق بسرعة 1G مريحة لطيفة ، ثم استدر وأخفض السرعة عند 1G. لقد شعرت بـ 3.5 سنوات فقط بالنسبة لي ، لكن بالعودة إلى الأرض ، عاش الجميع ما يقرب من 6 سنوات. في أسرع نقطة ، كنت أسير حوالي 95٪ من سرعة الضوء.
دعنا نوسع هذا وننتقل إلى مركز مجرة درب التبانة ، الذي يبعد حوالي 28000 سنة ضوئية. من وجهة نظري ، مرت 20 سنة فقط. لكن بالعودة إلى الأرض ، مرت 28000 سنة. في أسرع نقطة ، كنت أذهب 99.9999998 بسرعة الضوء.
دعنا نذهب أبعد من ذلك ، ماذا عن مجرة أندروميدا ، التي تقع على بعد 2.5 مليون سنة ضوئية. تستغرق الرحلة 33 عامًا فقط لتسريعها وتباطؤها ، بينما مرت الأرض بـ 2.5 مليون سنة. انظر كيف يعمل هذا؟
مجرة أندروميدا. الائتمان: NASA / JPL-Caltech / WISE Team
لقد وعدت بأنني سأذهل عقلك ، وها هو. إذا كنت ترغب في السفر بسرعة ثابتة 1G ثم التباطؤ إلى حافة الكون المرئي. هذه مسافة 13.8 مليار سنة ضوئية ؛ ستختبر 45 عامًا فقط. بالطبع ، بمجرد وصولك إلى هناك ، سيكون لديك عالم مختلف تمامًا يمكن ملاحظته ، ومليارات السنين من التوسع والطاقة المظلمة كانت ستدفع المجرات بعيدًا عنك.
ستكون بعض المجرات قد سقطت فوق الأفق الكوني ، حيث لن يسمح لك أي مقدار من الوقت بالوصول إليها.
إذا كنت ترغب في السفر على بعد 100 تريليون سنة ضوئية ، فيمكنك القيام بالرحلة في 62 عامًا. بحلول الوقت الذي وصلت فيه ، سيكون الكون مختلفًا تمامًا. كانت معظم النجوم قد ماتت منذ وقت طويل ، وكان الكون قد نفد من الهيدروجين القابل للاستخدام. كنت قد تركت الكون حيًا مزدهرًا لتريليونات السنين في الماضي. ولا يمكنك العودة.
غطى أصدقاؤنا المقربون في Kurzgesagt موضوعًا مشابهًا للغاية ، حيث ناقشوا حدود استكشاف البشرية للكون. إنه لأمر رائع ويجب عليك شاهده الآن .
بالطبع ، يتطلب إنشاء مركبة فضائية قادرة على تسريع 1G الثابت طاقات لا يمكننا تخيلها ، وربما لن نكتسبها أبدًا. وحتى لو فعلت ذلك ، فإن الكون الذي تستمتع به سيكون ذكرى بعيدة. لذلك لا تتحمس كثيرًا بشأن إعادة توجيه نفسك بسرعة لتريليونات السنين في المستقبل.
بودكاست (صوتي): تحميل (المدة: 6:44 - 2.3 ميجا بايت)
الإشتراك: آبل بودكاست | RSS
بودكاست (فيديو): تحميل (Duration: 6:46 - 88.2MB)
الإشتراك: آبل بودكاست | RSS
